ГДЗ · Хімія · 9 клас

Сторінка 239

Хімія, Григорович О. В., Недоруб О. Ю., 2026 · № 360–366 · 7 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 30. Класифікація та властивості неорганічних речовин

Завдання 360

Історія понять про кислоти

Підготувати доповідь про дослідження А. Лавуазьє, Ю. Лібіха, С. Аррениуса, Й. Брьонстеда та Т. Лоурі щодо формування понять про кислоти.

Розв’язання

А. Лавуазьє (XVIII ст.) вважав, що всі кислоти містять кисень (від лат. acidus — гострий, але він пов'язував це з присутністю оксигену).
Ю. Лібіх уточнив склад кислот, показавши, що не всі вони містять кисень (наприклад, хлористий водень).
С. Аррениус (кінець XIX ст.) запропонував теорію електролітичної дисоціації: кислоти — це речовини, що в розчині утворюють катіони Н⁺.
Й. Брьонстед та Т. Лоурі (1923) сформулювали протонну теорію: кислота — донор протона (H⁺), а основа — акцептор протона, що розширило поняття за межі водних розчинів.

Відповідь:

Еволюція понять про кислоти пройшла шлях від спостереження Лавуазьє про обов'язкову присутність кисню до теорії Лібіха про різноманітний склад, потім до аррениусівської теорії дисоціації на іони Н⁺ у водних розчинах. Нарешті, Брьонстед і Лоурі запровадили протонну теорію, де кислота визначається як речовина, здатна віддавати протон (H⁺), що дозволяє класифікувати кислоти навіть у неводних середовищах.

Завдання 361

Формули кислот за типом

Навести формули кислот: а) оксигеновмісної одноосновної; б) безоксигенової двоосновної; в) оксигеновмісної триосновної; г) безоксигенової одноосновної; д) оксигеновмісної двоосновної.

Розв’язання

Оксигеновмісна одноосновна кислота має одну гідроген-групу, яку можна замінити; приклад — нітратна кислота $H N O_{3}$ .
Безоксигенова двоосновна кислота не містить кисню і має два атоми водню; приклад — сульфідна кислота $H_{2} S$ .
Оксигеновмісна триосновна кислота містить три гідроген-групи та кисень; приклад — фосфатна кислота $H_{3} P O_{4}$ .
Безоксигенова одноосновна кислота має один атом водню і не містить кисню; приклад — хлориста (хлоридна) кислота $H C l$ .
Оксигеновмісна двоосновна кислота має два атоми водню та кисень; приклад — сульфатна кислота $H_{2} S O_{4}$ або карбонатна $H_{2} C O_{3}$ .

Відповідь:

а) оксигеновмісна одноосновна: $H N O_{3}$ (нітратна); б) безоксигенова двоосновна: $H_{2} S$ (сульфідна); в) оксигеновмісна триосновна: $H_{3} P O_{4}$ (фосфатна); г) безоксигенова одноосновна: $H C l$ (хлориста); д) оксигеновмісна двоосновна: $H_{2} S O_{4}$ (сульфатна).

Завдання 362

Солеві формули за розчинністю

Випишіти по два приклади формул солей: а) хлоридної кислоти, нерозчинних у воді; б) карбонатної кислоти, розчинних у воді; в) солей Феруму(3+), існування яких неможливе або не підтверджене.

Розв’язання

Для хлоридної кислоти ( $C l^{-}$ ) шукаємо метали, утворення яких з хлором дає осад: $A g C l$ (срібний хлорид), $C u C l_{2}$ (мідь(II) хлорид — частково розчинний, але краще взяти менш розчинні варіанти, наприклад $P b C l_{2}$ , або просто вказати $A g C l$ та $H g_{2} C l_{2}$ ).
Для карбонатної кислоти ( $C O_{3}^{2 -}$ ) шукаємо лужні метали, які утворюють розчинні солі: $N a_{2} C O_{3}$ (натрій карбонат), $K_{2} C O_{3}$ (калій карбонат).
Ферум(3+) ( $F e^{3 +}$ ) не утворює стійких безоксигенових солей, таких як сульфід чи хлорид в твердому стані без гідролізу, але найчастіше мають на увазі відсутність стабільних сполук з певними аніонами або нестабільність у водному середовищі; однак за правилами підручника часто вказують, що солей Феруму(3+) з безоксигеновими кислотами (наприклад сульфід) не існує стійких форм.

Відповідь:

а) хлоридної кислоти, нерозчинних у воді: $A g C l$ , $P b C l_{2}$ ; б) карбонатної кислоти, розчинних у воді: $N a_{2} C O_{3}$ , $K_{2} C O_{3}$ ; в) солей Феруму(3+), існування яких неможливе або не підтверджене: стійких безоксигенових солей (наприклад, сульфідів чи хлоридів у звичайних умовах) не існує.

Завдання 363

Застосування гідроксидів у природі

Знайти приклади використання гідроксидів для поліпшення ґрунтів і води, пояснити принцип їх дії та оцінити вплив на довкілля при безконтрольному потраплянні цих речовин.

Розв’язання

Визначаємо основні приклади: гідроксид кальцію (гашене вапно) для нейтралізації кислих ґрунтів, гідроксид натрію або кальцію для очищення стічних вод від кислотних забруднень.
Пояснюємо механізм: луги вступають у реакцію нейтралізації з надлишковими іонами $H^{+}$ , підвищуючи pH середовища до нормального рівня ( $6, 5-7, 5$ ).
Аналізуємо наслідки забруднення: потрапляння великих кількостей лугів призводить до «лужного шоку» для організмів, розчинення важких металів у воді та загибелі рослин через опік коріння.

Відповідь:

Прикладами є використання гідроксиду кальцію ( $C a (O H)_{2}$ ) для вапнування кислих ґрунтів та лугів для очищення стічних вод від кислотних забруднень. Принцип дії базується на властивості основ нейтралізувати кислоти (реакція з іонами $H^{+}$ ). Безконтрольне потрапляння цих речовин призведе до різкого підвищення pH води та ґрунту, що викличе масову загибель водних організмів, порушення життєдіяльності рослин та розчинення токсичних металів у воді.

Завдання 364

Відповідність кислотних оксидів безоксигеновим кислотам

Визначити, чи існують кислотні оксиди, які відповідають безоксигеноvim кислотам, та пояснити відповідь.

Розв’язання

Аналізуємо склад кислотних оксидів: вони утворюються за реакцією $X_{m} O_{n} + H_{2} O \to H_{x} O_{y}$ , тому обов'язково містять кисень.
Розглядаємо безоксигенові кислоти (наприклад, хлоридну $H C l$ або сірководню $H_{2} S$ ): вони не мають відповідного кислотного оксиду, оскільки для їх утворення потрібні прості речовини ( $C l_{2} + H_{2} O \to H C l + H O C l$ ), а не оксид.
Висновжуємо: прямий відповідник (ангідрид) існує лише для кислоти, якщо вона містить кисень.

Відповідь:

Кислотних оксидів, які відповідають безоксигеновим кислотам, не існує. Кислотні оксиди за визначенням є сполуками неметалів з киснем (наприклад, $S O_{3}$ , $C O_{2}$ ), тоді як безоксигенові кислоти ( $H C l$ , $H_{2} S$ ) утворюються при розчиненні простих речовин у воді. Відповідний оксид для безоксигенової кислоти неможливо отримати, оскільки він міг би містити лише кисень та неметал, що суперечить відсутності кисню в самій кислоті.

Завдання 365

Реакція оксидів із водою

Визначити, які з наведених оксидів ( $N a_{2} O$ , $C O_{2}$ , $S O_{3}$ , $C r O$ , $S i O_{2}$ , $N_{2} O$ , $C u O$ , $C a O$ , $N_{2} O_{5}$ , $F e_{2} O_{3}$ , $K_{2} O$ , $C O$ , $A l_{2} O_{3}$ , $S O_{2}$ ) реагують із водою, записати рівняння реакцій та назвати продукти.

Розв’язання

Реагують з водою оксиди лужних металів ( $N a_{2} O$ , $K_{2} O$ ): утворюються луги.
$N a_{2} O + H_{2} O = 2 N a O H$ (натрій гідроксид).
$K_{2} O + H_{2} O = 2 K O H$ (калій гідроксид).
Реагують оксиди лужноземельного металу ( $C a O$ ): утворюється луг.
$C a O + H_{2} O = C a (O H)_{2}$ (кальцій гідроксид).
Реагують кислотні оксиди активних неметалів ( $C O_{2}$ , $S O_{3}$ , $N_{2} O_{5}$ ): утворюються кислоти.
$C O_{2} + H_{2} O = H_{2} C O_{3}$ (вугільна кислота).
$S O_{3} + H_{2} O = H_{2} S O_{4}$ (сульфатна кислота).
$N_{2} O_{5} + H_{2} O = 2 H N O_{3}$ (азотна кислота).
Не реагують: $C r O$ , $S i O_{2}$ , $N_{2} O$ , $C u O$ , $F e_{2} O_{3}$ , $C O$ , $A l_{2} O_{3}$ .

Відповідь:

З водою реагують наступні оксиди:
1. $N a_{2} O + H_{2} O = 2 N a O H$ — утворюється натрій гідроксид (луг).
2. $K_{2} O + H_{2} O = 2 K O H$ — утворюється калій гідроксид (луг).
3. $C a O + H_{2} O = C a (O H)_{2}$ — утворюється кальцій гідроксид (луг).
4. $C O_{2} + H_{2} O = H_{2} C O_{3}$ — утворюється вугільна кислота.
5. $S O_{3} + H_{2} O = H_{2} S O_{4}$ — утворюється сульфатна кислота.
6. $N_{2} O_{5} + H_{2} O = 2 H N O_{3}$ — утворюється азотна кислота.
Інші наведені оксиди ( $C r O$ , $S i O_{2}$ , $N_{2} O$ , $C u O$ , $F e_{2} O_{3}$ , $C O$ , $A l_{2} O_{3}$ ) з водою не реагують.

Завдання 366

Реакції натрій гідроксиду з різними речовинами

Визначити, з якими з наведених речовин реагує NaOH: K₂O, MgCO₃, H₃PO₄, H₂S, FeCl₃, Fe(OH)₂, AlCl₃, Zn(OH)₂, KCl, SO₃. Записати молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій і назвати продукти.

Розв’язання

Реагує з кислотними оксидами K₂O та SO₃: утворюються відповідні солі (карбонат/сульфат калію) і вода.
Реагує з кислотами H₃PO₄ та H₂S: відбувається нейтралізація, утворюються сіль (ортофосфат або сульфід натрію) і вода.
Реагує з солями FeCl₃, AlCl₃, Zn(OH)₂: утворюється нерозчинний осад (Fe(OH)₃, Al(OH)₃, Zn(OH)₂).
Не реагує з MgCO₃ (нейтральна сіль), Fe(OH)₂ (основа), KCl (сіль лужного металу).

Відповідь:

Реагують з: K₂O, H₃PO₄, H₂S, FeCl₃, AlCl₃, Zn(OH)₂.
Rівняння реакцій:
1) $K_{2} O + 2 N a O H \to$ (реакція не відбувається, оскільки K₂O — основний оксид). Виправлення: Калій оксид ( $K_{2} O$ ) є основним оксидом і з лугами не реагує. Реагує лише $S O_{3}$ .
Правильний перелік реакцій:
1) З $S O_{3}$ : $S O_{3} + 2 N a O H \to N a_{2} S O_{4} + H_{2} O$ (сульфат натрію, вода).
2) З $H_{3} P O_{4}$ : $H_{3} P O_{4} + 3 N a O H \to N a_{3} P O_{4} + 3 H_{2} O$ (ортофосфат натрію, вода).
3) З $H_{2} S$ : $H_{2} S + 2 N a O H \to N a_{2} S + 2 H_{2} O$ (сульфід натрію, вода).
4) З $F e C l_{3}$ : $F e C l_{3} + 3 N a O H \to F e (O H)_{3} ↓ + 3 N a C l$ (гидроксид заліза(III), хлорид натрію).
5) З $A l C l_{3}$ : $A l C l_{3} + 3 N a O H \to A l (O H)_{3} ↓ + 3 N a C l$ (гідроксид алюмінію, хлорид натрію).
6) З $Z n (O H)_{2}$ : $Z n (O H)_{2} + 2 N a O H \to N a_{2} [Z n (O H)_{4}]$ (натрій тетрагідроксоцинкат).

Йонно-молекулярні рівняння:
1) $S O_{3} + 2 O H^{-} \to S O_{4}^{2 -} + H_{2} O$
2) $H_{3} P O_{4} + 3 O H^{-} \to P O_{4}^{3 -} + 3 H_{2} O$
3) $H_{2} S + 2 O H^{-} \to S^{2 -} + 2 H_{2} O$
4) $F e^{3 +} + 3 C l^{-} + 3 N a^{+} + 3 O H^{-} \to F e (O H)_{3} ↓ + 3 N a^{+} + 3 C l^{-}$ (коротко: $F e^{3 +} + 3 O H^{-} \to F e (O H)_{3} ↓$ )
5) $A l^{3 +} + 3 C l^{-} + 3 N a^{+} + 3 O H^{-} \to A l (O H)_{3} ↓ + 3 N a^{+} + 3 C l^{-}$ (коротко: $A l^{3 +} + 3 O H^{-} \to A l (O H)_{3} ↓$ )
6) $Z n (O H)_{2} + 2 O H^{-} \to [Z n (O H)_{4}]^{2 -}$