?

Log in

No account? Create an account

Предыдущая запись | Следующая запись

В странном состоянии мы подходим к концу второй четверти. Конечно, кислород и водород, вода, газовые законы и количественные отношения в химии пройдены в полном объёме, то есть, программа выполнена полностью. Но, честно говоря, как следует всё это не закреплено и вполне может быть забыто в самом ближайшем времени.



Более того, мы успели пройти все основные типы неорганических веществ, обозначенные в школьной программе, но ничего толком не знаем об их свойствах. В конце второй четверти пишется контрольная работа, в которой каждому ученику предлагается по две задачи (на определение массы вещества и объёма газа). Но главное, там каждому предлагается определить тип вещества по виду формулы (десяток формул, и нужно написать, будет ли это основной или кислотный оксид, основание, кислота или соль). Некоторая трудность состоит в том, что соль определяется по остаточному принципу, т.е. к солям могут быть отнесены многие бинарные соединения, солями не являющиеся, как то: гексафторид урана, нитрид бора и т.д. Но эти вещества в массе своей в школьной программе не проходятся. И, думается, не случится ничего страшного, если человек, далёкий от химии начнёт считать иодистый азот солью, а об истинных свойствах этой бяки не будет знать ничего.

Второе полугодие начинается ещё большей неразберихой. Начинаем проходить свойства тех веществ, названия которых знаем и умеем определять по виду формулы. На это обычно уходит два урока, и результатом является схема, которой до конца года ученики пользуются, как шпаргалкой.

Итак, вещества делятся на простые и сложные (первая вертикальная колонка). Сложные условно разделены на металлы и неметаллы (первая строка). Как металлы, так и неметаллы реагируют с кислородом, образуя оксиды (реакция №1). Оксиды неметаллов – кислотные (или соленеобразующие), металлов – кислотные, если валентность Ме больше или равна IV. Если валентность менее IV, оксиды – основные или амфотерные.

Особо следует отметить примечания, которые пишутся отдельной колонкой справа. Это условия протекания реакций. Знать, какие реакции не идут, не менее важно, нежели те, что протекают гладко и легко. Для реакции №1 пишем: Реакция идёт для всех элементов, кроме галогенов, инертных газов и благородных металлов. При этом отмечается, что у большинства этих элементов оксиды существуют и могут быть получены иными путями.

Реакция №2. Оксиды металлов (и кислотные, и основные) восстанавливаются водородом при нагревании до металла и паров воды. В примечании: реакция идёт, если Ме находится в ряду напряжений правее цинка.

Конечно, мне сейчас лучше всего было бы отсканировать таблицу и поместить её в начало поста, но я не умею этого делать (учитель хренов!). Потом, если получится, помещу табличку отдельным постом. А пока пытаюсь объяснять словами. Итак, первым разделом сложных веществ оказываются оксиды, к которым от простых веществ идут три стрелки реакции №1, а назад к металам – две стрелки реакции №2.

Второй раздел сложных веществ: гидроксиды (основания и кислоты).

Реакция №3. Основные оксиды реагируют с водой, образуя основания. Примечание: если образуются щелочи.

Реакция №4. Кислотные оксиды реагируют с водой, образуя кислоты (если полученные кислоты растворимы в воде). Здесь имеется некоторая трудность: необходимо составлять формулу кислоты. Не всякий сходу определит, что получится при реакции серного ангидрида с водой: серная кислота или сернистая. А если берётся марганцевый ангидрид? Чтобы избежать этой трудности, школьникам показывается приём складывания формул столбиком:

V2O5
+
H2 O
¬_______
H2V2O6 = 2HVO3


Наверх идут две стрелки реакции №5. Нерастворимые гидроксиды (основания и кислоты) при нагревании разлагаются на оксид и воду. В примечании ещё раз повторяется, что исходный гидроксид должен быть нерастворим. При объяснении на уроке приводится ещё один пример разложения гидроксида: слабая кислота (угольная и сернистая) разлагается на летучий оксид и воду. Внешне реакция протекает также, как, скажем, разложение кремниевой или ниобиевой кислоты, поэтому отдельно мы этот случай не оговариваем и в схеме не отмечаем, чтобы не загромождать её.

Пока всё это довольно похоже на генетическую связь неорганических веществ, но даётся подробнее и с указанием условий протекания реакций. Для каждой реакции во время урока приводятся примеры, не менее трёх: для веществ достаточно простых, знание которых предполагается школьной программой, для редких веществ, которые в школе не проходятся, но свойства которых отлично описываются схемой, и третий случай, когда реакция не идёт.

Обычно на этом урок заканчивается, так что построение схемы продолжается спустя пару дней.

Третий тип сложных веществ – соли и реакции получения солей.

Реакция №6. Кислотные оксиды реагируют с основными, образуя соль. Условия реакции: если конечная соль существует и не разлагается водой. Последнее смотрим в таблице растворимости и, если видим прочерк, то знаем, что реакция не пойдёт. Иногда бывает трудно сходу определить, какой кислотный остаток будет у соли. Тогда определяем вид кислоты, как это описано для реакции №4. Примечательно, что для фосфорного и мышьякового ангидридов получаются мета-фосфаты и мета-арсенаты, которые и образуются в действительности, если в реакцию вступают не разбавленные растворы кислот, а ангидриды.

Реакция №7. Кислотные оксиды реагируют с основаниями, образуя соль и воду. Условия и примечания аналогичны реакции №6.

Реакция №8. Кислоты реагируют с основными оксидами, образуя соль и воду. Реакция идёт, если конечная соль существует и не разлагается водой. Здесь можно рассказать, что в ряде случаев реакция сильно затруднена из-за того, что у многих оксидов металлов очень прочная кристаллическая решётка, которую не могут разрушить слабые кислоты. Здесь уже каждый отдельный случай следует рассматривать особо. Но если мы видим, что кислота сильная (а мы умеем их отличать), то так или иначе, реакция будет проходить.

Реакция №9. Реакция нейтрализации. Кислоты реагируют с основаниями, образуя соль и воду. Реакция идёт, если конечная соль существует и не разлагается водой.

К этому времени уже находятся школьники, которые вызываются писать реакции, каких до сих пор и в глаза не видели.

Реакция №10. Металл плюс раствор сильной кислоты. Выделение водорода и образование соли. Реакция идёт, если металл находится в ряду напряжений левее свинца.

После девятой реакции подводим горизонтальную черту и обозначаем следующий раздел: «Реакции солей».

Реакция №11. Растворы двух солей будут реагировать друг с другом (металлы обмениваются кислотными остатками), если образуется хотя бы одна нерастворимая соль.

Реакция №12. Раствор соли будет реагировать со щёлочью, если образуется осадок. Как правило, это нерастворимое основание, но может выпадать в осадок и малорастворимая соль (пример: гидроксид бария и сульфат натрия).

Реакция №13. Металл будет реагировать с раствором или расплавом соли, вытесняя из неё менее активный металл (активность смотрим в ряду напряжений).

Реакция №14. Сильная кислота будет реагировать с солью, вытесняя из неё кислоту слабую или летучую.

Все эти сведения умещаются на кусочке ватмана размером с почтовую открытку. На обратной стороне помещаем таблицу растворимости, не школьный огрызок, а серьёзную, включающую до полутысячи различных веществ, а также ряд напряжений металлов. Универсальная шпаргалка готова. Такой штукой я разрешал пользоваться во время всех и всяческих работ. Как известно, грамотно составленная шпаргалка называется пособием, и безграмотное пособие – шпаргалкой.

В этимологическом словаре Фасмера написано, что слово «шпаргалка», происходит от латинского sparganum – пелёнка. Так вот, из этой пелёнки школьники вырастают очень быстро, просто потому, что вместо того, чтобы зубрить материал, они пишут много уравнений реакций, причём, уравнений разнообразных.

Один или два урока мы тренируемся в написании различных уравнений реакций, затем следует проверочная работа, в которой каждому ученику предлагается написать по два десятка уравнений, два-три из которых не идут по различным причинам (причины эти необходимо указать).

Закрепление материала происходит во время решения задач. Специально для этого оставлен ещё один тип задач – на определение избытка вещества.


Но об этом уже в другой раз.

Tags:

Comments

( 7 комментариев — Комментировать )
pascendi
Mar. 28th, 2011 05:14 am (UTC)
Вот как раз истинные свойства иодистого азота очень быстро усваивают практически все школьники мужеска полу, и многие умеют его получать. :-)
__const__
Mar. 28th, 2011 05:38 am (UTC)
Не только получать, но и использовать :)
Особо славно, правда, это вышло уже в студенчестве, когда поразбрызгали сие по полу военной кафедры...
crazy_daemon
Mar. 29th, 2011 03:40 pm (UTC)
Главное, этим школьникам выдать книжку Сибрука до начала курса химии. :)
vls_777
Mar. 28th, 2011 12:10 pm (UTC)
Вы уверены, что химиками становятся именно так?..
sv_loginow
Mar. 31st, 2011 12:28 pm (UTC)
Как не стал химиком я... об этом отдельный мемуар.
gorrah
Apr. 29th, 2013 01:41 pm (UTC)
Эхе-хе, а таблица-то так и не появилась. А жаль! :)
m_cardholder
Sep. 7th, 2018 08:45 pm (UTC)
Спасибо вам, очень интересно читать!

У нас в школе, кажется, была краткая вводная, а потом сразу переходили к строению атома и хим связи, кажется. Это было сложнее и скучнее, зато свойства элементов потом выходили гораздо логичнее. Так же с кислотами-основаниями-солями все начиналось с электролитической диссоциации в растворе, тоже было довольно логично.

Также можно было бы попридираться насчет того, все ли оксиды четырехвалентных металлов чисто кислотные, но это уж мелочь.
( 7 комментариев — Комментировать )