Wodór, tlen i wodorki

Ten materiał otwiera chemię niemetali w zakresie rozszerzonym od dwóch najważniejszych pierwiastków — wodoru i tlenu — oraz od związków wodoru z innymi pierwiastkami, czyli wodorków.

Pierwszy blok to otrzymywanie i wykrywanie gazów. Zapisujesz równania reakcji, w których w laboratorium powstaje wodór: aktywnych metali (sodu, potasu, wapnia) z wodą oraz cynku czy magnezu z kwasami nieutleniającymi. Tlen otrzymujesz w katalitycznym rozkładzie nadtlenku wodoru (z tlenkiem manganu(IV) jako katalizatorem) i w termicznym rozkładzie manganianu(VII) potasu. Do każdej reakcji wykonujesz obliczenia stechiometryczne — masy substratów, liczby moli i objętości gazów w warunkach normalnych. Opisujesz też, jak wykryć oba gazy: tlen — tlącym się łuczywem, które się zapala, wodór — próbą na czystość.

Drugi blok to reakcje wodoru z niemetalami: chlorem, bromem, tlenem, azotem i siarką. Zapisujesz równania i ustalasz stopnie utlenienia, a reakcję z azotem łączysz z syntezą amoniaku.

Trzeci blok to wodorki. Klasyfikujesz LiH, CH₄, NH₃, H₂O, HF, H₂S, HCl, HBr i HI według charakteru chemicznego: wodorki chlorowców i siarkowodór mają charakter kwasowy, amoniak i wodorek litu — zasadowy, metan i woda — obojętny. Uzasadniasz to równaniami reakcji z wodą i wyjaśniasz, dlaczego wodór ma w wodorku litu stopień utlenienia −I, a w chlorowodorze +I. Projektujesz doświadczenie, które pozwala wykazać charakter wodorku za pomocą wskaźników.

Materiał oferuje cztery formy pracy. Quiz zawiera zadania obliczeniowe i pojęciowe z wyjaśnieniem po każdej odpowiedzi. Fiszki utrwalają równania otrzymywania gazów i klasyfikację wodorków. Egzamin ustny w formie rozmowy z egzaminatorem sprawdza, czy umiesz uzasadnić klasyfikację i przewidzieć obserwacje. Praca pisemna do wydruku zawiera zadania otwarte z pełnymi obliczeniami i opisami doświadczeń.

Wszystkie masy molowe i dane potrzebne do obliczeń podano w treści zadań. Zadania są oryginalnymi ćwiczeniami do samodzielnej nauki; stosujemy przecinek dziesiętny i objętość molową gazów w warunkach normalnych 22,4 dm³/mol. Pracując z materiałem, zwracaj uwagę na stany skupienia i warunki reakcji (katalizator, ogrzewanie), bo to one często decydują o poprawności równania.

• Zapisujesz równania reakcji otrzymywania wodoru i tlenu w laboratorium.
• Obliczasz masy i objętości reagentów gazowych w tych reakcjach.
• Opisujesz sposoby wykrywania wodoru i tlenu.
• Zapisujesz równania reakcji wodoru z chlorem, bromem, tlenem, azotem i siarką.
• Klasyfikujesz wodorki według charakteru chemicznego i uzasadniasz klasyfikację równaniami reakcji.

Materiał ćwiczeniowy przygotowany przez Zestly.