Кратко: к итоговой контрольной обычно нужно уметь различать вещества и явления, читать химические формулы, определять валентность, вычислять \(A_r\), \(M_r\) и массовую долю элемента, составлять и расставлять коэффициенты в уравнениях реакций.
1. Вещество, тело и свойства веществ
- Физическое тело — предмет, имеющий форму и объём: стакан, гвоздь, кусок льда.
- Вещество — то, из чего состоит тело: стекло, железо, вода.
- Свойства вещества — признаки, по которым его можно отличить: цвет, запах, растворимость, плотность, температура плавления.
Например, гвоздь — тело, а железо — вещество.
2. Физические и химические явления
Физическое явление
Меняются форма, размер или агрегатное состояние, но новое вещество не появляется.
Примеры:
- таяние льда;
- испарение воды;
- измельчение сахара;
- растворение соли в воде.
Химическое явление, или химическая реакция
Образуются новые вещества с другими свойствами.
Примеры:
- горение бумаги;
- ржавление железа;
- скисание молока;
- взаимодействие соды с уксусом.
Признаки химической реакции:
- выделение газа;
- выпадение осадка;
- изменение цвета;
- выделение или поглощение тепла;
- появление света или запаха.
3. Чистые вещества и смеси
- Чистое вещество состоит из частиц одного вида: дистиллированная вода, кислород, железо.
- Смесь состоит из нескольких веществ: воздух, морская вода, чай с сахаром.
Смеси бывают:
- однородные — частицы не видны: раствор соли в воде;
- неоднородные — частицы или слои заметны: песок в воде.
Способы разделения смесей:
| Смесь | Способ разделения |
|---|---|
| Песок и вода | фильтрование |
| Соль и вода | выпаривание |
| Масло и вода | отстаивание, делительная воронка |
| Железные опилки и песок | магнит |
| Спирт и вода | перегонка |
4. Атомы, молекулы и химические элементы
- Атом — мельчайшая частица химического элемента.
- Молекула — мельчайшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства.
- Химический элемент — определённый вид атомов.
Например:
- атом кислорода обозначают \(O\);
- молекула кислорода — \(O_2\);
- молекула воды — \(H_2O\).
Важно не путать:
- кислород как химический элемент — все атомы с названием «кислород»;
- кислород \(O_2\) как вещество — газ, которым мы дышим.
5. Химические знаки и формулы
Каждый элемент имеет свой знак:
| Элемент | Знак |
|---|---|
| Водород | \(H\) |
| Кислород | \(O\) |
| Углерод | \(C\) |
| Азот | \(N\) |
| Натрий | \(Na\) |
| Магний | \(Mg\) |
| Алюминий | \(Al\) |
| Железо | \(Fe\) |
| Хлор | \(Cl\) |
| Кальций | \(Ca\) |
Как читать формулу
В формуле \(H_2SO_4\):
- 2 атома водорода \(H\);
- 1 атом серы \(S\);
- 4 атома кислорода \(O\).
В формуле \(Ca(OH)_2\):
- 1 атом кальция \(Ca\);
- скобка \(OH\) повторяется 2 раза;
- значит, \(O\) — 2 атома, \(H\) — 2 атома.
6. Простые и сложные вещества
- Простые вещества состоят из атомов одного элемента: \(O_2\), \(H_2\), \(Fe\), \(S\).
- Сложные вещества состоят из атомов разных элементов: \(H_2O\), \(CO_2\), \(NaCl\), \(CaO\).
Например:
- \(O_2\) — простое вещество;
- \(H_2O\) — сложное вещество, потому что содержит водород и кислород.
7. Валентность и составление формул
Валентность показывает, со сколькими атомами других элементов может соединяться атом данного элемента.
Часто встречающиеся валентности:
| Элемент | Валентность |
|---|---|
| \(H\), \(Na\), \(Cl\) | I |
| \(O\), \(Mg\), \(Ca\) | II |
| \(Al\) | III |
| \(C\) | IV |
| \(Fe\) | II или III |
Пример: составить формулу оксида алюминия
Алюминий — \(Al\), валентность III.
Кислород — \(O\), валентность II.
Переносим валентности крест-накрест:
\[ Al^{III}O^{II} \rightarrow Al_2O_3 \]
Проверка:
\[ 2 \cdot III = 3 \cdot II = 6 \]
Значит, формула верная: \(\boxed{Al_2O_3}\).
8. Относительная атомная и молекулярная массы
Относительная атомная масса \(A_r\)
Её находят в Периодической таблице.
Например:
\[ A_r(H)=1,\quad A_r(O)=16,\quad A_r(C)=12,\quad A_r(Ca)=40 \]
Относительная молекулярная масса \(M_r\)
Нужно сложить массы всех атомов в формуле.
Пример для воды:
\[ M_r(H_2O)=2\cdot A_r(H)+A_r(O) \]
\[ M_r(H_2O)=2\cdot1+16=18 \]
Ответ:
\[ \boxed{M_r(H_2O)=18} \]
Пример со скобками:
\[ M_r\bigl(Ca(OH)_2\bigr)=40+2\cdot(16+1) \]
\[ M_r\bigl(Ca(OH)_2\bigr)=40+34=74 \]
\[ \boxed{M_r\bigl(Ca(OH)_2\bigr)=74} \]
9. Массовая доля элемента в веществе
Формула:
\[ \omega(\text{элемента})= \frac{A_r(\text{элемента})\cdot \text{число его атомов}}{M_r(\text{вещества})}\cdot100\% \]
Пример: массовая доля кислорода в воде \(H_2O\)
\[ M_r(H_2O)=18 \]
Масса кислорода в формуле — \(16\).
\[ \omega(O)=\frac{16}{18}\cdot100\%\approx88{,}9\% \]
Ответ:
\[ \boxed{\omega(O)\approx88{,}9\%} \]
10. Химические уравнения
Химическое уравнение записывает реакцию с помощью формул веществ.
Например, магний реагирует с кислородом:
\[ Mg+O_2\rightarrow MgO \]
Но атомов кислорода слева 2, а справа 1. Ставим коэффициенты:
\[ \boxed{2Mg+O_2\rightarrow2MgO} \]
Главное правило
В уравнении число атомов каждого элемента до реакции и после неё одинаково.
| Элемент | Слева | Справа |
|---|---|---|
| \(Mg\) | 2 | 2 |
| \(O\) | 2 | 2 |
Уравнение составлено правильно.
Нельзя менять индексы в формулах.
Например, нельзя превращать \(H_2O\) в \(HO\). Можно ставить только коэффициенты перед формулами:
\[ \boxed{2H_2+O_2\rightarrow2H_2O} \]
11. Типы химических реакций
Иногда их уже включают в контрольную за I четверть.
- Соединение: из нескольких веществ получается одно.
\[ 2Mg+O_2\rightarrow2MgO \]
- Разложение: из одного вещества получается несколько.
\[ CaCO_3\rightarrow CaO+CO_2 \]
- Замещение: простое вещество заменяет элемент в сложном.
\[ Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2 \]
- Обмен: два сложных вещества обмениваются частями.
\[ AgNO_3+NaCl\rightarrow AgCl\downarrow+NaNO_3 \]
Как действовать на контрольной
- Внимательно прочитай, что нужно: назвать вещество, составить формулу, найти \(M_r\) или расставить коэффициенты.
- Если дана формула — посчитай атомы каждого элемента.
- Для \(M_r\) умножь \(A_r\) каждого элемента на число его атомов и сложи.
- Для формулы по валентностям используй «крест-накрест» и проверь произведения валентностей.
- В уравнении реакции меняй только коэффициенты, а не индексы.
- Проверь, чтобы число атомов каждого элемента слева и справа совпадало.