Тема: Сполуки неметалів з Гідрогеном. Хімічні властивості та застосування гідроген хлориду, гідроген сульфіду та амоніаку.

Мета: Продовжити характеристику неметалів та їх сполук; формувати знання про сполуки неметалів з Гідрогеном, їх фізичні, хімічні властивості, показати галузі використання важливих сполук неметалів з Гідрогеном; акцентувати увагу на взаємозалежність властивостей речовин та їх будови; продовжити актуалізацію вмінь працювати з додатками чи електронними носіями, записувати рівняння хімічної взаємодії речовин та робити висновки.

Обладнання: періодична таблиця хімічних елементів Д.І.Менделєєва, роздаткові картки, набір реактивів та хімічного посуду.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап ІІ. Актуалізація опорних знань, евристична бесіда: 1.Які неметали найбільш поширені на нашій планеті, а які у Всесвіті? 2.Назвати неметали, які перебувають у рідкому, твердому та газоподібному станах? 3.Як називають бінарні сполуки утворені Гідрогеном та : Хлором, Карбоном, Нітрогеном, Сульфуром, Фосфором, Оксигеном, Бромом, Йодом? 4.В хімічних реакціях неметали можуть бути лише окисниками, лише відновниками чи і окисниками, і відновниками?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

1.Найбільш поширені сполуки неметалів з Гідрогеном: гідроген хлорид (хлороводень) НСl, гідроген сульфід (сірководень) Н ₂S та амоніак (гідроген нітрид) NH₃ .

Завдання: Користуючись інтернет ресурсами (або додатком) заповнити таблицю та дати відповіді на такі питання: 1.Що спільного у будові молекул цих речовин? 2. Що спільного у їх фізичних властивостях?

Назва	Формула	Будова молекули	Фізичні властивості
Гідроген хлорид
Гідроген сульфід
Амоніак

2.Розповідь вчителя про методи добування, хімічні властивості: гідроген хлориду, гідроген сульфіду та амоніаку (вчитель викликає дописати рівняння деяких реакцій, які вже знайомі учням, наприклад, рівняння з хлоридною кислотою).

А)Гідроген хлорид (хлороводень) НСl

Одержання: - в промисловості H₂ + Cl₂ = 2HCl - в лабораторії NaCl(_{тверда)} + H₂SO_4(конц.) = NaHSO₄ + HCl↑

Хімічні властивості хлоридної кислоти

Гідроген хлорид, розчиняючись у воді утворює хлоридну кислоту – сильну одноосновну безоксигенову кислоту HCl = H⁺ + Cl^- , яка має такі властивості: а) реагує з металами, які в ряді активності металів. що розташовані до Гідрогену: 2HCl + Zn = ZnCl₂ + H_{2 ↑} Fe +2HCl = FeCl₂ + H_{2 ↑} б) реагує з основними оксидами: 2HCl + CaO = CaCl₂ + H ₂O в) реагує з розчинними і нерозчинними основами: HCl + КОН = КCl + H ₂O 2HCl + Fe(ОН)_{2 =} FeCl₂ + H₂ О г)реагує з солями слабких кислот: 2HCl + СаСО₃ = CaCl₂ + H₂O + СО₂↑ д)якісна реакція на хлоридну кислоту та хлориди – взаємодія з аргентум нітратом, випадає білий сироподібний осад, що не розчиняється в нітратній кислоті: 2HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + HNO ₃

(Демонстрація дослідів: взаємодія хлоридної кислоти з цинком, вапняком та якісна реакція на хлориди)

Б)Гідроген (дигідроген) сульфід (сірководень) Н₂S

Одержання: - в промисловості при нагріванні: Н₂ + S = Н ₂S - в лабораторії: Fe S + 2HCl = FeCl₂ + Н ₂S ↑ Сірководень досить поширений в природі: утворюється в результаті вулканічної діяльності, входить до складу нафти , газу і деяких вод мінеральних джерел, завжди утворюється при гнитті залишків рослинних і тваринних організмів, але у великих кількостях не накопичується в природі, тому що легко окиснюється киснем повітря і розкладається. В придонних шарах Чорного моря сірководень утворюється на глибині 150-200 м, при його переміщенні гине все живе. Також сірководень може накопичуватись в каналізаційних колекторах. Сірководень дуже токсичний, смертельна концентрація сірководню в повітрі становить 0,1%.

Хімічні властивості: а)сірководень горить у повітрі: 2Н ₂S + О₂(нестача) = 2S + 2H₂ О _; 2Н ₂S + 3О₂(надлишок) = 2SО₂ + 2H₂ О б) сірководень – сильний відновник Н ₂S + 4Br₂ + 4H₂ О = H₂SO ₄ + 8HBr в) розчиняється у воді, утворюючи слабку двохосновну сульфідну кислоту, яка утворює два ряди солей: кислі - гідрогенсульфіди і середні – сульфіди: Н ₂S = НS^- + Н⁺ _; НS^- = S^2- + Н⁺

В)Амоніак (гідроген нітрид) NH₃

Одержання: - в промисловості в колоні синтезу при нагріванні (400-500^◦ С), тиску (30-32 МПа) та використовуючи губчасте залізо як каталізатор: N₂ + 3Н₂ = 2NН_3; - в лабораторії 2NH₄Cl + Ca(ОН)₂ = 2NН₃↑ + CaCl₂ + Н₂O

Хімічні властивості а)взаємодія з кислотами: NН₃ + HCl = NH₄Cl _; 2NН₃ + H₂SO ₄ = (NН₄)₂SO ₄ (амоній сульфат) б)взаємодія з киснем (окиснення): *некаталітичне окиснення амоніаку 4NН₃ + 3О₂ = 2N₂ ↑ + 6Н₂O *каталітичне окиснення амоніаку (каталізатор - Pt) 4NН₃ + 5О₂ = 4 NО↑ + 6Н₂O в) амоніак може виступати сильним відновником 2NН₃ + 3CuO = 3Cu + N₂↑ + 3Н₂O г) взаємодія з водою NН₃ + H₂ О = NH ₄ОН, в результаті реакції утворюється амоній гідроксид, який має основні властивості та взаємодіє майже з усіма кислотами. Це реакції нейтралізації, в результаті яких утворюються солі амонію NH₄ОН + HCl = NH₄Cl + Н₂O

(Демонстрація дослідів: «фонтан» та визначення характеру середовища розчину амоніаку, взаємодії амоніаку з хлоридною кислотою)

ІV. Закріплення нового матеріалу

Узагальнююча бесіда :

1.Які гази гідроген хлорид, гідроген сульфід чи амоніак легші за повітря?

2.Чому ці гази не можна зібрати в колбу методом витіснення води?

3.Як за допомогою індикаторів відрізнити водні розчини гідроген хлориду та амоніаку? Яка між цими розчинами відмінність?

4.Чому в Чорному морі періодично спостерігається замор риби?

5.Які подібні хімічні реакції характерні для гідроген хлориду, гідроген сульфіду та амоніаку? Які з цих речовин найбільш подібні між собою? Які з цих речовин можуть взаємодіяти між собою?

V. Домашнє завдання

1.Опрацювати даний матеріал. 2.Виконати такі перетворення: а)хлор → гідроген хлорид →натрій хлорид → аргентум хлорид; б)азот → амоніак → амоній хлорид → амоніак → нітроген (ІІ) оксид; в)сірка → ферум (ІІ)сульфід → гідроген сульфід → сульфур (ІV) оксид.

Додаток №1

1.Гідроген хлорид (хлороводень)

Будова молекули та фізичні властивості Гідроген хлорид (хлороводень), НСl. Електронегативність Хлору набагато вища ніж електронегативність Гідрогену, тому спільна електронна хмара зміщена до атома Хлору і між атомами утворюється одинарний ковалентний зв'язок, тому молекула гідроген хлориду - диполь з частковим негативним зарядом (∂^-) на атомі Хлору та частковим позитивним (∂⁺) зарядом на атомі Гідрогену, тому його молекула – диполь. За фізичними властивостями HCl – безбарвний газ з різким запахом, важчий за повітря, дуже добре розчиняється у воді ( при 20^◦ С 72,47/ 100 г води), утворюючи хлоридну кислоту;

2.Гідроген (дигідроген) сульфід (сірководень)

Будова молекули та фізичні властивості Дигідроген сульфід (сірководень), Н₂S. Зв’язок Н-S ковалентний полярний, молекула кутова, валентний кут Н-S-Н складає 92^◦. У гідроген сульфіді атом S має найнижчий можливий ступінь окиснення -2. За фізичними властивостями – безбарвний газ із запахом тухлих яєць, важчий на повітрі, розчинний у воді, утворює слабку сульфідну кислоту, яку іноді ще називають сірководневою водою.

3. Амоніак (гідроген нітрид)

Будова молекули та фізичні властивості Амоніак (гідроген нітрид), NH₃ . Молекула амоніаку утворена трьома ковалентними зв’язками N-H і має вигляд тригональної піраміди з атомом Нітрогену у вершині. Електронні пари зміщені до Нітрогену як до більш електронегативного, він ще має неподільну пара електронів. Молекула NH_{3 –} донор електронної пари, полярна. За фізичними властивостями амоніак – безбарвний газ з характерним різким задушливим запахом, добре розчинний у воді внаслідок утворення між NH₃ і Н₂О водневих зв’язків. Дуже уражує слизові оболонки очей та дихальних шляхів. Дуже добре розчиняється у воді (найкраще з усіх відомих газів), в 1 л Н ₂О при 20^◦ С розчиняється 700 л NH₃ (розчин амоніаку у воді називають амоніачною водою або нашатирним спиртом) , при температурі нижче -33,4^◦ С переходить у рідкий стан.

Додаток №2. Галузі застосування : гідроген хлориду, гідроген сульфіду та амоніаку.

Застосування гідроген хлориду (хлороводню), НСl: *добування хлору в лабораторії; *виробництво хлоридів; *виробництво хлоровмісних органічних речовин; *здійснення гідролізу целюлози; *очищення поверхні металів від продуктів корозії; *при переробці руд.

Застосування дигідроген сульфіду (сірководню), Н₂S: *хімічний синтез органічних речовин; *виробництво сірки і сульфатної кислоти; *виробництво сульфітів; *виробництво смол; *застосування в косметології в складі сірководневих ванн і ряду засобів для догляду за шкірою.

Застосування амоніаку (гідроген нітриду), NH₃: *виробництво нітратної кислоти; *виробництво нітратів та нітратних (азотних) добрив; *в медицині (нашатирний спирт); *виробництво синтетичних волокон; *виробництво соди; *холодоагент в холодильниках; *виробництво вибухових речовин.