-- [ Halaman 1 ] --
V.V.Eremin, N.E.Kuzmenko, A.A.Drozdov, V.V.Lunin
Buku teks untuk lembaga pendidikan
dan ilmu pengetahuan Federasi Rusia
Didigitalkan oleh: http://scienceland.info
Kata pengantar
Bab 1. Konsep awal kimia
1. Zat
2. Keadaan agregat materi
3. Bekerja di laboratorium kimia
4. Zat individual dan campuran zat
5. Pemisahan campuran
6. Fenomena fisika dan kimia
7. Atom. Unsur kimia
8. Molekul. Teori atom-molekul
9. Hukum kekekalan zat berstruktur molekul
10. Klasifikasi zat. Zat sederhana dan kompleks
11. Massa atom dan molekul relatif. Komposisi zat secara kualitatif dan kuantitatif
12. Hukum kekekalan massa zat. Persamaan Reaksi Kimia
13. Jenis-jenis reaksi kimia
Hal terpenting dalam bab 1
Bab 2. Oksigen. Oksida. Valensi
14. Oksigen
15. Pengambilan oksigen di laboratorium
16. Sifat kimia oksigen
17. Valensi. Kompilasi rumus oksida
18. Udara
19. Pembakaran zat di udara
20. Produksi oksigen dalam industri dan pemanfaatannya
Sorotan di Bab 2
Bab 3. Hidrogen. Asam. garam
21. Hidrogen
22. Memproduksi hidrogen di laboratorium
23. Sifat kimia hidrogen
24. Penerapan hidrogen. Produksi hidrogen di industri
25. Asam
26. Garam
27. Oksida asam
Sorotan di Bab 3
Bab 4. Air. Solusi. Alasan
28. Air
29. Solusi. Kelarutan padatan dalam air
30. Kelarutan gas dan cairan dalam air
31. Konsentrasi larutan. Fraksi massa zat terlarut
32. Persiapan solusi
33. Sifat kimia air
34. Alasan
Sorotan di Bab 4
Bab 5. Generalisasi informasi tentang golongan senyawa anorganik terpenting................................ 35. Ciri-ciri umum oksida
36. Interaksi zat yang bersifat asam dan basa........... 37. Reaksi pertukaran dalam larutan air
38. Hubungan genetik antar golongan zat anorganik terpenting............Hal terpenting pada Bab 5
Bab 6. Hukum periodik dan tabel periodik unsur kimia D.I.
Mendeleev
39. Upaya pertama untuk mengklasifikasikan unsur kimia
40. Oksida dan hidroksida amfoter
41. Hukum periodik. Periode
42. Tabel periodik unsur kimia oleh D. I. Mendeleev. Golongan........................ 43. Ciri-ciri suatu unsur kimia berdasarkan posisinya dalam Tabel Periodik Hal terpenting dalam Bab 6
Bab 7. Struktur atom. Rumusan modern dari Hukum Periodik
44. Inti atom
45. Nomor seri elemen. Isotop
46. Elektron dalam atom. Orbital
47. Struktur kulit elektron atom
48. Perubahan sifat-sifat unsur menurut periode dan subkelompok utama.
Keelektronegatifan
Hal terpenting dalam bab 7
Bab 8. Ikatan kimia
49. Ikatan kimia dan energi
50. Ikatan kovalen
51. Ikatan polar dan non-polar. Sifat-sifat ikatan kovalen
52. Ikatan ionik
53. Sambungan logam
54. Valensi dan bilangan oksidasi
55. Padat
Hal terpenting dalam bab 8
Bengkel
Aturan bekerja di laboratorium kimia sekolah
Kerja Praktek 1. Aturan keselamatan saat bekerja di laboratorium kimia.
Pengenalan peralatan laboratorium
Kerja Praktek 2. Membersihkan garam meja yang terkontaminasi
Kerja Praktek 3. Produksi dan sifat-sifat oksigen
Kerja Praktek 4. Pembuatan larutan dengan fraksi massa zat terlarut tertentu
Kerja Praktek 5. Eksperimen penyelesaian masalah dengan topik “Hubungan genetik antar golongan senyawa anorganik”
Eksperimen yang menghibur dalam kimia
Aplikasi
Lampiran 1. Sifat fisika beberapa zat
Lampiran 2. Oksida
Lampiran 3. Asam
Lampiran 4. Alasan
Lampiran 5. Hidroksida amfoter
Lampiran 6. Garam
Lampiran 7. Tugas persiapan olimpiade sekolah kelas 8
Kata Pengantar Siswa kelas delapan yang terhormat!
Anda mulai mempelajari mata pelajaran baru - kimia.
Bersama dengan biologi dan fisika, kimia termasuk dalam ilmu alam – ilmu yang mempelajari alam dan perubahan yang terjadi di dalamnya. Sebagaimana diketahui, objek kajian biologi adalah makhluk hidup: tumbuhan, hewan, dan manusia. Fisika mempelajari hukum dan fenomena alam yang paling umum.
Fokus ilmu kimia adalah pada zat.
Beberapa di antaranya - air, gelas, gula, besi, garam meja - sudah Anda kenal sejak kecil, yang lain perlu dipelajari.
Mobil, furnitur, tanah, makanan dan, akhirnya, tubuh kita sendiri - semuanya terdiri dari zat. Jumlah mereka sangat besar - lebih dari 20 juta. Hanya sebagian kecil dari zat-zat ini yang diberikan kepada kita secara alami dalam bentuk jadi, misalnya oksigen, air, marmer, emas; zat lain, seperti belerang, garam meja, gula, diisolasi dari bahan baku alami. Namun sebagian besar zat yang sebelumnya tidak ada di alam diperoleh oleh manusia. Ini adalah plastik, keramik, obat-obatan, pewarna, dll.
Sifat-sifat zat hanya dapat dipahami dengan pengetahuan tertentu. Jadi, untuk belajar membaca, Anda harus mempelajari huruf-hurufnya terlebih dahulu. Kimia juga memiliki bahasanya sendiri – bahasa rumus dan persamaan.
Setiap tahun, para ilmuwan mensintesis ribuan zat baru, yang masing-masing diberi nama, sehingga bahasa kimia berkembang secepat ilmu pengetahuan itu sendiri.
Dunia di sekitar kita terus berubah. Setiap detik, banyak reaksi kimia terjadi, akibatnya beberapa zat diubah menjadi zat lain. Kami menarik napas, dan reaksi oksidasi zat organik dimulai di dalam tubuh. Kami menghembuskan napas, dan karbon dioksida masuk ke udara, yang pada tumbuhan diubah menjadi karbohidrat. Beberapa transformasi kimia dapat diamati secara langsung, seperti pengkaratan benda besi atau pembekuan darah. Pada saat yang sama, sebagian besar reaksi terjadi tanpa kita sadari. Untuk memahami esensi dari proses yang sedang berlangsung dan belajar mengendalikannya, seseorang membutuhkan chemistry.
Mengapa bensin bisa terbakar tetapi air tidak? Mungkinkah menanam mawar biru dan bunga jagung merah? Bagaimana cara memperoleh zat baru yang tidak ada di alam?
Mengapa produk nilon tidak bisa disetrika dengan setrika panas? Mengapa daunnya menguning? Kimia memberikan jawaban atas pertanyaan ini dan banyak pertanyaan lainnya.
Tentu saja kita bisa hidup dan tidak memikirkan apa yang kita lihat di sekitar kita, tidak menanyakan pertanyaan yang tidak perlu dan tidak berusaha mencari jawabannya.Anda bisa menghirup udara dan tidak mengetahui ada oksigen di dalamnya, minum soda dan tidak menebak-nebak jenis apa. gas yang dikandungnya menonjol, menyalakan api dan tidak memahami mengapa kayu tersebut terbakar. Menurut kami, kurangnya pengetahuan dasar kimia, serta banyak pengetahuan lainnya, membatasi wawasan dan mempersempit lingkaran komunikasi. Seperti yang tertulis di salah satu tablet Sumeria sekitar empat ribu tahun yang lalu, “siapa yang mengetahui dapat menunjukkan tablet tersebut kepada orang yang mengetahui, tetapi tidak kepada orang yang tidak mengetahui”. Berusahalah untuk menjadi orang yang berpengetahuan!
Di bagian “Pertanyaan dan Tugas”, tugas dengan kompleksitas yang meningkat ditandai dengan “*”.
Bagi sebagian besar dari Anda, buku teks kami akan menjadi buku kimia pertama Anda. Dengan itu Anda akan menemukan diri Anda berada di dunia sains yang benar-benar baru dan mempelajari banyak hal menarik tentang zat di sekitar Anda.
Namun perlu diingat bahwa buku teks bukanlah buku ajaib yang menurut orang dahulu berisi jawaban atas semua pertanyaan. Di sini kami hanya menyajikan konsep kimia dasar - semacam alfabet kimia. Namun, tanpa pengetahuan ini, studi ilmu pengetahuan lebih lanjut tidak mungkin dilakukan.
Semoga Anda sukses dalam belajar kimia!
Bab 1. Konsep awal kimia 1. Zat Anda mungkin tahu bahwa seluruh dunia, alam hidup dan mati, tumbuhan dan batu, komputer dan rumah, udara, dan manusia itu sendiri - semuanya terdiri dari zat. Nama-nama beberapa di antaranya sudah tidak asing lagi bagi Anda. Jadi paku, palu, kapak terbuat dari besi, kantong transparan untuk menyimpan makanan terbuat dari polietilen, lilin terbuat dari lilin, parafin atau stearin, botol terbuat dari kaca. Kertas pembungkus coklat terbuat dari aluminium, dan termometer yang digunakan untuk mengukur suhu tubuh mengandung merkuri di dalamnya.
Zat besi, polietilen, lilin, aluminium, coklat, kaca, merkuri, serta aspirin, asam askorbat dan obat-obatan lainnya.
Dalam fisika, semua benda di sekitar kita disebut benda fisik, dan penyusunnya disebut zat. Tubuh mungkin terdiri dari satu atau lebih zat; gelas (badan) terdiri dari kaca (zat), botol plastik (badan) terbuat dari polietilen tereftalat (zat), halaman buku (badan) terbuat dari kertas (zat) dan cat (zat).
Ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang zat. Setiap zat dicirikan oleh sifat-sifat tertentu, yaitu karakteristik yang membedakannya dari zat lain atau serupa dengannya. Mempelajari suatu zat berarti mengetahui sifat-sifatnya, mendeskripsikan bahan penyusunnya, dan cara pembuatannya. Sifat fisik meliputi keadaan agregasi, warna, urat, titik leleh, titik didih, massa jenis, konduktivitas termal dan listrik, kelarutan, dll. Misalnya, air adalah cairan tidak berwarna yang membeku pada 0 °C dan mendidih pada 100 °C, itu massa jenisnya adalah 1 g/cm (pada 4 °C), zat ini menghantarkan panas dengan buruk dan tidak menghantarkan arus listrik. Gula adalah zat keras, rapuh, berwarna putih, rasanya manis, sangat larut dalam air, titik lelehnya 185 °C, dan massa jenisnya 1,59 g/cm3.
Sifat fisik suatu zat, seperti warna dan bau, ditentukan oleh pengamatan langsung, sehingga sulit digambarkan secara akurat. Selain itu, warna suatu zat seringkali bergantung pada kondisi. Jadi, semua zat yang bagi kita tampak tidak berwarna, seperti es, menjadi putih jika dihancurkan. Bagaimanapun, salju adalah es yang sama, tetapi terdiri dari kristal individu, kepingan salju (Gbr. 1).
Beras. 1. Kepingan salju, serta kristal es besar, terbentuk selama kristalisasi awan air. Pada permukaan datar dan halus, kristal es sering kali berbentuk aneh. Anda tentu pernah melihat pola es serupa di jendela beku.Sifat fisik zat yang mudah diukur - titik leleh dan titik didih, massa jenis, konduktivitas termal dan listrik - diberikan dalam buku referensi.
Soal dan tugas 1. Bahan apa yang digunakan? Berikan contoh zat.
2. Tuliskan nama-nama zat dari daftar: pohon, kayu, besi, paku, vas, gelas, gula, es, gumpalan terapung, kawat, tembaga, pisau, baja, air raksa, termometer.
3. Sifat-sifat zat apa yang dianggap fisika?
4. Jelaskan sifat fisika zat berikut: c) aluminium; b) polietilen; c) garam meja; d) asam asetat; e) karbon dioksida.
5. Nama kimia aspirin adalah asam asetilsalisilat. Apa sifat-sifat zat ini yang Anda ketahui?
2. Keadaan agregat materi Setiap zat dapat berada dalam tiga keadaan agregat utama - padat, cair dan gas. Transisi di antara keduanya terjadi dengan perubahan suhu dan tekanan. Pada suhu tinggi dan tekanan rendah, zat berbentuk gas, dan pada suhu rendah berbentuk padat. Misalnya, ketika termometer turun di bawah nol, air berubah menjadi es. Dengan kata lain, terjadi proses kristalisasi – peralihan suatu zat dari cair ke padat. Merkuri merupakan logam cair pada suhu kamar dan mengkristal pada –39 °C. Dengan menurunkan suhu dan meningkatkan tekanan, zat apa pun dapat diubah menjadi padat. Misalnya saja dengan cara ini karbon dioksida padat, yang dikenal sebagai “es kering”, diperoleh.
Begitu berada di dalam air, potongan “es kering” meleleh di depan mata kita. Alasannya sederhana - bahkan air dingin pun ternyata sangat hangat untuk “es kering” (suhunya tidak melebihi –79 ° C), dan ia menyublim, yaitu berpindah dari wujud padat ke wujud gas. .
Jika berbicara tentang zat yang berwujud gas, terkadang selain istilah “gas”
Kata "uap" juga digunakan. Uap adalah gas yang terbentuk dari penguapan suatu zat padat atau cair. Oleh karena itu, uap air yang tidak berwarna dan tidak terlihat selalu ada di udara; hal ini menentukan kelembapan udara. Uap yang dikeluarkan ketika air mendidih dalam ketel tidak hanya terdiri dari gas air, tetapi juga tetesan-tetesan kecil yang terbentuk selama kondensasi. Demikian pula kabut muncul.
Soal dan tugas Berikan contoh zat yang pada suhu kamar diinduksi dalam keadaan agregasi berikut: a) padat; b) cair; c) berbentuk gas.
3. Bekerja di laboratorium kimia Untuk menangani zat, ahli kimia menggunakan peralatan khusus. Eksperimen paling sederhana dilakukan dalam tabung reaksi - tabung kaca dilebur di salah satu ujungnya. Jika diperlukan pemanasan, tabung reaksi ditempatkan pada wadah khusus.
Di laboratorium kimia mana pun terdapat gelas kimia, serta labu - wadah dengan alas lebar dan leher sempit (Gbr. 2). Labu tersedia dalam tipe berbentuk kerucut, alas datar, dan alas bulat. Agar tabung reaksi dan labu dapat dipanaskan di atas api terbuka, dibuat dari kaca tipis tahan api. Bejana berdinding tipis seperti itu lebih mudah pecah dibandingkan bejana berdinding tebal yang biasa Anda gunakan dalam kehidupan sehari-hari, jadi sebaiknya Anda menanganinya dengan lebih hati-hati.
Beras. 2. Peralatan gelas kimia: gelas kimia (a), labu berbentuk kerucut (b), alas datar (c), alas bulat (e) Banyak percobaan kimia dilakukan dengan pemanasan. Pemanasan menggunakan kompor gas adalah yang paling efektif. Dalam pembakar yang paling sederhana - pembakar Bunsen (Gbr. 3, a) - gas alam dicampur dalam ruang khusus - pencampur 1 dengan udara, yang jumlahnya diatur oleh peredam 2. Gas yang bercampur dengan udara terbakar dengan non -nyala api kebiruan yang suhunya di bagian atas mencapai 1550 °C. Pembakar Teklu menghasilkan suhu yang kira-kira sama (Gbr. 3, b). Berbeda dengan pembakar Bunsen, pembakar ini dilengkapi dengan sekrup 2 khusus yang mengatur suplai gas dan cincin horizontal untuk mengatur aliran udara, yang memungkinkan Anda mengatur nyala api.
Beras. 3. Pembakar gas: a – Bunsen (1 – mixer, 2 – peredam, 3 – tabung suplai gas);
b - Teklu (1 - mixer, 2 - sekrup, 3 - tabung pasokan gas, 4 - cincin) Di laboratorium sekolah, pembakar alkohol, atau lampu alkohol, adalah yang paling umum (lihat.
beras. 121). Etil alkohol terbakar di dalamnya. Nyala api pembakar alkohol lebih dingin daripada pembakar gas - suhu zona terpanas tidak melebihi 1200 °C.
Jika Anda melihat lebih dekat nyala api, Anda akan melihat beberapa zona di dalamnya yang berbeda warnanya (Gbr. 4). Pada bagian dalam nyala api 1, udara hanya bercampur dengan gas atau uap alkohol, belum terjadi pembakaran disana. Bagian tengah nyala api 2 yang bercahaya merupakan zona pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna. Suhu nyala api di dalamnya tidak melebihi 500 °C. Bagian yang paling panas adalah bagian luar nyala api 3, hampir tidak berwarna. Di sinilah terjadi pembakaran sempurna bahan bakar menjadi karbon dioksida dan air. Benda yang dipanaskan harus ditempatkan di zona ini. Benar, bahkan di sini pun tidak akan mungkin memanaskannya sampai suhu nyala api itu sendiri. Misalnya, suhu tabung reaksi berisi zat yang dipanaskan di atas kompor gas tidak melebihi 600 °C, meskipun terletak di zona nyala api terpanas.
Beras. 4. Struktur api: a – pembakar gas; b – lampu alkohol Semakin besar benda yang dimasukkan ke dalam nyala api, semakin rendah suhu pemanasannya. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ketika dipanaskan, permukaan suatu benda mulai mengeluarkan panas, membuangnya ke lingkungan. Misalnya, dalam nyala api kompor gas Anda dapat melelehkan ujung kawat tembaga tipis (titik leleh tembaga adalah 1083°C), tetapi panasnya tidak cukup untuk melelehkan pelat tembaga.
Cairan yang mudah terbakar (alkohol, aseton, bensin) tidak boleh dipanaskan di atas api terbuka. Untuk melakukan ini, gunakan kompor listrik dengan spiral tertutup.
Anda akan mengenal peralatan laboratorium lainnya pada saat kerja praktek 1.
Pengalaman Laboratorium 1. Mempelajari sifat-sifat zat Biasakan diri Anda dengan zat-zat yang diberikan kepada Anda. Tentukan keadaan agregasinya. Jelaskan warnanya, baunya, perhatikan ada tidaknya kilapnya. Di laboratorium sekolah tidak mungkin menentukan konduktivitas termal dan listrik suatu zat, jadi buatlah kesimpulan tentang sifat-sifat ini berdasarkan pengalaman hidup Anda atau tanyakan kepada guru Anda tentang hal itu. Temukan nilai massa jenis, titik leleh dan titik didih suatu zat pada buku referensi.
Periksa apakah zat yang diberikan kepada Anda larut dalam air. Untuk melakukan ini, masukkan beberapa kristal atau sepotong kecil (seukuran setengah kacang polong) zat padat ke dalam tabung reaksi, tambahkan sedikit air dan aduk. Untuk mempelajari kelarutan suatu zat cair, cukup volume kurang lebih 1 ml (1 ml = 1 cm), ini setara dengan lapisan cairan dalam tabung reaksi setebal jari.
Berdasarkan hasil observasi, isilah Tabel 1.
Tabel 1. Sifat-sifat zat Soal dan tugas 1. Peralatan gelas apa yang digunakan di laboratorium kimia? Berikan beberapa 2. Apa perbedaan antara gelas kimia dengan gelas kimia yang ada di kantin sekolah?
3. Alat pemanas apa yang digunakan di laboratorium kimia?
4. Jika salah satu ujung tabung kaca dimasukkan ke bagian dalam nyala lilin parafin (Gbr. 5), maka akan keluar uap parafin dari ujung lainnya, yang dapat dibakar. Bagaimana menjelaskan fenomena yang diamati?
Beras. 5. Pembakaran uap parafin dikeluarkan dari bagian dalam nyala lilin Di waktu senggang di rumah, pelajari struktur nyala lilin. Gambarlah nyala api dengan cat atau pensil warna. Zona gelap di sekitar sumbu bersuhu rendah, tempat parafin menguap. Jika Anda meniup lilin, Anda akan mencium bau uapnya. Lalu ada bagian nyala api yang berwarna kuning cerah - ini adalah zona pembakaran parsial parafin dengan pembentukan karbon dioksida dan partikel kecil jelaga, yang bila dipanaskan menjadi putih, memberi warna. Suhu di zona ini sekitar 1000 °C. Batas biru terlihat di luar nyala api - pembakaran sempurna uap parafin terjadi di sini. Bagian nyala api ini adalah yang paling panas. Untuk memverifikasi ini secara eksperimental, masukkan serpihan ke bagian tengah nyala lilin, pegang secara horizontal. Tuliskan di mana serpihan mulai hangus lebih cepat. Gambarlah serpihan setelah percobaan.
4. Zat tersendiri dan campuran zat Sebagian besar benda yang ada di sekitar kita tidak terdiri dari satu zat, melainkan merupakan campuran dari beberapa zat. Jadi, dengan melihat granit (Gbr. 6, a), mudah untuk melihat tiga komponen di dalamnya - butiran feldspar merah muda, kristal kuarsa transparan, dan serpihan mika mengkilap gelap. Ini adalah contoh campuran heterogen.
Marmer, tidak seperti granit, bersifat homogen - merupakan zat murni. Tampaknya logis untuk berasumsi: segala sesuatu yang tampak homogen bagi kita, yaitu terdiri dari bagian-bagian yang identik, adalah zat murni. Namun ternyata tidak. Ada juga campuran homogen – larutan. Di dalamnya, partikel-partikel pembentuk campuran berukuran sangat kecil sehingga tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang.
Larutkan satu atau dua sendok teh gula pasir ke dalam segelas air. Larutan yang disiapkan berupa cairan bening tidak berwarna, dan keberadaan gula di dalamnya hanya dapat dibuktikan secara eksperimental. (Ingatlah bahwa Anda tidak dapat merasakan zat di laboratorium kimia!) Teh, kopi, Coca-Cola, dan minuman lainnya adalah larutan air dari banyak senyawa. Susu juga tampak seperti cairan homogen, tetapi di bawah mikroskop, tetesan kecil lemak dan protein terlihat di dalamnya, yang mengapung di air dengan garam mineral terlarut di dalamnya (Gbr. 6, b).
Beras. 6. Campuran di bawah mikroskop: a – granit, b – susu Bagaimana cara membedakan zat murni dari campuran? Pertama-tama, harus diingat bahwa suatu zat murni selalu homogen, sehingga meskipun dengan perbesaran tinggi, kristal atau butiran penyusunnya terlihat sama. Benar, dengan cara ini tidak mungkin membedakan zat murni dari campuran homogen. Dalam hal ini, fisika datang untuk menyelamatkan.
Faktanya adalah zat murni, tidak seperti kebanyakan campuran, meleleh dan mendidih pada suhu tertentu. Suatu zat padat dapat dibedakan dari suatu campuran dengan mengamati titik lelehnya. Mari kita masukkan sedikit salju ke dalam gelas dan turunkan termometer ke dalamnya. Sampai semua salju mencair, termometer akan tetap nol - ini adalah titik leleh zat tersebut. Salju merupakan zat murni (air), sehingga mencair pada suhu konstan. Parafin, lemak sapi, dan beberapa campuran padat lainnya tampak homogen, tetapi pencairannya terjadi pada rentang suhu tertentu - mereka mulai meleleh pada satu suhu, dan menjadi cair sepenuhnya pada suhu lain yang lebih tinggi.
Anda dapat mengetahui apakah suatu cairan bersih dengan mengamati titik didihnya. Kami akan memanaskan air murni (suling) dalam labu (Gbr. 7). Labu ditutup dengan sumbat karet dengan dua lubang: termometer dimasukkan ke salah satu lubang, dan tabung kaca pendek tempat tempat tidur dapat keluar dari labu dimasukkan ke lubang lainnya. Tidak mungkin dilakukan tanpa jalan keluar dari sistem, jika tidak, uap air yang terbentuk selama pemanasan dengan tekanannya akan mematikan sumbat atau merusak labu. Ketika air dipanaskan, mula-mula suhunya naik secara perlahan. Ketika air mendidih, termometer akan berhenti pada titik tertentu (sekitar 100 °C) dan akan tetap pada posisi tersebut, tidak peduli seberapa banyak kita memanaskan air. Suhu ini disebut titik didih suatu zat.
Beras. 7. Penentuan titik didih suatu cairan Anda dapat melakukan percobaan serupa dengan minyak, mengganti lampu alkohol dengan kompor listrik dengan spiral tertutup - lagipula, minyak mudah terbakar. Suhu akan naik secara bertahap meskipun minyak sudah mendidih. Berbeda dengan air, minyak merupakan campuran dari banyak zat sehingga tidak memiliki titik didih yang konstan.
Soal dan tugas Dari daftar yang diberikan, tuliskan secara terpisah zat murni, campuran homogen, dan campuran heterogen: garam meja, larutan garam meja dalam air, darah, air, larutan tembaga sulfat, soda, pasta gigi, kanji, emas, abu , semen.
5. Pemisahan campuran Zat-zat yang termasuk dalam suatu campuran mempertahankan sifat-sifatnya masing-masing. Ini adalah dasar metode laboratorium dan industri untuk memurnikan zat, yaitu memisahkan campuran menjadi zat murni.
Pengendapan digunakan untuk memisahkan campuran heterogen dari dua zat tidak larut yang mempunyai massa jenis berbeda. Campuran dimasukkan ke dalam air dan dikocok. Partikel suatu zat dengan massa jenis lebih tinggi, yaitu yang lebih berat, lambat laun mengendap di dasar, sedangkan zat lain terkumpul di permukaan atau tampak tersebar merata di kolom air (Gbr. 8). Tiriskan dengan hati-hati cairan dari sedimen yang mengendap di dasar menggunakan batang kaca. Metode ini digunakan untuk membersihkan pasir sungai dari kotoran tanah liat dan memisahkan sedimen kristal berat dari larutan.
Beras. 8. Pemisahan campuran pasir sungai dan batu bara dengan cara pengendapan Campuran dua padatan yang sangat berbeda massa jenisnya dapat dengan mudah dipisahkan dengan mengalirkan aliran air melaluinya. Sebelumnya, butiran emas diisolasi dari pecahan batu yang mengandung emas. Pasir yang mengandung emas ditempatkan di parit miring tempat aliran air keluar. Aliran air mengangkat dan membawa batuan sisa, dan butiran emas yang berat mengendap di dasar parit.
Campuran dua cairan yang tidak dapat bercampur, misalnya air dan bensin, juga dipisahkan melalui pengendapan. Bensin tidak larut dalam air dan membentuk lapisan pada permukaannya. Untuk memisahkan air, campuran dipindahkan ke corong pemisah - tabung silinder dengan keran di ujungnya (Gbr. 1).
9). Setelah menunggu muncul batas yang jelas antar lapisan, keran dibuka dan dibiarkan terbuka sampai air keluar seluruhnya. Sekarang tinggal bensin murni yang tersisa di corong pemisah.
Beras. 9. Pemisahan campuran dua cairan yang tidak dapat bercampur dalam corong pemisah. Filtrasi memungkinkan Anda memurnikan cairan dari zat yang tidak larut dan melibatkan melewatkan campuran melalui kertas berpori (filter). Cairan merembes melalui kertas, dan partikel kotoran yang tidak larut tertinggal di atasnya. Di laboratorium, untuk filtrasi, corong kaca digunakan, di mana filter dimasukkan - lingkaran kertas saring yang dilipat menjadi empat. Kertas saring, berbeda dengan kertas biasa, tidak mengandung bahan perekat sehingga mudah menyerap dan memungkinkan cairan melewatinya. Ukuran pori di dalamnya sedemikian rupa sehingga memungkinkan partikel yang berukuran lebih besar dari 0,01 mm dapat dipisahkan dari larutan.
Campuran dituangkan ke dalam corong dengan saringan di atas batang kaca (Gbr. 10). Untuk mempercepat filtrasi, gelas yang berisi larutan yang telah melewati filter (disebut filtrat) ditempatkan agar cairan tidak menetes, tetapi mengalir merata ke dinding bejana.
Beras. 10. Filtrasi Filtrasi memudahkan untuk membersihkan air atau larutan dari partikel debu dan kontaminan lain yang ada, serta memisahkan endapan dari larutan.
Dalam industri, kain sering digunakan sebagai filter. Misalnya, di pabrik minyak, biji bunga matahari yang dihancurkan dibungkus dengan kain tebal dan ditekan di antara pelat baja. Minyak sayur melewati kain, dan massa padat tetap berada di dalam - kue.
Percobaan laboratorium 2. Pemisahan campuran Siapkan campuran besi dan belerang atau batu bara dan pasir sungai dengan cara mencampurkan bahan-bahan yang diberikan kepada Anda secara menyeluruh dengan menggunakan batang kaca pada selembar kertas. Jelaskan warna campurannya. Tuang campuran dengan hati-hati ke dalam tabung reaksi berisi air dan aduk. Zat manakah yang tenggelam dan manakah yang mengapung? Setelah beberapa menit, tiriskan cairan yang mengandung zat mengambang di permukaannya ke dalam tabung reaksi yang bersih. Saring kedua zat tersebut dan serahkan kepada gurumu. Pemisahan campuran apa yang Anda gunakan? Berdasarkan sifat-sifat zat apa?
Evaporasi digunakan untuk memisahkan padatan dari larutan. Operasi ini dilakukan dengan memanaskan larutan dalam cangkir porselen (Gbr. 11). Untuk menghindari perebusan dan percikan cairan yang hebat, larutan terus diaduk dengan batang kaca.
Ketika semua air telah menguap, zat murni tetap berupa kristal kecil di dasar cangkir porselen. Untuk memperoleh kristal yang besar, air hanya diuapkan sebagian saja, kemudian larutan dibiarkan terbuka dalam waktu lama. Air perlahan-lahan menguap dan zat terlarut dilepaskan dalam bentuk kristal besar. Metode ini disebut kristalisasi.
Beras. 11. Penguapan suatu larutan Kombinasi filtrasi dengan penguapan atau kristalisasi memungkinkan Anda memisahkan campuran dua zat, yang satu larut dalam air dan yang lainnya tidak. Ada cara yang lebih rumit untuk memisahkan campuran. Anda akan bertemu beberapa dari mereka nanti.
Soal dan tugas 1. Metode pemisahan campuran apa yang anda ketahui? Apa dasar dari masing-masing metode?
2. Bagaimana cara memfilter dengan benar?
3. Sarankan cara untuk memisahkan campuran berikut: a) pasir sungai dan serbuk gergaji gabus; b) minyak sayur dan air; c) tembaga sulfat dan belerang; d) pati dan gula; e) pasir sungai dan gula; e) minyak tanah dan air.
4. Mengapa lemak dari susu tidak dapat dipisahkan dengan cara menyaring? Bagaimana saya bisa melakukan itu?
5. Bagaimana cara memisahkan campuran serbuk belerang dan besi dengan cepat dan efisien? Sifat fisik apa dari salah satu zat berikut yang memungkinkan penggunaan metode pemisahan campuran ini?
6. Bubuk hitam terdiri dari batu bara, belerang dan kalium nitrat (zat yang larut dalam air). Bagaimana cara membuktikannya merupakan campuran?
7. Pada Gambar 9, corong pemisah ditutup dengan sumbat. Apakah cairan akan keluar jika Anda membuka keran? Mengapa?
8. Isi tabel 2.
Tabel 2. Cara Pemisahan Campuran Homogen Heterogen 6. Fenomena Fisika dan Kimia Dunia akan membosankan dan monoton jika tidak terjadi perubahan di dalamnya. Merebus air dalam panci, menyalakan lilin, menggerakkan kereta api - semua ini adalah contoh proses yang terjadi di dunia material, atau dengan kata lain, fenomena. Fenomena yang terjadi pada zat secara konvensional dibagi menjadi fisika dan kimia. Proses di mana bentuk suatu benda atau keadaan agregasi suatu zat berubah, tetapi komposisinya tidak berubah, disebut fisika, dipelajari dalam mata kuliah fisika.
Mari kita lakukan percobaan sederhana. Tuang sedikit etil alkohol ke dasar gelas kimia besar dan panaskan di atas kompor listrik (Gbr. 12). Saat cairan mendidih dan seluruh gelas terisi uap alkohol, yang tidak terlihat tetapi mudah dikenali dari baunya yang khas, letakkan cangkir porselen berisi es di atasnya. Kabut segera terbentuk di bagian atas kaca, yang secara bertahap mulai mengembun menjadi tetesan cairan. Kami mengamati proses penguapan dan kondensasi alkohol. Ini adalah fenomena fisik dan dapat diulangi berkali-kali dengan menggunakan porsi alkohol yang sama. Pembentukan es ketika sungai membeku, penggulungan aluminium foil, pencampuran larutan, pengecoran produk dari baja cair, penghancuran batu - semua ini adalah proses fisik.
Beras. 12. Penguapan dan kondensasi etil alkohol Banyak fenomena yang disertai dengan transformasi suatu zat menjadi zat lain yang memiliki sifat baru. Mari kembali bereksperimen dengan alkohol. Tuangkan alkohol ke dalam cangkir porselen kering dan bakar. Ia terbakar dengan nyala api biru-ungu, melepaskan panas dalam jumlah besar. Alkohol berinteraksi dengan oksigen di udara dan berubah menjadi air dan karbon dioksida.
Panaskan sepotong gula dalam tabung reaksi. Pertama meleleh (fenomena fisik), dan kemudian mulai membusuk - berubah menjadi coklat, tetesan cairan terbentuk di dinding tabung reaksi, dan muncul bau yang menyengat. Dengan pemanasan lebih lanjut, gula berubah menjadi massa amorf hitam. Ini adalah batu bara.
Pembakaran alkohol dan hangusnya gula merupakan contoh fenomena kimia. Biasanya disebut reaksi kimia atau transformasi kimia. Zat yang mengalami reaksi kimia dikatakan bereaksi, berinteraksi satu sama lain (alkohol bereaksi dengan oksigen di udara), atau suatu zat berubah menjadi zat lain (gula berubah menjadi batu bara).
Dalam proses reaksi kimia, zat baru dengan sifat baru terbentuk - warna, rasa, bau. Jadi, asamnya susu dapat dinilai dari perubahan rasanya, dan pembakaran makanan berlemak dapat dinilai dari munculnya bau yang tidak sedap sebagai produk penguraian lemak - akrolein. Jika diperoleh suatu zat yang sukar larut dalam air, maka terbentuknya endapan menandakan terjadinya reaksi kimia. Jadi, ketika karbon dioksida dilewatkan melalui air kapur, terbentuk endapan kapur putih. Pelepasan gas juga sering menunjukkan transformasi kimia: pemadaman soda kue dengan cuka atau asam sitrat disertai dengan suara mendesis yang khas - terbentuklah karbon dioksida. Reaksi ini digunakan saat memanggang roti - karena pelepasan karbon dioksida, adonan mengembang dan menjadi lebih longgar.
Reaksi kimia antara soda dan asam mendasari kerja alat pemadam api asam (Gbr. 13). Badan logam alat pemadam api tersebut diisi dengan larutan soda. Labu kaca berisi asam diletakkan di bagian paling lehernya. Untuk mengaktifkan alat pemadam api, Anda harus memutar tuas dan membalikkan alat pemadam api tersebut. Ini akan membuka katup dan asam akan bercampur dengan larutan soda. Reaksi kimia akan dimulai, disertai dengan pembentukan karbon dioksida. Gas dilepaskan di bawah tekanan tinggi, membawa sebagian larutan dan membentuk busa. Alat pemadam api bekas diisi ulang dengan larutan soda dan dimasukkan labu baru berisi asam ke dalamnya.
Beras. 13. Cara kerja alat pemadam api asam Seringkali perubahan kimia ditandai dengan perubahan warna. Tambahkan hidrogen peroksida ke dalam larutan kalium permanganat (biasa disebut kalium permanganat), yang diasamkan dengan asam sulfat. Warna ungu kalium permanganat menghilang, larutan menjadi tidak berwarna, dan muncul gelembung gas. Banyak reaksi kimia, seperti reaksi pembakaran, melepaskan energi, biasanya dalam bentuk panas dan cahaya (bayangkan pembakaran gas alam metana di kompor gas). Beberapa proses kimia, sebaliknya, disertai dengan penyerapan energi.
Perubahan warna, munculnya bau, pembentukan gas, pengendapan, pelepasan atau penyerapan energi adalah tanda-tanda yang dapat digunakan untuk menilai kemajuan suatu reaksi kimia, transformasi suatu zat menjadi zat lain.
Sifat-sifat yang ditunjukkan zat selama transformasi kimia disebut sifat kimia. Studi mereka adalah salah satu tugas utama kimia.
Di awal paragraf, kami membagi semua proses menjadi fisik dan kimia. Namun, hanya fenomena paling sederhana yang dapat dengan jelas dikaitkan dengan kelompok tertentu. Proses yang lebih kompleks terdiri dari banyak fenomena individual - fisik dan kimia.
Percobaan laboratorium 3. Fenomena fisika dan reaksi kimia 1. Panaskan sepotong parafin dalam cawan porselen. Apa yang kamu amati? Segera setelah parafin berubah menjadi cair, matikan lampu alkohol. Apa yang terjadi dengan parafin cair?
Apakah sifat parafin berubah? Apa fenomena ini?
2. Masukkan sedikit gula pasir ke dalam tabung reaksi dan panaskan dalam nyala lampu alkohol. Apa yang kamu amati? Tanda-tanda apa yang dapat digunakan untuk menilai kemajuan suatu reaksi kimia?
3. Tambahkan larutan kalsium klorida ke dalam larutan soda. Apa yang kamu amati?
4. Tambahkan asam klorida pada endapan yang terbentuk pada percobaan sebelumnya. Apa yang kamu amati? Tempatkan serpihan yang terbakar ke dalam tabung reaksi tanpa menyentuhnya dengan cairan. Apa yang terjadi dengan serpihan itu? Gas apa yang menunjukkan pembentukannya?
5. Tuang larutan tembaga sulfat ke dalam tabung reaksi. Tambahkan amonia (larutan amonia) ke dalamnya. Apa yang kamu amati?
Berdasarkan percobaan Anda, buatlah kesimpulan tentang perbedaan fenomena fisik dengan reaksi kimia. Sebutkan tanda-tanda reaksi kimia.
Kondisi apa yang diperlukan agar reaksi kimia dapat terjadi? Interaksi kimia tidak selalu dimulai segera setelah pencampuran dua zat. Banyak reaksi kimia memerlukan panas agar dapat terjadi.
Contohnya adalah interaksi besi dengan belerang. Mari kita siapkan campuran bubuk belerang dan serbuk besi. Campuran semacam itu dapat disimpan dalam waktu lama tanpa takut zat-zat tersebut akan bereaksi satu sama lain (Gbr. 14, a). Masukkan campuran ke dalam tabung reaksi dan panaskan perlahan di atas api kompor. Setelah beberapa waktu, campuran mulai memanas (Gbr. 14, b). Mari kita hentikan pemanasan. Campuran yang masih panas menandakan sedang terjadi reaksi kimia antara belerang dan besi. Ketika tabung reaksi sudah dingin, zat abu-abu, besi sulfida, dapat diekstraksi darinya.
Beras. 14. Interaksi besi dengan belerang: a – campuran awal; b – reaksi terjadi ketika dipanaskan; c – produk reaksi – besi sulfida Beberapa reaksi terjadi di bawah pengaruh cahaya. Cahaya diperlukan untuk fotosintesis, rantai transformasi kimia yang kompleks di mana tanaman hijau menyerap karbon dioksida, membentuk glukosa, dan melepaskan oksigen. Banyak zat yang dapat terurai di bawah pengaruh arus listrik. Diketahui zat tidak stabil yang terurai karena gesekan atau benturan.
Soal dan tugas 1. Apa yang dimaksud dengan gejala fisika, reaksi kimia?
2. Sebutkan tanda-tanda reaksi kimia. Berikan contoh.
3. Manakah dari fenomena berikut yang termasuk fenomena fisik dan mana yang bersifat kimia: a) pembentukan embun beku pada pohon; b) penguapan etil alkohol; c) pembakaran lilin; d) menarik kawat tembaga; e) dedaunan pohon menguning; f) peleburan aluminium; g) salju yang mencair; h) ketengikan minyak; i) ledakan petasan; j) kristalisasi garam; k) pemutihan kain; l) karat pada bilah pisau; m) membersihkan bilah pisau dari karat dengan amplas? Dengan kriteria apa Anda membedakan fenomena kimia?4.Apa yang dipelajari kimia?
5. Berikan contoh reaksi kimia yang terjadi: a) bila dipanaskan; b) di bawah pengaruh cahaya.
7. Atom. Unsur kimia Seperti yang telah Anda ketahui dari mata kuliah fisika, seluruh dunia material terdiri dari atom. Saat ini, 110 jenis atom telah diketahui secara pasti, berbeda satu sama lain dalam struktur, ukuran dan massa (Gbr. 15). Dari jumlah tersebut, lebih dari 20 jenis atom diperoleh secara artifisial - mereka tidak stabil dan terurai menjadi atom lain. Sintesis atom jenis baru berlanjut hingga hari ini.
Beras. 15. Model berbagai jenis atom Atom dengan jenis tertentu biasanya disebut unsur kimia. Setiap unsur kimia mempunyai nama dan lambang – lambang yang berupa satu atau dua huruf yang diambil dari nama latinnya. Jadi, unsur kimia hidrogen dilambangkan dengan simbol H - sesuai dengan huruf pertama nama latinnya Hidrogenium, aaot (Nitrogenium) dilambangkan dengan simbol X, fosfor (Fosfor) - P, klorin (Klorum) - Cl. Seringkali nama unsur kimia dalam bahasa Rusia tidak sesuai dengan nama Latin. Nama Rusia dan Latin, serta simbol unsur kimia yang perlu Anda pelajari terlebih dahulu diberikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Nama dan lambang unsur kimia Nama Rusia dan Latin untuk unsur kimia karbon (Carboneum C) berasal dari kata “batubara”. Emas (Aurum Au) dan perak (Argentum Ag) diberi nama berdasarkan warna khasnya - logam ini sulit dikacaukan dengan logam lain. Tembaga (Cuprum Cu) menerima nama Latinnya dari pulau Siprus di Laut Mediterania, tempat tambang tembaga berada pada zaman kuno. Kata Latin untuk merkuri (Hg), Hydrargyrum, diterjemahkan menjadi “perak cair”: logam ini sebenarnya menyerupai perak cair. Nama-nama beberapa unsur kimia disarankan oleh para ilmuwan yang menemukannya. Dengan demikian, nama oksigen dan hidrogen diperkenalkan ke dalam sains oleh ahli kimia besar Perancis Antoine Laurent Lavoisier, yang hidup pada paruh kedua abad ke-18. Kata “oksigen” (Oxygenium O) berarti “melahirkan asam”, dan “hidrogen” (Hydrogenium H) berarti “melahirkan air”. Setelah hidrogen, helium Dia adalah unsur paling umum di Alam Semesta, misalnya, Matahari terdiri dari 10% helium - itulah nama unsur tersebut (dari bahasa Yunani Helios - Matahari). Beberapa unsur kimia (uranium U, selenium Se, neptunium Np, plutonium Pu) diberi nama berdasarkan planet, yang lain diberi nama berdasarkan negara (fr perancis dan galium Ga, polonium Po, strontium Sr, amerisium Am). Unsur kimia rutenium Ru dinamai menurut nama Rusia.
Semua unsur kimia yang diketahui sampai saat ini disajikan dalam Tabel Periodik DI Mendeleev (lihat halaman pertama buku teks). Masing-masing memiliki nomor serinya sendiri. Anda akan mempelajari arti fisika nomor seri dari bagian kursus kimia selanjutnya.
Atom tidak dapat dimusnahkan akibat reaksi kimia, yaitu atom suatu jenis tidak dapat diubah menjadi atom jenis lain. Jadi, oksigen akan selalu tetap oksigen, dan merkuri akan selalu tetap merkuri.
Atom adalah partikel materi terkecil yang tidak dapat dibagi secara kimia.
Atom-atom unsur kimia yang ditemukan di alam tersebar sangat tidak merata. Di Alam Semesta, unsur kimia yang paling umum adalah hidrogen: menurut perkiraan modern, unsur ini menyumbang 93% dari seluruh atom di Alam Semesta, yaitu, dari setiap seribu atom, 930 adalah atom hidrogen. Dari 70 atom yang tersisa, 69 adalah atom helium, unsur kimia setelah hidrogen dalam Tabel Periodik. Dan hanya satu dari seribu atom yang merupakan atom dari beberapa kumpulan unsur yang tersisa (Gbr. 16, a).
Kelimpahan unsur kimia di Alam Semesta: a – dalam persentase atom; b – dalam persen massa Gambar 16, a menunjukkan kelimpahan unsur kimia di alam semesta dalam persen atom. Nilai ini dihitung dengan mengambil jumlah total seluruh atom di Alam Semesta sebesar 100%. Jika kita mengambil 100% bukan jumlah total atom, tetapi massa totalnya, maka nilai lain akan diperoleh (dalam persen massa), karena atom dari unsur kimia yang berbeda berbeda massanya (Gbr. 16, b). Atom hidrogen yang paling ringan menyumbang tiga perempat (75%) massa alam semesta, dan hanya kurang dari seperempat (23%) massa atom helium. Massa atom semua unsur lainnya hanya sekitar 2% dari massa alam semesta.
Kelimpahan unsur kimia di kerak bumi berbeda secara signifikan dengan kelimpahannya di Alam Semesta (Gbr. 17). Jadi, di Bumi terdapat sebagian besar atom unsur yang lebih berat - oksigen dan silikon. Merekalah, serta aluminium dan besi, yang membentuk kerak bumi. Namun, terdapat cukup hidrogen di Bumi - ia menempati urutan kesembilan dalam hal massa dan kedua dalam hal jumlah atom.
Beras. 17. Prevalensi unsur-unsur kimia di kerak bumi (dalam persen massa) Dalam tubuh manusia, unsur-unsur kimia juga tersebar sangat tidak merata: empat unsur di antaranya - hidrogen, oksigen, karbon, dan nitrogen - adalah 99 at. %, atau 95% dari massa tubuh manusia (Gbr. 18).
2. Berapa banyak unsur kimia yang ditemukan di alam, dan berapa banyak yang disintesis secara buatan?
3. Simbol apa yang melambangkan unsur kimia berikut: besi, natrium, kalsium, kromium, aluminium, belerang, karbon, oksigen, hidrogen, mel, kalium, magnesium, silikon? Temukan unsur-unsur ini dalam Tabel Periodik dan tuliskan nomor urutnya.
4. Unsur kimia manakah yang memiliki nomor atom 1?
8. Molekul. Teori atom-molekul Jumlah zat yang ditemukan di alam atau diperoleh secara artifisial jauh lebih besar daripada jumlah unsur kimia yang diketahui. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa atom bergabung membentuk partikel yang lebih kompleks - molekul. Setiap molekul terdiri dari atom-atom yang letaknya relatif satu sama lain dalam urutan tertentu dan dihubungkan oleh ikatan kimia. Misalnya, air terdiri dari molekul yang dibentuk oleh dua atom hidrogen dan satu atom oksigen (Gbr. 19). Sifat kimia suatu zat, yaitu kemampuannya untuk melakukan reaksi kimia, ditentukan oleh sifat masing-masing molekul.
Beras. 19. Model molekul air Molekul adalah partikel terkecil suatu zat, yang mempunyai sifat kimianya sendiri dan terdiri dari atom-atom yang dihubungkan satu sama lain secara kimia. Mengetahui komposisi molekul air, kita dapat menuliskan rumus kimia zat tersebut - H2O. Di dalamnya, unsur kimia ditunjukkan dengan simbol. Angka tepat di bawah simbol unsur (indeks) menunjukkan jumlah atom suatu unsur tertentu yang menyusun molekul. Indeks “1” tidak digunakan. Rumus air dibaca sebagai berikut: “ash-two-o.” Molekul hidrogen, oksigen, nitrogen, dan klor terdiri dari dua atom - mereka memiliki rumus H2 (“abu-dua”), O2 (“o-dua”), N2 (“endva”), Cl2 (“klorin-dua ”). Karbon dioksida terdiri dari molekul yang atom karbonnya terikat pada dua atom oksigen (Gbr. 20). Rumus karbon dioksida adalah CO2 (“ce-o-two”).
Beras. 20. Model molekul hidrogen, oksigen, nitrogen, klor, karbon dioksida Setiap molekul mengandung jumlah atom yang ditentukan secara ketat. Gambar 19 dan menunjukkan model molekul di- dan triatomik. Namun, ada juga molekul besar yang diketahui, terdiri dari beberapa ratus atau bahkan ribuan atom. Salah satu yang paling kompleks (dan paling terkenal) adalah molekul DNA (asam deoksiribonukleat). Molekul DNA dapat terdiri dari beberapa juta atom. Molekul-molekul tersebut terkandung dalam inti sel dan bertanggung jawab atas transmisi informasi herediter.
Gagasan bahwa zat dibangun dari partikel terkecil - atom (partikel yang tidak dapat dibagi secara kimia) dan molekul (partikel yang terdiri dari atom) merupakan teori atom-molekul. Teori ini menjadi landasan pandangan dunia ilmiah modern, semua ilmu alam didasarkan pada teori ini. Landasannya dirumuskan pada awal abad ke-19. ahli kimia Inggris terhebat John Dalton.
Materi terdiri dari partikel primer kecil, atau atom.
Atom tidak dapat dibagi dan tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Semua atom suatu unsur kimia adalah sama, tetapi berbeda dengan atom unsur kimia lainnya, khususnya massanya.
Molekul terdiri dari sejumlah atom tertentu.
Massa suatu molekul sama dengan jumlah massa atom-atom penyusunnya.
Selama fenomena fisik, molekul dipertahankan; selama fenomena kimia, mereka dihancurkan.
Reaksi kimia melibatkan pembentukan molekul baru dari atom yang sama yang menyusun zat aslinya.
Misalnya, air terbentuk melalui interaksi dua zat - hidrogen dan oksigen. Sebagai hasil dari reaksi kimia, dua molekul hidrogen dan satu molekul oksigen diubah menjadi dua molekul air (Gbr. 21).
Beras. 21. Pembentukan air dari hidrogen dan oksigen Dalton John (1766-1844) Seorang ahli kimia Inggris terkemuka. Putra seorang penenun Cumberland. Saat mempelajari gas atmosfer, ia menyarankan bahwa berbagai gas berbeda dalam ukuran partikel, memperkenalkan konsep berat atom dan simbol pertama unsur (Gbr. 22). Benar, notasi Dalton yang rumit kemudian digantikan oleh simbol-simbol yang kita kenal.
Selama kuliahnya, Dalton menunjukkan kepada mahasiswa model molekul yang terbuat dari bola kayu warna-warni yang melambangkan atom. Kami masih menggunakan model ini sampai sekarang. Dalton menyempurnakan pandangannya dalam buku “A New System of Chemical Philosophy.” Kisaran minat ilmuwan tidak terbatas pada bidang kimia. Dengan demikian, mereka menemukan cacat penglihatan berupa ketidakmampuan membedakan warna tertentu. Cacat penglihatan ini disebut juga buta warna, dan orang yang mengidapnya disebut buta warna.
Beras. 22. Sebutan atom yang diperkenalkan oleh Dalton Dalam perkembangan ilmu pengetahuan lebih lanjut, kesimpulan yang dibuat oleh D. Dalton ditambah dan dilakukan beberapa perubahan. Sekarang diketahui bahwa tidak semua zat tersusun atas molekul. Pada beberapa zat, atom-atom terhubung satu sama lain dalam lapisan dan kerangka yang tak ada habisnya.
Dalam hal ini, hanya fragmen berulang yang terpisah yang dapat diidentifikasi. Ada cukup banyak zat berstruktur non-molekul - logam, berlian, grafit, kuarsa, mika, pedang lapangan, marmer, garam meja. Rumus kimia juga ditulis untuknya, tetapi bukan molekulnya, melainkan fragmen terkecil yang berulang. Misalnya, besi, seperti logam lainnya, terdiri dari atom (Gbr. 23, a), oleh karena itu fragmen berulang terkecil (unit struktural) dari zat ini adalah atom. Oleh karena itu, rumus besi adalah Fe. Kuarsa terdiri dari atom silikon dan oksigen yang terikat secara kimia, dengan dua atom oksigen per atom silikon (Gbr. 23, b). Rumus kuarsa adalah SiO2.
Beras. 23. Struktur beberapa zat: a – besi; b – kuarsa Dalam banyak kasus, Anda dapat menebak dari sifat suatu zat apakah zat tersebut terbuat dari molekul atau tidak. Ikatan antar molekul individu cukup lemah, sehingga zat berstruktur molekul dicirikan oleh titik leleh dan titik didih yang rendah; zat-zat tersebut seringkali mudah menguap dan tidak berbau. Jadi, semua gas dan hampir semua cairan terdiri dari molekul. Zat yang berstruktur nonmolekul biasanya memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi, karena atom-atom di dalamnya terikat erat satu sama lain. Zat tersebut berbentuk padat, tidak mudah menguap dan tidak berbau.
Jadi, dengan menggunakan terminologi tradisional yang berasal dari asal usul teori atom-molekul (molekul terdiri dari atom, dll.), kita akan menerima beberapa konvensi dan batasan dari terminologi tersebut. Saat kita mempelajari kimia lebih lanjut, kita akan melihat bagaimana ketentuan teori atom-molekul disempurnakan.
Soal dan Tugas 1. Apa inti dari teori atom-molekul? Apa signifikansinya?
2. Apa yang dimaksud dengan molekul dalam kerangka teori atom-molekul?
3. Bacalah rumus zat berikut: C (karbon intan, grafit), Fe 3O4 (bijih besi magnet), Na2CO3 (soda ash), KNO3 (kalium nitrat), H2O (hidrogen peroksida), KMnO4 (kalium permanganat, atau kalium permanganat), H2SO4 (asam sulfat), NaCl (natrium klorida, atau garam meja), CaCO 3 (kapur, marmer, batu kapur). Unsur kimia apa saja yang terdapat pada setiap zat?
Cobalah untuk mengingat rumus-rumus ini.
4. Berikan contoh zat yang berstruktur molekul dan nonmolekul.
5. Tuliskan rumus kimia gas alam metana jika diketahui molekulnya mengandung satu atom karbon dan empat atom hidrogen.
6. Tuliskan rumus kimia mineral perunggu, dengan mengetahui bahwa untuk dua atom tembaga dalam senyawa ini terdapat satu atom karbon, lima atom oksigen, dan dua atom 7. Tebak zat manakah yang mempunyai struktur molekul dan mana yang tidak memiliki struktur molekul. struktur molekul: a) oksigen; b) air; c) gula; d) aluminium; e) marmer; e) asam asetat. Benarkan jawaban Anda.
9. Hukum kekekalan zat struktur molekul Pada awal abad ke-19. Kimiawan Perancis Joseph Louis Proust menemukan hukum kekekalan komposisi.
Komposisi zatnya konstan dan tidak bergantung pada metode pembuatannya.
Misalnya karbon dioksida yang dihasilkan dari pembakaran batu bara atau gas alam, fermentasi glukosa, atau pernapasan memiliki komposisi yang sama, rumus kimia CO2 yang sama, dan sifat yang sama. Asam askorbat, yang terkandung dalam rose hips dan diperoleh secara artifisial, merupakan senyawa yang sama. Oleh karena itu, banyak zat yang semula diisolasi dari bahan baku alami kini diperoleh dalam industri kimia, kemudian digunakan untuk pembuatan obat-obatan, dalam industri makanan, dan dalam kehidupan sehari-hari. Mereka benar-benar identik dengan bahan alami dalam komposisi dan sifat.
Inilah yang membedakan zat murni dengan campuran: komposisi setiap zat adalah konstan dan dapat dinyatakan dengan rumus kimia, sedangkan campuran dapat memiliki komposisi yang berubah-ubah.
Perlu dicatat bahwa hukum kekekalan komposisi tidak universal; hukum ini hanya berlaku untuk zat yang terdiri dari molekul. Komposisi zat berstruktur non-molekul seringkali bergantung pada metode pembuatannya. Mari kita beri contoh. Kalium klorida KCl (mineral silvit) membentuk kristal tidak berwarna dengan sifat yang mirip dengan garam meja (natrium klorida). Namun kristal sylvite berwarna cerah jarang ditemukan di alam (Gbr. 24). Kristal berwarna berbeda dari kristal biasa yang tidak berwarna hanya karena kristal tersebut memiliki "cacat" - kristal tersebut mengandung atom kalium berlebih, misalnya, untuk setiap 100 atom klor terdapat 105 atom kalium. Rumus garam berwarna yang lebih tepat ditulis sebagai K1.05Cl atau dalam bentuk umum K1+xCl. Kehadiran cacat tersebut, serta sejumlah kecil atom pengotor, menentukan warna unik dari banyak batu berharga - berlian, safir, alexandrite (Gbr. 25). Oleh karena itu, memilih dua batu yang warnanya mirip sama sulitnya dengan menemukan dua orang yang mirip.
Beras. 24. Kristal sylvite alami Gambar. 25. Batu mulia: safir (a), intan (b), alexandrite (c) Soal dan tugas 1. Apa komposisi air? Apakah itu tergantung pada cara mendapatkannya? Mengapa air dari keran, dari sumur, dan dari laut rasanya berbeda?
2. Tuliskan zat yang komposisinya tidak bergantung pada cara pembuatannya: karbon dioksida, etil alkohol, kuarsa, asam asetat, intan.
10. Klasifikasi zat. Zat Sederhana dan Kompleks Saat ini, sekitar 20 juta zat diketahui, dan jumlah ini terus meningkat. Untuk menavigasi sejumlah besar zat, ahli kimia membaginya ke dalam kelas-kelas terpisah - mereka menyusun klasifikasinya (Skema 1).
Skema 1. Klasifikasi zat Ketika mempelajari suatu zat baru, para ilmuwan tidak hanya menentukan komposisinya, tetapi juga mengklasifikasikannya ke dalam kelas tertentu. Pertama-tama cari tahu apakah zat tersebut murni atau campuran. Seperti yang Anda ingat, campuran bisa homogen dan heterogen. Campuran homogen - larutan - tidak dapat dibedakan dari zat murni berdasarkan penampilannya. Dengan menggunakan metode fisika (pengendapan, penyaringan, penguapan, dll), zat pembentuknya dapat diisolasi dari suatu campuran.
Zat murni dibedakan menjadi sederhana dan kompleks menurut komposisinya.
Zat sederhana dibentuk oleh atom-atom dari satu unsur kimia.
Misalnya zat besi hanya terdiri dari atom besi; Gas oksigen dibentuk oleh molekul yang hanya terdiri dari atom oksigen. Harap dicatat bahwa paling sering zat sederhana diberi nama yang sama dengan unsur kimia yang membentuk atomnya. Ketika kita berbicara tentang oksigen yang terkandung di atmosfer bumi, yang dihirup oleh semua organisme hidup, yang kita maksud adalah zat sederhana - gas oksigen, yang terdiri dari molekul O2. Ketika kita mengatakan bahwa molekul-molekul ini terdiri dari dua atom oksigen, yang kita maksud adalah atom dari jenis tertentu, yaitu unsur kimia oksigen.
Menariknya, banyak unsur kimia tidak hanya membentuk satu, tetapi beberapa zat sederhana. Fenomena ini disebut alotropi, dan zat sederhana yang dibentuk oleh satu unsur kimia disebut modifikasi alotropik. Oksigen ada di alam tidak hanya dalam bentuk molekul O2, tetapi juga dalam bentuk molekul triatomik O3. Zat sederhana O disebut ozon. Sejumlah besar ozon terkandung di atmosfer. Beberapa modifikasi alotropik membentuk karbon (berlian, grafit, dll), fosfor, dan belerang.
Zat sederhana dibedakan menjadi logam dan nonlogam. Logam (besi, tembaga, seng, timah, perak, emas, natrium) berbeda dari non-logam berdasarkan karakteristik kilau logam dan kelenturannya, mereka menghantarkan panas dan arus listrik dengan baik. Nonlogam pada suhu kamar banyak yang berbentuk gas (oksigen, hidrogen, nitrogen, klor, helium), di antaranya ada yang cair (brom) dan padatan (batubara, belerang, fosfor, yodium). Nonlogam merupakan konduktor panas dan listrik yang buruk, dan dalam bentuk padat mereka akan hancur jika terkena benturan.
Jumlah zat sederhana yang diketahui beberapa kali lebih banyak daripada jumlah unsur kimianya. Masih banyak zat yang lebih kompleks.
Zat kompleks terdiri dari atom-atom unsur kimia yang berbeda.
Zat kompleks disebut juga senyawa kimia. Mereka juga membentuk dua kelompok besar - senyawa organik dan anorganik. Bahan organik tentu mengandung karbon, sehingga bila dipanaskan sebagian dapat menjadi hangus. Kami telah menjelaskan eksperimen serupa dengan gula. Kata “organik” mengingatkan kita bahwa zat-zat ini pernah diisolasi dari tumbuhan dan hewan. Ini adalah bagaimana gula masih diperoleh. Di antara zat organik yang Anda kenal, kami sebutkan etil alkohol, asam asetat, aspirin, pati, selulosa, protein, dan plastik. Ada lebih banyak zat organik daripada zat anorganik, yang tidak hanya mencakup senyawa semua unsur kimia kecuali karbon, tetapi juga senyawa karbon paling sederhana, seperti karbon dioksida. Kuarsa, oksigen, air, asam sulfat, garam meja, soda adalah zat anorganik. Dalam kursus kimia sekolah menengah, pertama-tama Anda akan mempelajari zat anorganik.
Pengalaman laboratorium 4. Pembiasaan dengan sampel sederhana dan kompleks Periksalah zat yang diberikan kepada Anda, perhatikan rumus kimianya.
Membagi zat menjadi sederhana dan kompleks. Tulis rumusnya di kolom terpisah.
Di antara zat sederhana, temukan logam dan nonlogam. Sifat umum apa yang dimiliki logam?
Soal dan tugas 1. Menjelaskan perbedaan antara konsep “unsur kimia” dan “zat sederhana”, “zat sederhana” dan “zat kompleks”.
2. Tentukan apakah keterangan di bawah ini mengacu pada besi sebagai unsur kimia atau zat sederhana. Dalam tubuh hewan dan manusia, zat besi memainkan salah satu peran utama - ini adalah bagian dari hemoglobin dalam darah, yang membawa oksigen dari organ pernapasan dan karbon dioksida dari jaringan ke organ pernapasan. Molekul hemoglobin sangat kompleks.
3. Berikan contoh logam yang anda ketahui. Termasuk zat apa - sederhana atau kompleks?
4. Bagaimana cara membuktikan bahwa polietilen merupakan senyawa organik?
5. Setelah memperhatikan Gambar 26, tentukan model zat sederhana, zat kompleks, campuran zat. Jelaskan jawabanmu.
Beras. 26. Model beberapa zat dan campuran 11. Massa atom dan molekul relatif.
Komposisi materi secara kualitatif dan kuantitatif Atom sangat kecil sehingga massanya sulit dinyatakan dalam satuan konvensional - gram atau kilogram. Bahkan atom terberat pun memiliki berat yang sangat kecil - sekitar 10 -22 g, mis. 0,0 000 000 000 000 001 g Jauh lebih mudah untuk membandingkan massa suatu atom dengan massa lain yang sangat kecil yang diambil sebagai satuan pengukuran. Para ilmuwan telah sepakat untuk menggunakan sebagian massa atom karbon sebagai satuan pengukuran. Satuan ini disebut satuan massa atom (a.m.u.). Massa suatu atom, yang dinyatakan melalui besaran ini, disebut massa atom relatif. Dilambangkan dengan A r (indeks r adalah huruf pertama dari kata bahasa Inggris relative).
Massa atom relatif adalah perbandingan massa atom suatu bahan kimia. Massa atom relatif menunjukkan berapa kali massa atom tertentu lebih besar daripada massa atom karbon. Misalnya Ar(H) = 1, yaitu satu atom hidrogen mempunyai massa yang sama dengan atom karbon. Atom fluor 19 kali lebih berat dari atom karbon: Ar(F) = 19.
Massa atom relatif adalah besaran tak berdimensi, sama seperti besaran relatif lainnya. Massa atom berbeda dengan massa absolut suatu atom, yang dinyatakan dalam satuan massa atom (a.m.u.). Nilai numerik massa absolut atom, dinyatakan dalam a. e.m., bertepatan dengan nilai massa atom relatif. Beberapa buku teks menggunakan satuan absolut ini: misalnya, massa atom oksigen adalah 16 a. e.m., atom belerang – 32 a. e.m., dll. Harus diingat bahwa 1 a. amu adalah nilai yang sangat kecil (1 sma = 1,66 * 10 -27 kg), kurang dari satu kilogram dengan jumlah yang hampir sama dengan massa seseorang yang lebih kecil dari massa bola bumi.
Atom-atom dari unsur-unsur kimia berbeda massanya tidak lebih dari 300 kali lipat, sehingga massa atom relatif adalah angka yang relatif kecil. Nilai massa atom relatif setiap unsur kimia diberikan dalam Tabel Periodik D. I. Mendeleev. Dalam praktiknya, nilai-nilai ini biasanya dibulatkan menjadi bilangan bulat.
Nilai bulat dari massa atom relatif beberapa unsur kimia diberikan pada Tabel 3 (lihat hal. 23).
Massa atom beberapa unsur kimia pertama kali ditentukan oleh D. Dalton pada awal abad ke-19. Dia, tentu saja, tidak menimbang atom satu per satu, tetapi dia mampu menentukan berapa kali atom tertentu lebih berat atau lebih ringan dibandingkan atom lainnya. Misalnya diketahui bahwa tembaga bereaksi dengan belerang membentuk tembaga sulfida CuS, yang di dalamnya terdapat satu atom belerang untuk setiap atom tembaga.
Secara eksperimental ditemukan bahwa massa tembaga dalam senyawa ini 2 kali lebih besar dari massa belerang. Akibatnya, setiap atom tembaga 2 kali lebih berat dari atom belerang (Gbr. 27).
Demikian pula, ditemukan bahwa atom tembaga 4 kali lebih berat daripada atom oksigen. Ternyata atom yang paling ringan adalah atom hidrogen, sehingga sejak lama massanya dijadikan satuan ukuran. Kemudian massa atom lain mulai dibandingkan dengan massa atom oksigen, dan sejak tahun 1961 - dengan massa atom karbon.
Beras. 27. Perbandingan massa atom. Jika atom dapat ditimbang dengan timbangan, kita akan melihat bahwa atom tembaga lebih berat daripada atom belerang: a - tujuh atom tembaga lebih berat dari tujuh atom belerang; b – tujuh atom tembaga (Ar = 64) mempunyai massa yang sama dengan empat belas atom.Massa molekul relatif (Mr) menunjukkan berapa kali massa suatu molekul lebih besar dari massa atom karbon. Untuk mencari massa molekul relatif, tidak perlu mengetahui massa molekul. Menghitung massa molekul relatif jauh lebih mudah jika kita memperhitungkan bahwa massa suatu molekul sama dengan jumlah massa atom penyusunnya. Oleh karena itu, massa molekul relatif sama dengan jumlah massa atom relatif unsur-unsur kimia yang membentuk senyawa tertentu, dengan memperhitungkan jumlah atom setiap unsur. Misalnya, massa molekul relatif air sama dengan jumlah dua massa atom relatif hidrogen dan satu massa atom relatif oksigen:
Demikian pula, berat molekul relatif gas nitrogen, yang terdiri dari molekul N2, adalah 28, dan gas hidrogen H2 adalah 2:
Membandingkan nilai-nilai ini, Anda dapat melihat bahwa hidrogen 14 kali lebih ringan dari nitrogen - ini adalah gas yang paling ringan.
Massa molekul relatif zat sederhana dengan struktur non-molekul, serta belerang dan fosfor, umumnya dianggap sama secara numerik dengan massa atom relatifnya: misalnya, Mr(Fe) = Ar(Fe) = 56.
Rumus kimia suatu zat mengandung banyak informasi. Perhatikan rumus air H2O. Pertama, menunjukkan komposisi kualitatif suatu zat: zat ini mengandung hidrogen dan oksigen. Kedua, rumus kimia menyatakan komposisi kuantitatif suatu zat. Dalam air, untuk setiap dua atom hidrogen (massa relatifnya adalah 2Ar(H) = 2 * 1 = 2), terdapat satu atom oksigen (massanya adalah 2Ar(O) = 16). Jadi, untuk 2 bagian massa hidrogen dalam air terdapat 16 bagian massa oksigen, atau dengan kata lain perbandingan massa hidrogen dan oksigen adalah 1:8:
Jelas bahwa untuk memperoleh air dari hidrogen dan oksigen, keduanya harus dicampur dengan perbandingan massa 1:8.
Dengan menggunakan rumus kimia, Anda dapat menghitung fraksi massa unsur kimia dalam suatu senyawa. Fraksi massa suatu unsur kimia menunjukkan berapa bagian massa molekul relatif suatu zat yang dimiliki oleh unsur tersebut. Itu dihitung menggunakan rumus:
dimana w(X) adalah fraksi massa unsur kimia X, dinyatakan dalam pecahan suatu satuan;
n adalah jumlah atom suatu unsur, ditunjukkan dengan indeks dalam rumus senyawa;
Ar adalah massa atom relatif X;
Mr adalah berat molekul relatif suatu senyawa.
Suatu saham adalah bagian dari keseluruhan, sehingga jumlah seluruh saham sama dengan satu, atau 100%.
Tugas 1. Menghitung fraksi massa unsur kimia dalam bijih besi merah Fe2O3.
Mari kita tentukan massa molekul relatif suatu zat:
Tuan(Fe2O3) = 2Ar(Fe) + 3Ar(O) = 2 * 56+ 3 * 16 = 160.
Kemudian kita menghitung fraksi massa unsur kimia besi dan oksigen:
Perlu diketahui bahwa jumlah fraksi massa besi dan oksigen adalah 1, atau 100%.
Jawaban: w(Fe) = 70%; w(O) = 30%.
Tugas 2. Hitung massa atom oksigen yang terkandung dalam satu gelas (200 g) air.
Mari kita hitung fraksi massa oksigen dalam air:
w(O)= Jadi m(O) = 0,889 * 200 g = 177,8 g.
Jawaban m(O) = 177,8 gram.
Soal dan tugas 1. Memberikan definisi tentang konsep “massa atom relatif”, “massa molekul relatif”. Apa arti kata “relatif”?
2. Apa yang dimaksud dengan entri Ar(S) = 32?
3. Atom mana yang lebih berat - besi atau silikon - dan berapa beratnya?
4. Tentukan berat molekul relatif zat sederhana: hidrogen, oksigen, klor, tembaga, intan (karbon). Ingat mana yang terdiri dari molekul diatomik, dan mana yang terdiri dari atom.
5. Hitung berat molekul relatif senyawa berikut:
karbon dioksida CO2, asam sulfat H2SO4, gula C12H22O11, etil alkohol C2H6O, marmer CaCO3.
6. Dalam hidrogen peroksida, terdapat satu atom hidrogen untuk setiap atom oksigen.
Tentukan rumus hidrogen peroksida jika diketahui berat molekul relatifnya adalah 34. Berapakah perbandingan massa hidrogen dan oksigen dalam senyawa tersebut?
7. Berapa kali molekul karbon dioksida lebih berat daripada molekul oksigen?
8. Fraksi massa suatu unsur kimia dalam suatu senyawa disebut?
9. Berapa perbandingan massa besi dan belerang yang harus dicampur untuk memperoleh sulfida 10. Berapa perbandingan massa aluminium dan belerang yang harus dicampur untuk memperoleh aluminium sulfida Al2S3? Tentukan fraksi massa unsur kimia pada 11. Tentukan fraksi massa belerang dan oksigen dalam molekul SO2.
12. Menentukan fraksi massa unsur kimia pada marmer CaCO3.
13. Hitung massa atom oksigen pada sepotong marmer CaCO3 seberat 20 g.
14. Tentukan massa marmer CaCO3 yang mengandung 100 g atom Ca.
12. Hukum kekekalan massa zat. Persamaan kimia pada abad ke-18. Berdasarkan berbagai eksperimen, ahli kimia Prancis Antoine Laurent Lavoisier dan, secara independen, ilmuwan Rusia Mikhail Vasilyevich Lomonosov menetapkan:
Sebagai hasil dari transformasi kimia, massa zat tetap tidak berubah - massa total semua zat awal sama dengan massa total semua produk reaksi.
Lomonosov Mikhail Vasilievich (1711-1765) Ilmuwan besar Rusia. Putra seorang petani Arkhangelsk Pomor. Ia belajar di Moskow, di Akademi Slavia-Yunani-Latin, kemudian di Jerman. Ia percaya bahwa benda terdiri dari “sel darah” (molekul) - partikel kecil yang memiliki berat dan memiliki semua sifat materi, dan “sel” terdiri dari “elemen” (atom). Namun teori atom yang diciptakannya tidak dipublikasikan. Lomonosov merumuskan hukum kekekalan materi (1758): “Semua perubahan yang terjadi di alam terjadi sedemikian rupa sehingga sebanyak sesuatu diambil dari suatu benda, maka banyak pula yang ditambahkan ke benda lain. Jadi, jika sedikit materi hilang di suatu tempat, maka saya akan melipatgandakannya di tempat lain…” A. S. Pushkin, yang mengumpulkan bahan-bahan untuk biografi ilmuwan tersebut, menulis bahwa ia memiliki karakter yang sulit: “Sulit untuk bercanda dengannya. . Dia sama di mana pun: di rumah, di mana semua anggota rumah tangganya gemetar; di halaman, tempat dia merobek telinga halaman-halaman itu; di Akademi, di mana mereka tidak berani berkata apa pun di depannya.” Lomonosov menciptakan laboratorium kimia pertama di Rusia, memperkenalkan metode penelitian kuantitatif dalam bidang kimia, dan mengembangkan metode untuk memproduksi kaca buram (smalt), yang ia gunakan untuk membuat mosaik. Menurut Pushkin, “seorang sejarawan, ahli retorika, mekanik, ahli kimia, ahli mineralogi, seniman dan penyair, dia mengalami segalanya dan menembus segalanya.” Atas inisiatif M.V. Lomonosov, Universitas Moskow dibuka pada tahun 1755, yang sekarang menggunakan namanya.
Pernyataan ini disebut hukum kekekalan massa materi selama reaksi kimia. Sekarang tampak jelas. Memang, sebagai akibat dari reaksi kimia, beberapa zat diubah menjadi zat lain, tetapi pada saat yang sama, atom tidak hilang, muncul, atau berubah dari satu jenis ke jenis lainnya.
Namun, pada saat teori atom-molekul belum mendapat pengakuan universal, banyak fakta yang tampaknya bertentangan dengan hukum kekekalan massa zat.
Misalnya, semua orang tahu bahwa lilin lambat laun padam dan massanya berkurang. Bagaimana menjelaskan hal ini? Pembakaran lilin merupakan reaksi kimia parafin dengan oksigen di udara, sehingga menghasilkan pembentukan karbon dioksida dan air. Produk dari reaksi ini (karbon dioksida dan uap air) adalah zat gas yang menguap, itulah sebabnya kita merasa seolah-olah terjadi kehilangan massa.
Reaksi kimia biasanya ditulis dalam bentuk persamaan. Rumus zat awal (reagen) disajikan di sisi kiri persamaan reaksi kimia, dan produk di sisi kanan. Mari kita lihat contoh sederhana cara membuat persamaan seperti itu. Ketika kertas tembaga dikalsinasi di udara, endapan hitam oksida tembaga CuO, senyawa tembaga dengan oksigen, terbentuk di permukaannya. Tembaga Cu bergabung dengan oksigen di udara (oksigen terdiri dari molekul O2 diatomik), membentuk oksida tembaga CuO:
Ini adalah diagram reaksinya. Agar menjadi persamaan, Anda perlu menyamakan jumlah atom setiap unsur kimia di sisi kiri dan kanan (sebelum dan sesudah panah). Untuk melakukan ini, koefisien ditempatkan - angka di depan rumus zat, yang menunjukkan jumlah partikel yang berinteraksi. Seperti yang mudah dilihat, jumlah atom oksigen di kiri dan kanan diagram berbeda: ada dua atom oksigen di kiri, satu di kanan, dan ini bertentangan dengan hukum kekekalan massa zat. Oleh karena itu, sebelum rumus oksida tembaga CuO kita beri koefisien 2:
Sekarang jumlah atom oksigen yang sama ditulis di kiri dan kanan panah. Namun, dengan menempatkan faktor 2 di depan rumus CuO, kami secara bersamaan menambah jumlah atom tembaga di sisi kanan diagram - ada dua atom tembaga. Untuk menyamakan jumlah atom tembaga di kedua bagian rangkaian, Anda perlu memasukkan koefisien lain, kali ini sebelum rumus tembaga:
Sekarang jumlah atom tiap jenis di bagian kiri dan kanan diagram adalah sama. Untuk menekankan bahwa koefisien-koefisien tersebut tersusun, biasanya tanda panah antara rumus reaktan dan produk dalam persamaan reaksi kimia diganti dengan tanda sama dengan:
Seperti yang telah Anda ketahui, koefisien 1, seperti indeks 1, tidak digunakan dalam rumus suatu zat.
Beras. 28. Persamaan reaksi pembakaran metana dan representasinya menggunakan model Mari kita perhatikan contoh lain. Komponen utama gas alam adalah metana CH 4.
Mari kita tuliskan persamaan reaksi pembakaran metana, dengan mengetahui bahwa produk reaksinya adalah karbon dioksida CO2 dan air H2O (Gbr. 28). Pertama, mari kita tulis diagram reaksinya:
Mari kita samakan jumlah atom setiap unsur kimia di kiri dan kanan panah, yaitu.
Mari kita tentukan koefisiennya. Mari kita mulai dengan atom karbon - ada satu di kedua bagian. Lalu kita hitung jumlah atom hidrogen: ada empat di sisi kiri diagram, dan dua di sisi kanan.
Mari kita samakan jumlahnya dengan meletakkan faktor 2 di depan rumus H2O:
Terakhir, tetap menyamakan jumlah atom oksigen. Di sebelah kiri hanya ada dua atom oksigen dalam molekul O2, dan di sebelah kanan ada empat (dua atom dalam molekul CO 2 dan masing-masing satu dalam dua molekul H2O). Jelasnya, sebelum rumus O2 di sisi kiri Anda perlu memberi koefisien 2:
Dengan menghitung kembali jumlah atom setiap unsur kimia pada ruas kiri dan kanan persamaan reaksi kimia, kita akan memastikan bahwa koefisien ditempatkan dengan benar.
Koefisien dalam persamaan reaksi kimia terkadang berupa angka yang cukup besar. Mari kita beri contoh. Lilin terbuat dari parafin, yaitu campuran senyawa karbon dan hidrogen yang memiliki komposisi dan struktur yang serupa. Mari kita buat persamaan reaksi pembakaran salah satunya - oktadekana C 18H38, dengan asumsi bahwa semua karbon yang terkandung di dalamnya diubah menjadi karbon dioksida:
Pertama, mari kita samakan jumlah atom karbon dan hidrogen; untuk melakukannya, kita letakkan koefisien 18 di depan rumus CO, dan 19 di depan rumus H2O:
Sekarang tinggal menyamakan jumlah atom oksigen. Ada 2 molekul di sebelah kiri, dan 18 * 2 + 19 = 55 di sebelah kanan.Dalam hal ini, jumlah molekul O2 di ruas kiri persamaan menjadi pecahan - :
Tapi apa yang dimaksud dengan jumlah pecahan molekul oksigen? Bagaimanapun, molekul adalah partikel terkecil suatu zat. Untuk memastikan bahwa semua koefisien adalah bilangan bulat, kita gandakan masing-masing koefisiennya:
Dengan menggunakan persamaan reaksi, berbagai perhitungan dapat dilakukan. Anda akan belajar melakukan ini di kelas.
Soal dan tugas 1. Merumuskan hukum kekekalan massa zat dan membenarkannya dari sudut pandang teori atom-molekul.
2. Mengapa massa alkohol terus berkurang ketika lampu spiritus menyala? Bukankah hal ini melanggar hukum kekekalan massa zat?
3. Bagaimana menjelaskan pertambahan massa suatu bagian besi jika terjadi karat?
4. Apa arti indeks pada rumus suatu zat dan koefisien pada persamaan reaksi?
5. Apa yang dimaksud dengan menyusun koefisien-koefisien dalam persamaan reaksi kimia?
6. Ketika batu bara terbakar, C menghasilkan karbon dioksida. Tuliskan persamaan reaksi ini.
7. Ketika dua gas - oksigen dan hidrogen - berinteraksi, air terbentuk. Tuliskan persamaan reaksi ini.
8. Ketika perunggu Cu2CO5H2 terurai, oksida tembaga CuO, karbon dioksida dan air terbentuk. Tuliskan persamaan reaksi ini.
9. Susunlah koefisien-koefisien dalam skema reaksi berikut:
10. *Gas alam mengandung sedikit etana C 2H6. Di udara ia terbakar seperti metana. Tuliskan persamaan reaksinya.
13. Jenis-jenis reaksi kimia Jumlah reaksi kimia sangat banyak. Yang paling sederhana dapat dibagi menjadi empat kelompok - reaksi koneksi, dekomposisi, substitusi dan pertukaran.
Beras. 29. Pembakaran pita magnesium Dalam reaksi senyawa, satu zat kompleks terbentuk dari beberapa zat awal. Contohnya adalah reaksi pembakaran magnesium (Gbr. 29):
atau reaksi terbentuknya lapisan perunggu berwarna hijau pada permukaan produk perunggu:
Percobaan laboratorium 5. Oksidasi pelat (kawat) tembaga Ambil pelat atau kawat tembaga dan letakkan di dalam nyala lampu alkohol. Apa yang kamu amati? Deposit hitam yang terbentuk adalah oksida tembaga CuO. Tuliskan persamaan reaksinya. Tentukan jenis reaksinya.
Reaksi penguraian menyebabkan penguraian satu zat kompleks awal menjadi beberapa produk. Jadi, selama penguraian kapur CaCO3, kalsium oksida (kapur kapur) CaO dan karbon dioksida CO2 terbentuk:
dan selama penguraian perunggu - oksida tembaga, air dan karbon dioksida:
Reaksi penguraian paling sering terjadi ketika dipanaskan. Dalam persamaan reaksi kimia, kondisi ini ditunjukkan dengan simbol suhu t di atas tanda sama dengan. Banyak senyawa yang stabil pada suhu kamar terurai jika dipanaskan.
Misalnya, sebagian besar zat organik tidak dapat menahan pemanasan hingga 300 °C, dan pada suhu 2500 °C bahkan zat stabil seperti air mulai terurai menjadi hidrogen dan oksigen. Beberapa zat terurai saat terkena cahaya. Jadi, senyawa perak berubah menjadi hitam karena pelepasan perak. Fotografi hitam putih didasarkan pada proses ini.
Percobaan laboratorium 6. Penguraian perunggu Masukkan sedikit bubuk perunggu ke dalam tabung reaksi kering. Apa warnanya? Panaskan tabung reaksi dalam nyala lampu alkohol. Apa yang kamu amati? Cairan apa yang mengembun pada dinding tabung reaksi? Nyalakan serpihan dan tambahkan ke dalam tabung reaksi. Apa yang terjadi? Jenis gas apa yang ditunjukkan oleh hal ini? Sebutkan zat-zat yang terbentuk selama penguraian perunggu.
Tuliskan persamaan reaksinya. Tentukan jenis reaksinya.
Reaksi substitusi adalah reaksi antara zat sederhana dan zat kompleks yang terjadi dengan terbentuknya dua zat baru - sederhana dan kompleks. Jika Anda mencelupkan paku besi ke dalam larutan tembaga sulfat berwarna biru, lapisan tembaga merah akan mulai muncul di permukaan kuku. Segera warna larutan akan menjadi kuning kehijauan, ciri khas besi sulfat:
Larutan tembaga sulfat + Besi = Larutan besi sulfat + Tembaga Sebagai hasil dari reaksi ini, atom besi menggantikan atom tembaga dalam tembaga sulfat - menggantikan atom tembaga.
Percobaan laboratorium 7. Interaksi besi dengan larutan tembaga Isi tabung reaksi kurang lebih sepertiganya dengan larutan tembaga sulfat. Perhatikan warna larutannya. Masukkan paku besi ke dalam tabung reaksi. Apa yang terjadi? Bagaimana warna larutan berubah? Permukaan kuku ditutupi dengan apa? Tuliskan persamaan reaksinya. Tipe apa dia?
Reaksi pertukaran adalah interaksi antara dua zat kompleks di mana mereka bertukar atom atau kelompok atom. Ketika besi sulfida terkena asam klorida, hidrogen sulfida H2S dilepaskan - gas beracun dengan bau telur busuk yang tidak sedap:
Besi sulfida + Asam klorida = Besi klorida + Hidrogen sulfida Anda akan mempelajari lebih lanjut tentang reaksi pertukaran nanti.
Banyak reaksi kimia yang tidak dapat diklasifikasikan ke dalam salah satu dari empat jenis yang tercantum di atas.
Contohnya adalah reaksi pembakaran metana:
Tidak ada klasifikasi terpadu dari reaksi kimia.
Soal dan tugas 1. Sebutkan empat jenis reaksi kimia?
2. Dapatkah suatu zat sederhana terbentuk dari reaksi: a) senyawa; b) dekomposisi; c) substitusi: d) pertukaran? Jelaskan jawabanmu.
3. Dari skema reaksi yang diberikan pada tugas 9 paragraf sebelumnya, tuliskan secara terpisah skema reaksi untuk: a) senyawa; b) dekomposisi; c) substitusi; d) pertukaran; e) tidak termasuk salah satu dari empat jenis tersebut.
4. Susunlah koefisien-koefisien pada skema reaksi berikut dan tentukan jenis reaksinya:
5. Di bawah pengaruh arus listrik, air terurai menjadi hidrogen dan oksigen.
Tuliskan persamaan reaksi ini. Tipe apa dia?
6. Tuliskan persamaan reaksi produksi besi sulfida FeS dari zat sederhana. Tipe apa dia?
7. * Di bawah pengaruh cahaya, perak bromida AgBr, yang merupakan bagian dari emulsi fotografi, terurai menjadi perak dan brom Br2. Tuliskan persamaan reaksi ini. Tipe apa dia?
Hal terpenting dalam bab ini Semua benda terbuat dari zat. Zat-zat terdapat di alam baik secara individu maupun sebagai bagian dari campuran. Berbeda dengan zat murni, campuran tidak memiliki komposisi tertentu dan tidak dapat dijelaskan dengan rumus kimia. Biasanya, campuran meleleh atau mendidih dalam kisaran suhu tertentu. Sifat-sifat zat dalam campuran tetap terjaga. Ada campuran homogen dan heterogen. Campuran homogen - larutan - dipisahkan dengan penguapan, dan campuran heterogen - dengan penyaringan dan pengendapan.
Setiap zat dapat berada dalam tiga keadaan agregasi - padat, cair, gas. Komposisi kualitatif dan kuantitatif suatu zat ditulis dalam bentuk rumus kimia yang terdiri dari simbol unsur kimia dan indeks yang menunjukkan jumlah atom setiap unsur.
Perubahan yang terjadi pada zat dan benda disebut fenomena. Selama fenomena fisika, hanya bentuk benda atau keadaan agregasi zat yang berubah, tetapi komposisi zat tetap tidak berubah. Fenomena kimia, atau reaksi kimia, disertai dengan transformasi suatu zat menjadi zat lain yang memiliki sifat baru. Kemajuan reaksi dinilai dari pelepasan atau penyerapan energi, perubahan warna, pembentukan sedimen, pelepasan gas, dan munculnya bau. Zat bereaksi satu sama lain dalam perbandingan massa tertentu.
Akibat reaksi kimia, massa total zat tetap tidak berubah (hukum kekekalan massa zat). Reaksi kimia ditulis dalam bentuk persamaan.
Reaksi kimia paling sederhana dibagi menjadi empat jenis: reaksi kombinasi, dekomposisi, substitusi, dan pertukaran.
Dunia material terdiri dari atom. Atom adalah partikel materi terkecil yang tidak dapat dibagi secara kimia. Atom dari jenis tertentu disebut unsur kimia. Zat sederhana terdiri dari atom-atom yang sejenis, sedangkan zat kompleks terdiri dari beberapa jenis. Dalam zat, atom digabungkan menjadi molekul atau dihubungkan satu sama lain dalam lapisan dan kerangka yang tak ada habisnya.
Molekul adalah partikel terkecil suatu zat, yang memiliki sifat kimianya sendiri dan terdiri dari atom-atom yang disatukan menjadi satu kesatuan melalui ikatan kimia. Komposisi zat yang terdiri dari molekul adalah konstan dan tidak bergantung pada cara memperoleh zat tersebut (hukum kekekalan komposisi).
Massa relatif atom (Ar) dan molekul (Mr) menunjukkan berapa kali suatu partikel lebih berat daripada bagian atom karbon. Berat molekul relatif suatu senyawa dihitung sebagai jumlah massa atom relatif unsur-unsur kimia pembentuknya, dengan memperhitungkan jumlah atom masing-masing unsur tersebut. Fraksi massa (w) suatu unsur kimia dalam suatu zat menunjukkan berapa bagian berat molekul relatif yang dimiliki unsur tersebut. Jumlah fraksi massa seluruh unsur kimia dalam suatu senyawa sama dengan (100%).
Kimia adalah ilmu tentang zat, sifat-sifatnya, dan transformasi timbal baliknya.
Bab 2. Oksigen. Oksida. Valensi Mengenal dunia zat biasanya diawali dengan oksigen, gas yang kita perlukan untuk bernafas. Pembakaran bahan bakar dan zat lain di udara juga terjadi dengan partisipasi oksigen.
14. Oksigen Dalam Tabel Periodik Unsur Kimia D.I.Mendeleev, oksigen memiliki nomor urut 8. Massa atom relatif oksigen adalah 16. Artinya atom oksigen 16 kali lebih berat daripada bagian atom karbon.
Oksigen adalah unsur kimia paling melimpah di Bumi. Atom oksigen ditemukan di sebagian besar mineral dan batuan yang membentuk kerak dan mantel bumi. Contoh mineral tersebut adalah hematit (bijih besi merah), magnetit (bijih besi magnet), kuarsa, gipsum, dan feldspar. Atom oksigen menyumbang sekitar setengah (47%) massa kerak bumi, serta sekitar 90% massa Samudra Dunia. Ini adalah bagian dari protein, lemak dan karbohidrat. Sekitar 3/5 massa seseorang terdiri dari atom oksigen. Senyawa oksigen yang paling umum di bumi adalah air, H2O. Dalam bentuk zat sederhana O2, oksigen terdapat di udara, dan dalam bentuk ozon O 3 - di lapisan atas atmosfer.
Zat sederhana oksigen terdiri dari molekul O2 diatomik. Dalam kondisi normal, oksigen adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ini sedikit lebih berat daripada udara: 1 liter udara pada suhu 0 ° C dan tekanan normal berbobot 1,29 g, dan 1 liter oksigen berbobot 1,43 g.
Oksigen sulit larut dalam air - pada suhu kamar dan tekanan normal, 3 volume oksigen larut dalam volume air. Ikan dan tumbuhan air menghirup oksigen terlarut dalam air. Ketika suhu menurun, kelarutan oksigen meningkat - sekitar 5 volume gas larut dalam 100 volume air es (4 °C). Namun jumlah oksigen ini mungkin tidak cukup bagi penghuni waduk untuk bertahan sepanjang musim dingin, karena pasokan gas ini di sungai dan danau yang tertutup es tidak diisi ulang melalui pelarutan oksigen di udara.
Pada suhu -183 °C, oksigen mencair dan berubah menjadi cair. Oksigen cair adalah cairan berwarna biru bergerak yang ditarik oleh magnet. Pada suhu -219 °C ia membeku, membentuk kristal biru oksigen padat.
Zat sederhana ozon O3 adalah modifikasi alotropik oksigen. Ozon adalah gas tidak berwarna dan berbau. Ini terbentuk di udara selama pelepasan listrik, serta selama pengoperasian mesin fotokopi dan transformator tegangan tinggi. Ozon dalam jumlah besar terdapat di lapisan atas atmosfer pada ketinggian 10–20 km. Lapisan ozon ini melindungi bumi dari radiasi ultraviolet matahari yang keras.
Soal dan tugas 1. Berapakah kelimpahan oksigen di bumi? Zat apa saja yang mengandung oksigen di kerak bumi dan di udara?
2. Berapa kali lebih berat atom oksigen dibandingkan atom hidrogen?
3. Oksigen merupakan bagian dari hematit (bijih besi merah) Fe2O3, kuarsa SiO2, pirolusit MnO2. Tentukan fraksi massa oksigen dalam mineral ini. Manakah yang paling kaya oksigen?
4. Seorang siswa kelas 8 memiliki berat badan 50 kg. Hitung massa dan jumlah seluruh atom oksigen dalam tubuhnya, jika diketahui fraksi massa oksigen adalah 61%, maka massa satu atom oksigen adalah 2,66 * 10-26 kg.
5. Apakah perubahan oksigen cair menjadi oksigen gas merupakan reaksi kimia?
Jelaskan jawabanmu.
6. Mengapa pekerja perikanan membuat lubang pada es sungai dan danau pada musim dingin?
7. Tentukan massa molekul relatif gas oksigen dan ozon.
8. Berapa kali oksigen lebih berat dari udara; Apakah ozon lebih berat dari oksigen?
15. Memperoleh oksigen di laboratorium Dipercaya bahwa oksigen murni pertama kali diperoleh oleh ilmuwan Inggris Joseph Priestley (1733 - 1804).
Pada tahun 1774, ilmuwan mempelajari pengaruh sinar cahaya yang dipusatkan oleh lensa kaca besar pada berbagai zat. Dengan menggunakan lensa seperti itu, ia mampu memanaskan senyawa hingga suhu beberapa ratus derajat dan menyebabkan penguraiannya. Dalam salah satu percobaannya, Priestley menggunakan merkuri oksida HgO, yang diperolehnya dengan mengkalsinasi merkuri di udara. Saat memanaskan bubuk oksida merkuri merah, yang terletak di silinder terbalik yang diturunkan ke dalam bejana berisi merkuri (Gbr. 30), ilmuwan memperhatikan pelepasan gas.
Serpihan yang membara berkobar di dalamnya dengan nyala api yang terang dan menyala lebih terang daripada di udara. Tikus yang ditempatkan dalam bejana berisi gas ini bernapas dengan mudah, tetapi segera mati. Ilmuwan itu sendiri juga menghirupnya dan mencatat bahwa itu “membantu paru-paru bernafas.” “Lilin menyala dengan cepat di dalamnya, dan seseorang mungkin akan segera menjadi tua di dalamnya… Mungkin bersih… udara suatu hari nanti akan menjadi barang mewah yang modis… Sementara itu, hanya dua tikus dan saya sendiri yang memilikinya kesempatan untuk menghirupnya,” - Priestley menulis dalam buku hariannya. Karena kemampuannya yang luar biasa untuk mendukung pembakaran, gas yang dihasilkan disebut “udara api”, dan kemudian - oksigen (Oxygenium), yang berarti “pembentuk asam”.
Beras. 30. Eksperimen Priestley tentang penguraian merkuri oksida: a – menggunakan lensa; b – bila dipanaskan dalam tabung reaksi Saat ini, di laboratorium, oksigen diperoleh dengan memanaskan beberapa zat yang mudah terurai. Ini termasuk garam Berthollet KClO 3, dinamai menurut ahli kimia Perancis C. Berthollet, sezaman dengan J. Priestley, yang menemukannya.
Mari kita masukkan beberapa kristal garam Berthollet ke dalam tabung reaksi yang bersih dan kering dan panaskan dalam nyala lampu alkohol. Pertama, garam akan mulai meleleh (357 ° C), dan kemudian lelehan tersebut akan “mendidih”
(400 °C) - dekomposisi dimulai dengan pelepasan gas. Mari kita uji gas tak berwarna yang dilepaskan dengan serpihan yang membara. Serpihan di dalamnya menyala terang - ini adalah oksigen. Ketika reaksi berhenti, bubuk putih kalium klorida KCl akan tertinggal di dasar tabung reaksi:
Panah ke atas setelah rumus oksigen menunjukkan bahwa produk dilepaskan sebagai gas.
Untuk mempercepat dekomposisi, sedikit bubuk oksida mangan MnO2 ditambahkan ke dalam garam bertolit. Dengan adanya oksigen, pelepasan oksigen dimulai pada pemanasan yang lebih lemah (200 °C), bahkan di bawah titik leleh. Oksida mangan sendiri hanya mempercepat reaksi, tetapi tidak dikonsumsi di dalamnya. Kita akan sering menjumpai fenomena percepatan reaksi dengan bantuan zat-zat tertentu yang tetap tidak berubah setelah reaksi berakhir. Zat seperti itu disebut katalis, dan peningkatan laju reaksi di bawah pengaruh katalis disebut katalisis. Katalis yang berbeda digunakan untuk reaksi yang berbeda.
Oksigen lebih berat daripada udara dan sedikit larut dalam air, sehingga dapat dikumpulkan dengan dua cara - dengan menggantikan udara dan di atas air (Gbr. 31). Dalam kasus pertama, oksigen yang masuk ke bejana melalui tabung kaca secara bertahap menggantikan udara. Untuk menghindari pencampuran oksigen dengan udara atmosfer, bukaan bejana ditutup rapat dengan kapas atau kertas saring. Untuk memastikan bejana terisi oksigen, serpihan yang membara dibawa ke bukaannya. Jika bejana penuh, maka serpihan akan muncul tepat di lubangnya. Ketika oksigen terkumpul di atas air, gas yang dilepaskan secara bertahap menggantikan air dari silinder yang sebelumnya diisi air. Ketika gas telah sepenuhnya menggantikan air dari silinder, lubangnya ditutup dengan kaca dan baru kemudian dikeluarkan dari air dan dibalik.
Beras. 31. Memperoleh oksigen dengan menguraikan hidrogen peroksida (a) dan mengumpulkannya dengan memindahkan udara (b) dan di atas air (c) Untuk memperoleh oksigen juga dapat menggunakan senyawa lain, misalnya hidrogen peroksida H2O2, biasa disebut hidrogen peroksida. Jika Anda menambahkan sejumput katalis - mangan oksida MnO2 - ke dalam larutan peroksida, cairan akan berbusa kuat dan "mendidih" (Gbr. 31, a) - inilah pelepasan oksigen:
Pada akhir reaksi, campuran yang terdiri dari oksida mangan dan air tertinggal di dalam tabung reaksi. Sangat mudah untuk memisahkannya dengan memfilter. Oksida mangan yang disaring dapat digunakan untuk menguraikan sejumlah hidrogen peroksida atau garam bertolit baru.
Penguraian hidrogen peroksida juga dipercepat dengan adanya senyawa tertentu lainnya, seperti hemoglobin darah. Sifat inilah yang mendasari penggunaan larutan hidrogen peroksida yang lemah dalam pengobatan. Setelah kontak dengan darah, hidrogen peroksida mulai terurai, dan oksigen yang dilepaskan tidak hanya membunuh bakteri patogen, tetapi juga menyumbat pembuluh darah kecil, sehingga menghentikan pendarahan.
Percobaan laboratorium 8. Memperoleh oksigen dengan menguraikan peroksida Tuang 2 ml larutan hidrogen peroksida ke dalam tabung reaksi dan teteskan sedikit mangan oksida MnO2 ke dalamnya, ambil dengan batang kaca. Apa yang terjadi? Apakah gas yang dikeluarkan berbau? Bawalah serpihan yang membara ke lubang tabung reaksi. Apa yang kamu amati?
Proyek Pengembangan Program Nasional Terpadu untuk Pengelolaan Bahan Kimia yang Baik dan Penerapan SAICM di Republik Uzbekistan dilaksanakan dengan bantuan teknis dari Institut Pelatihan dan Penelitian Perserikatan Bangsa-Bangsa (UNITAR) dan bantuan keuangan dari Program Mulai Cepat SAICM Dana perwalian..."
“Kimia bahan baku tumbuhan. 2000. No.3.Hal.33–40. UDC 547.913:543.544.45 DATA BARU KOMPOSISI KIMIA MINYAK ESENSIAL ARTEMISIA ABSINTHIUM L. SIBERIAN FLORA a a b b, c, * M. A. Khanina, E. A. Serykh, L.M. Pokrovsky, A.V. Tkachev a Universitas Kedokteran Siberia, Moscow Trakt, 2, Tomsk, 634050 (Rusia) b Institut Kimia Organik Novosibirsk dinamai demikian. N.N. Vorozhtsov SB RAS, Akademisi Lavrentiev Avenue, 9, Novosibirsk, 630090 (Rusia) ke Universitas Negeri Novosibirsk, departemen…”
"_ Dewan Eurasia untuk Standardisasi, Metrologi, dan Sertifikasi (EASC) Dewan Euro -Azian untuk Standardisasi, Metrologi dan Sertifikasi (EASC) Interstate GOST - Standar 2013 Metode Pengujian Produk Kimia yang Mewakili Penilaian Bahaya Lingkungan Potensi Biodegradabilitas Menggunakan Lumpur Aktif (OECD, Tes, Tes OECD, OECD, Test, Test Lingkungan Lingkungan No. 302 A:1981, OECD, Tes No. 302 B:1981, OECD, Tes No. 302 C:1981, IDT) Publikasi resmi Dewan Eurasia Minsk untuk..."
"Kirova DEPARTEMEN KIMIA UMUM DAN KIMIA ANORGANIK (bagian: Kimia Umum dan Kimia Umum dan Kimia Unsur) KUMPULAN DESKRIPSI PEKERJAAN LABORATORIUM untuk penyiapan spesialis bersertifikat di bidang 655000 Teknologi kimia bahan organik dan bahan bakar, spesialisasi 240406 Teknologi pengolahan kayu kimia dan 656600 Perlindungan..."
“KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN UNIVERSITAS TEKNIK MINYAK NEGARA FEDERASI RUSIA GROZNY DENGAN NAMA AKADEMIK M.D. JUTA SHIKOV I MENYETUJUI 2012. Program kerja disiplin ilmu: Metode penelitian teoritis dan eksperimental bidang kimia Arah pelatihan: 240100 Teknologi kimia Profil: 1. Teknologi kimia pembawa energi alam dan bahan karbon 2. Teknologi kimia bahan organik Kualifikasi lulusan (gelar) Master Grozny 2012 1...."
“2 3 1. Abstrak Ujian calon disiplin khusus untuk mahasiswa pascasarjana bidang keahlian 06.01.01 Pertanian umum dilaksanakan oleh departemen pertanian umum dan produksi tanaman. Total intensitas tenaga kerja ujian calon adalah 1 SKS, 36 jam kerja mandiri oleh seorang mahasiswa pascasarjana. 2. Isi Ujian Calon PERTANIAN UMUM 1. Landasan Keilmuan Pertanian Pertanian sebagai salah satu cabang produksi pertanian dan sebagai ilmu pengetahuan. Sejarah perkembangan pertanian. Prestasi modern..."
“ISI Pendahuluan Struktur informasi sistem Struktur program sistem Ikhtisar Lampiran Ikhtisar perangkat lunak Lampiran ikhtisar bagian Lampiran Sistem pelacakan dan penyaringan Lampiran Gambar Lampiran Perundang-undangan Isi informasi MODUL Nama dan sinonim MODUL Benda sirkulasi terkendali MODUL Sifat fisika dan kimia MODUL Benda tumbuhan MODUL Produk ilegal MODUL Latar belakang sejarah MODUL Sintesis dan metode persiapan MODUL Resmi…”
“KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN LEMBAGA PENDIDIKAN OTONOM NEGARA FEDERAL RF LEMBAGA PENDIDIKAN PROFESIONAL TINGGI UNIVERSITAS FEDERAL SIBERIAN Institut Ilmu Logam dan Material Non-Ferrous Departemen Kimia Fisika dan Anorganik S.V. Saykova LANDASAN METODOLOGI PENEMUAN KIMIA DUKUNGAN PENDIDIKAN DAN METODOLOGI KERJA MANDIRI SISWA Jurusan 020100.62 – Kimia Krasnoyarsk 2011 2 DAFTAR INFORMASI UMUM 1. STRUKTUR KERJA MANDIRI 2...."
“GRIGOR~~A MARINA EVGENIEVNA 678.06!.06:6!5.4 SINTESIS UDC PARTIKEL JIISTRIED JIATEX UNTUK UJI KOLESTEROL 02.00.06 Kekhususan Kimia Molekul Kecil, Senyawa Beraturan AVI" ABSTRAK Disertasi Gelar Akademik Calon Ilmu Kimia Moskow www.sp -department.ru J",6U"I·u buil(oJ/Iell.l dan!JuCJOi!CKvt,! tentang saya..."
“KEMENTERIAN PERTANIAN FEDERASI RUSIA Lembaga Pendidikan Anggaran Negara Federal Pendidikan Profesi Tinggi UNIVERSITAS PERTANIAN NEGARA KUBAN MENYETUJUI Dekan Fakultas Teknologi Pengolahan Associate Professor A.I. Reshetnyak _ 2013 PROGRAM KERJA Pengendalian teknokimia disiplin pertanian: bahan baku dan hasil olahan untuk spesialisasi 110305.65 Teknologi produksi dan pengolahan hasil pertanian…”
“92 KULIAH 7 X. PENGOLAHAN BENZEN MENTAH 10.1. Komposisi benzena mentah dan karakteristik komponen utamanya Benzena mentah merupakan sistem multikomponen, komponen utamanya adalah senyawa aromatik mononuklear - hidrokarbon benzena dan berbagai pengotor. Sebagian besar benzena mentah mendidih hingga suhu 180°C. Di atas suhu ini, minyak serapan dengan titik didih rendah yang terkandung dalam benzena mentah, serta senyawa tak jenuh, akan mendidih. Semua termasuk dalam mentah..."
"SEBAGAI. Neverov Yu D.A. Rodchenko M.I. Tsyrlin kepada siswa KOROSI LEBIH TINGGI I lembaga pendidikan DAN PERLINDUNGAN 1 BAHAN & $U D " t H^o A. S. Neverov D. A. Rodchenko M. I. Tsyrlin KOROSI DAN PERLINDUNGAN BAHAN Disetujui oleh Kementerian Pendidikan Republik Belarus sebagai alat bantu pengajaran teknis spesialisasi siswa dari institusi yang menyediakan pendidikan tinggi Sekolah Tinggi Minsk UDC 620.193/.
“Perpustakaan Ilmiah dan Teknis Universitas Teknik Negeri Irkutsk Sistem penyediaan buku otomatis untuk proses pendidikan Literatur yang direkomendasikan tentang disiplin akademik Bahasa Asing (Jerman) No. Deskripsi bibliografi singkat Rak Pegangan Elektronik Jumlah eksemplar. indeks 1) Wir lernen deutsch sprechen: tematik. kamus minimum di dalamnya. bahasa / Irkut. Ш143.24 73 eksemplar. negara teknologi. universitas. - Irkutsk: Rumah Penerbitan ISTU, 2007. - 67 hal. W76 2) Ardova Vera Vladimirovna Ш143.24…”
“Catatan ilmiah dari Universitas Nasional Tauride dinamai demikian. Seri V. I. Vernadsky GEOGRAFI Volume 17 (56) No. 4 (2004) 1120 UDC 552.44 PRINSIP KLASIFIKASI BENTUK BANTUAN KARST PERMUKAAN DAN BAWAH TANAH Vakhrushev B.A. Masalah klasifikasi adalah masalah sistematisasi dan pengurutan akumulasi pengetahuan dalam suatu bidang ilmu tertentu. Selain itu, penciptaan sistem taksonomi merupakan alat yang efektif dalam memahami objek kajian, pada dasarnya..."
“ARTICOLE DE FOND MIGRASI BIOGENIK TEMBAGA DALAM EKOSISTEM PERAIRAN S.A. Ostroumov, I.K. Toderash*, E.I. Zubkova*, S.V. Kotelevtsev**, V.V. Ermakov**, M.V. Krupina**, A.Ene***, A.A. Mikus**, L.I. Biletski*, A. Bryakhne*, A. Miron*. Universitas Negeri Moskow dinamai demikian. MV Lomonosov, Fakultas Biologi, Federasi Rusia, Moskow; * Institut Zoologi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Moldova, Moldova, Chisinau; ** Institut Geokimia dan Kimia Analitik dinamai demikian. V.I.Vernadsky RAS, Federasi Rusia, Moskow; ***Universitas Dunera de...”
"lembaga pendidikan profesional tinggi Universitas Kehutanan Negeri St. Petersburg dinamai S.M. Kirov Departemen Produksi Pulp dan Kertas, Kimia Hutan dan Ekologi Industri TEKNOLOGI KERTAS DAN KARDUS Kompleks pendidikan dan metodologi dalam disiplin untuk melatih spesialis bersertifikat di bidang 240000. .."
"UDC 502.51 (285) (470.21) V.A. Dauvalter, N.A. Kashulin Perubahan jangka panjang dalam komposisi kimia endapan dasar danau Imandra di daerah pengaruh saluran pembuangan pembangkit listrik tenaga nuklir Kola. Anotasi mempelajari kandungan unsur-unsurnya, antara lain logam berat (NI, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu, Cu Co, Zn, Cd, Pb, As , Hg), di sedimen dasar Imandra Yokostrovskaya dan Babinskaya di zona yang dipengaruhi oleh limbah Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Kola. Jangkauan Yokostrovskaya Imandra lebih tercemar logam berat dibandingkan Babinskaya Imandra. Di bawah..."
“KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN Institusi Pendidikan Anggaran Negara Federal RF Pendidikan Profesi Tinggi Universitas Negeri Tver DISETUJUI Kepala Pelatihan Master PEP 2012 Kompleks pendidikan dan metodologi dalam disiplin Teknologi baru dalam polimer (1 mata kuliah) (nama disiplin ilmu, mata kuliah) _020100.68 Kimia_ ( kode, nama jurusan pelatihan) kimia_ _Fisika (nama program pelatihan magister khusus) Dibahas di…”
“CATATAN MASYARAKAT MINERALOGI RUSIA 2012 4.CXLI.M1 2012 ZAP1SK1RMO (PROSES MASYARAKAT MINERAL0G1CAL RUSIA) Pt CXLI, N I UDC549.01: (550.41+548.31) ©D. anggota V. I. ALEXEEV, anggota kehormatan Yu.B. MARIN HETEROGENEITAS STRUKTURAL-KIMIA KRISTAL ALAM DAN ARAH MIKROGEOKIMIA DALAM ONTOGENI MINERAL Universitas Pertambangan Negeri St.Petersburg, 199106, St.Petersburg, V.O., baris ke-21, d.2; surel: [dilindungi email] Tinjauan tentang keadaan genetik..."
“2 Kementerian Pendidikan Republik Belarus Institusi Pendidikan Universitas Negeri Polotsk TEKNOLOGI PENGOLAHAN MINYAK DAN GAS. PROSES PENGOLAHAN DALAM MINYAK DAN FRAKSI MINYAK KOMPLEKS PENDIDIKAN DAN METODOLOGI bagi mahasiswa peminatan 1-48 01 03 Teknologi kimia pembawa energi alam dan bahan karbon dalam dua bagian Bagian 1. Mata kuliah Disusun oleh : S.M. Tkachev Novopolotsk 2006 3 UDC 665.63 (675.8) BBK 35. A PENINJAU: S.V. Pokrovskaya, Ph.D., Profesor Madya A.I...."
Oksigen
Video pembelajaran kali ini akan bercerita tentang kimia anorganik untuk kelas 9. Setelah menonton video ini anda dapat mempelajari dan mempelajari ciri-ciri kalkogen dan oksigen.
Pelajaran video ini menyajikan pengetahuan umum tentang struktur unsur-unsur golongan VIA, memungkinkan Anda mempelajari dan mengkonsolidasikan pengetahuan tentang memperoleh sifat-sifat oksigen, perwakilan pertama dari kelompok ini.
Ciri-ciri umum kalkogen Oksigen
Dengan menonton video pembelajaran ini, siswa akan diberitahu dengan jelas semua senyawa utama yang terkandung dalam kelompok unsur ini dan akan mempelajari siklus oksigen di alam.
Apa tujuan dari pelajaran video ini? Anda akan dapat mempelajari dan memahami ciri-ciri struktur atom kalkogen, serta sifat dan kegunaan oksigen.
- membentuk gagasan tentang ciri-ciri struktural unsur-unsur kelompok VIA;
- pengembangan keterampilan menulis persamaan reaksi yang mencerminkan sifat kimia oksigen;
- mempelajari metode memperoleh oksigen, modifikasi alotropiknya;
Kalkogen adalah unsur golongan VIA. Nenek moyang kelompok ini adalah oksigen. Selain oksigen, golongan ini meliputi S, Se, Te, Po. Nama chalcogens berarti “melahirkan bijih.” Anda pasti sudah mengetahui bijih yang mengandung belerang, yaitu pirit, atau pirit besi - FeS 2, cinnabar - HgS, zinc blende - ZnS. Oksigen merupakan bagian dari bijih seperti korundum - Al 2 O 3, bijih besi magnet, atau magnetit - Fe 3 O 4, bijih besi merah, atau hematit - Fe 2 O 3, bijih besi coklat, atau limonit - 2Fe 2 O 3 3H 2 O, serta komposisi bijih lainnya.
Kalkogen memiliki 6 elektron pada tingkat energi terluarnya. Atom kekurangan 2 elektron sebelum menyelesaikan tingkat energi terluar, sehingga atom memperoleh elektron dan menunjukkan bilangan oksidasi -2 dalam senyawanya. Oksigen dalam kombinasi dengan fluor – OF 2 menunjukkan bilangan oksidasi +2. Atom belerang, selenium dan telurium dalam senyawanya dengan unsur yang lebih elektronegatif menunjukkan bilangan oksidasi positif +2, +4 dan +6.
Oksigen adalah unsur paling melimpah di bumi. Ini adalah bagian dari air yang menutupi permukaan bumi, membentuk cangkang airnya - hidrosfer. Oksigen adalah bagian dari atmosfer, yang menyumbang 21%. Selain itu, ia juga merupakan bagian dari banyak senyawa organik.
Selamat menonton dan semoga sukses dalam mempelajari video pelajaran ini. Bergabunglah dengan grup sosial kami VKontakte dan Facebook, Google+, Berlangganan saluran YouTube dan milis kami.
Anda juga dapat mengunduh presentasi untuk kelas. Presentasi pada tanggal 23 Februari membantu siswa mengembangkan pemahaman umum tentang sejarah dan tentara.
Ciri-ciri umum kalkogen. Oksigen
Target: mempelajari fitur struktural atom kalkogen, sifat dan penggunaan oksigen.
Tugas:
membentuk gagasan tentang ciri-ciri struktural unsur-unsur kelompok VIA;
pengembangan keterampilan menulis persamaan reaksi yang mencerminkan sifat kimia oksigen;
mempelajari metode memperoleh oksigen, modifikasi alotropiknya.
Waktu pengorganisasian.
2. Mempelajari materi baru.
Kalkogen adalah unsur golongan VIA. Nenek moyang kelompok ini adalah oksigen. Selain oksigen, golongan ini meliputi S, Se, Te, Po. Nama chalcogens berarti “melahirkan bijih.” Anda pasti sudah mengetahui bijih yang mengandung belerang, yaitu pirit, atau pirit besi - FeS 2, cinnabar - HgS, zinc blende - ZnS. Oksigen merupakan bagian dari bijih seperti korundum - Al 2 O 3, bijih besi magnet, atau magnetit - Fe 3 O 4, bijih besi merah, atau hematit - Fe 2 O 3, bijih besi coklat, atau limonit - 2Fe 2 O 3 3H 2 O, serta komposisi bijih lainnya.
Kalkogen memiliki 6 elektron pada tingkat energi terluarnya. Atom kekurangan 2 elektron sebelum menyelesaikan tingkat energi terluar, sehingga atom memperoleh elektron dan menunjukkan bilangan oksidasi -2 dalam senyawanya. Oksigen dalam kombinasi dengan fluor – OF 2 menunjukkan bilangan oksidasi +2. Atom belerang, selenium dan telurium dalam senyawanya dengan unsur yang lebih elektronegatif menunjukkan bilangan oksidasi positif +2, +4 dan +6.
Oksigen adalah unsur paling melimpah di bumi. Ini adalah bagian dari air yang menutupi permukaan bumi, membentuk cangkang airnya - hidrosfer. Oksigen adalah bagian dari atmosfer, yang menyumbang 21%. Selain itu, ia juga merupakan bagian dari banyak senyawa organik.
Ada beberapa cara untuk mendapatkan oksigen. Dalam industri, oksigen diperoleh dari udara cair.
Pada tahun 1774, J. Priestley, dengan menggunakan lensa kaca bikonveks, mengarahkan seberkas sinar matahari yang terkonsentrasi ke merkuri (II) oksida dan memperoleh oksigen.
Bersamaan dengan Priestley, oksigen diperoleh oleh K. Scheele dengan memanaskan nitrat.
Nama oksigen adalah oksigenium, yaitu. “penghasil asam”, atau “oksigen”, diberikan kepada unsur ini oleh Lavoisier.
Oksigen juga dapat diperoleh dengan menguraikan air dalam alat khusus - elektroliser. Dengan demikian, dua gas dapat diperoleh sekaligus: oksigen dan hidrogen.
Di laboratorium, hidrogen peroksida (H 2 O 2) digunakan untuk menghasilkan oksigen. Reaksi ini terjadi dengan adanya katalis - mangan oksida IV.
Untuk memperoleh oksigen di laboratorium, mereka juga menggunakan reaksi penguraian kalium permanganat - KMnO 4 - “kalium permanganat”.
Anda telah mengetahui bahwa oksigen ada dalam bentuk dua modifikasi alotropik – O 2 dan O 3 . Alotropi oksigen dan ozon disebabkan oleh perbedaan jumlah oksigen dalam molekul zat.
Zat
Keadaan fisik dalam kondisi normal
Warna
Bau
Titik leleh, 0 C
Titik didih, 0 C
Oksigen
HAI 2
Gas
Tidak berwarna, dalam keadaan cair - biru
Tanpa bau
218,2
182,8
Ozon
HAI 3
Gas
Tidak berwarna, dalam keadaan cair - biru
Bau yang menyengat dan khas
251
112
Oksigen bereaksi dengan hampir semua zat sederhana, kecuali halogen, gas mulia, emas, dan platina.
Oksigen bereaksi kuat dengan logam. Misalnya, ketika bereaksi dengan litium, litium oksida terbentuk, ketika bereaksi dengan tembaga, tembaga (II) oksida terbentuk.
4Li + O 2 = 2Li 2 O
2Cu + O 2 = 2CuO
Oksigen bereaksi dengan non-logam. Jadi, dalam reaksi dengan belerang, belerang oksida (IV) terbentuk, dan dalam reaksi dengan fosfor, fosfor oksida (V).
S + O 2 = JADI 2
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
Hampir semua reaksi dengan oksigen bersifat eksotermik (yaitu disertai pelepasan panas). Pengecualiannya adalah reaksi nitrogen dengan oksigen, yang bersifat endotermik.
N 2 + O 2 ↔ 2TIDAK – Q
Oksigen tidak hanya mengoksidasi zat sederhana tetapi juga zat kompleks. Misalnya pada reaksi pembakaran metana terbentuk air dan karbon dioksida, hasil pembakaran hidrogen sulfida terbentuk sulfur dioksida dan air.
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O
Kekuatan oksidasi oksigen mendasari pembakaran semua bahan bakar. Oksigen dalam reaksi ini bertindak sebagai zat pengoksidasi.
Oksigen terlibat dalam proses respirasi dan oksidasi lambat berbagai zat pada suhu normal. Misalnya, oksidasi makanan yang lambat dalam tubuh kita merupakan sumber energi yang menjadi tempat hidup tubuh. Jadi, hemoglobin dikombinasikan dengan oksigen, oksihemoglobin, mengantarkan oksigen ke seluruh jaringan dan sel tubuh, yang mengoksidasi protein, lemak dan karbohidrat, sehingga membentuk karbon dioksida dan air serta melepaskan energi yang diperlukan untuk aktivitas tubuh.
Peran oksigen dalam proses pernapasan manusia dan hewan sangat besar. Pada tumbuhan, selama fotosintesis, glukosa dan oksigen terbentuk dari karbon dioksida dan air. Berkat proses ini, kandungan oksigen bebas tetap terjaga.
Di alam, siklus oksigen terus terjadi.
Mari kita melakukan percobaan: tuangkan dua gelas hidrogen peroksida. Mari kita tambahkan mangan (IV) oksida ke gelas pertama; kita mengamati pelepasan oksigen dengan cepat. Mangan (IV) oksida dalam hal ini adalah katalis, mempercepat proses penguraian hidrogen peroksida. Jika Anda membawa pecahan yang membara ke kaca, pecahan itu akan menyala karena akumulasi oksigen.
Tambahkan wortel parut ke gelas lain, di sini juga terjadi pelepasan oksigen dengan cepat, dan jika Anda membawa serpihan yang membara, ia akan menyala. Dalam hal ini, enzim katalase, yang ditemukan dalam wortel, juga mendorong penguraian hidrogen peroksida.
Oksigen digunakan dalam industri metalurgi dan kimia untuk mempercepat proses produksi. Oksigen murni digunakan dalam pengelasan gas dan pemotongan logam. Ini juga digunakan untuk mendukung kehidupan di kapal selam dan pesawat ruang angkasa, selama pekerjaan penyelam dan petugas pemadam kebakaran.
Dalam pengobatan, oksigen digunakan jika terjadi kesulitan bernapas sementara dan berbagai penyakit. Oksigen digunakan dalam teknologi luar angkasa, sebagai oksidator bahan bakar roket, dan dalam produksi campuran bahan peledak.
Oksigen disimpan dalam silinder baja, dicat biru, di bawah tekanan tinggi, dan di laboratorium - di perangkat khusus - gasometer.
Jadi, kalkogen merupakan unsur golongan VIA. Mereka memiliki 6 elektron pada tingkat energi terluar. Mereka ditemukan di banyak bijih. Oxygen adalah perwakilan pertama grup. Dalam reaksi ia menunjukkan sifat pengoksidasi. Oksigen diperoleh dengan penguraian hidrogen peroksida, kalium permanganat, air, dan dalam industri - dari udara. Oksigen berpartisipasi dalam siklus zat dan digunakan dalam industri kimia dan metalurgi.
3. Konsolidasi.
1. Zat apa yang kamu pelajari di kelas hari ini?
2. Sifat fisik apa yang menjadi ciri oksigen?
3. Bagaimana oksigen diperoleh di industri?
4. Bagaimana cara memperoleh oksigen di laboratorium?
5. Apa itu katalis dan kegunaannya?
6. Bagaimana siklus oksigen terjadi di alam?
7. Dimana oksigen digunakan?
4. Refleksi.
“Plus-minus”: tabel terdiri dari tiga kolom, di kolom “P” - “plus” semua yang Anda suka dalam pelajaran ditulis, di kolom “M” - “minus” semua yang tidak Anda sukai.
5. Pekerjaan rumah.
Fe 2 O 3 (a-Fe 2 O 3)
Yunani, "gematos" - darah (mineral yang konon menghentikan darah) Sinonim: kilau besi, specularite, mika besi, bijih besi merah
Komposisi kimia. Besi (Fe) 70%, oksigen (O) 30%; titanohematite mengandung campuran titanium; komposisi kimianya mungkin juga mengandung air (hidrohematit) dalam jumlah yang tidak signifikan.
Warna. Varietas kristal kasar berwarna hitam besi hingga abu-abu baja, dan varietas padat (kepala kaca merah) berwarna abu-abu baja hingga merah cerah.
Bersinar. Metalik, semi-logam, lebih jarang kusam, bersahaja.
Transparansi. Di piring tipis tampak merah tua.
Sifat. Merah ceri, merah coklat. Kekerasan. 6,5.
Kepadatan.|,9-5,3.
Berbelit. Ini terpisah menjadi serpihan.
Sinkronisasi. Trigopal.
Bentuk kristal. Seringkali kristal pipih, belah ketupat, dan tabular.
Struktur kristalografi. Mirip dengan struktur korundum.
Kelas simetri. Skala ditrigonalnohedral.
Rasio poros, s/a = 1,366.
Pembelahan. Absen.
Agregat. Berdaun, granular, bersisik, padat, kriptokristalin, sinter, berbentuk ginjal (kepala kaca merah), bersahaja (hidrohematit), oolitik (batu kaviar, bijih kacang - oolit besi). P.tr. Tidak meleleh.
Perilaku dalam asam. Perlahan terurai menjadi HC1.
Mineral terkait. Kuarsa, pirit, magnetit, martit, karbonat, klorit.
Mineral serupa. Ilmenit, magnetit, kromit, franklinit, cinnabar.
Signifikansi praktis. Bijih hematit merupakan bijih besi terpenting yang cadangan dunianya mencapai miliaran ton.
Asal. Varietas hematit terbentuk dalam kondisi yang berbeda: 1) oleh pneumatolit - kilau besi bersisik, sering ditemukan dalam endapan bijih timah; 2) sebagai produk sublimat vulkanik di kawah dan lava gunung berapi - dalam bentuk sekret tabular; 3) cara pneumatolitik-hidrotermal atau kontak-metasomatik - dalam bentuk drusen atau massa padat; 4) cara hidrotermal - dalam bentuk drus; 5) selama letusan laut - dalam bentuk massa bijih besi merah yang padat dan terus menerus; 6) Metamorfisme regional mengarah pada pembentukan kuarsit hematit, kuarsit magnetit-hematit, sekis hematit.
Tempat Lahir. Zlbingerode, Braunesumpf dan endapan lainnya di Harz, Schleize dan endapan lainnya di Hutan Thuringian, banyak endapan di Pegunungan Bijih, bijih tanah yang terdiri dari bijih besi merah (bijih kompleks), juga mengandung mineral nikel dan kromium di dekat Hohenstein-Ernstthal, Waldheim , Börgen, dan deposit lainnya di Pegunungan Saxon Granulite (GDR). Deposito terkenal di dunia. Elbe; bijih hematit-magnetit Krivoy Rog, anomali magnetik Kursk, dll. (USSR); danau Atas (AS, Kanada); sekis hematit (itabirit) dalam pcs. Minas Gerais (Brasil); deposit besar yang terletak di berbagai belahan Afrika, dan deposit lainnya di berbagai belahan dunia.
Besi adalah logam dengan aktivitas kimia sedang. Ini adalah bagian dari banyak mineral: magnetit, hematit, limonit, siderit, pirit.
sampel limonitSifat kimia dan fisik besi
Dalam kondisi normal dan dalam bentuknya yang murni, besi berbentuk padatan berwarna abu-abu keperakan dengan kilau logam cerah. Besi merupakan konduktor listrik dan panas yang baik. Hal ini bisa dirasakan dengan menyentuh benda besi di ruangan yang dingin. Karena logam cepat menghantarkan panas, logam tersebut menghilangkan sebagian besar panas dari kulit manusia dalam waktu singkat, sehingga saat Anda menyentuhnya Anda akan merasa kedinginan.
Besi murni
Titik leleh besi 1538 °C, titik didih 2862 °C. Sifat khas besi adalah keuletan dan fusibilitas yang baik.
Bereaksi dengan zat sederhana: oksigen, halogen (brom, yodium, fluor), fosfor, belerang. Ketika besi dibakar, oksida logam terbentuk. Tergantung pada kondisi reaksi dan proporsi antara kedua partisipan, oksida besi dapat bervariasi. Persamaan reaksi:
2Fe + O₂ = 2FeO;
4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃;
3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄.
Reaksi tersebut terjadi pada suhu tinggi. Anda akan mempelajari eksperimen apa saja untuk mempelajari sifat-sifat besi yang dapat dilakukan di rumah.
Reaksi besi dengan oksigen
Untuk reaksi besi dengan oksigen, diperlukan pemanasan awal. Besi terbakar dengan nyala api yang menyilaukan, menghamburkan partikel panas kerak besi Fe₃O₄. Reaksi yang sama antara besi dan oksigen terjadi di udara, ketika selama pemrosesan mekanis menjadi sangat panas karena gesekan.
Ketika besi terbakar dalam oksigen (atau udara), kerak besi terbentuk. Persamaan reaksi:
3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄
3Fe + 2O₂ = FeO Fe₂O₃.
Kerak besi merupakan suatu senyawa yang besi mempunyai nilai valensi yang berbeda-beda.
Persiapan oksida besi
Oksida besi adalah produk interaksi besi dengan oksigen. Yang paling terkenal adalah FeO, Fe₂O₃ dan Fe₃O₄.
Besi (III) oksida Fe₂O₃ adalah bubuk berwarna oranye-merah yang terbentuk dari oksidasi besi di udara.
Zat tersebut terbentuk dari penguraian garam besi di udara pada suhu tinggi. Sedikit besi (III) sulfat dituang ke dalam cawan porselen kemudian dipanaskan di atas api kompor gas. Selama dekomposisi termal, besi sulfat akan terurai menjadi oksida belerang dan oksida besi.
Besi (II, III) oksida Fe₃O₄ terbentuk ketika bubuk besi dibakar dalam oksigen atau di udara. Untuk memperoleh oksida, sedikit serbuk besi halus yang dicampur dengan natrium atau kalium nitrat dituangkan ke dalam wadah porselen. Campuran tersebut dinyalakan dengan kompor gas. Saat dipanaskan, kalium dan natrium nitrat terurai, melepaskan oksigen. Besi terbakar dalam oksigen, membentuk oksida Fe₃O₄. Setelah pembakaran berakhir, oksida yang dihasilkan tetap berada di dasar cangkir porselen dalam bentuk kerak besi.
Perhatian! Jangan mencoba mengulangi eksperimen ini sendiri!
Besi (II) oksida FeO adalah bubuk hitam yang terbentuk ketika besi oksalat terurai dalam atmosfer inert.