Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

Transkript

1 Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Průřezové téma Tematický celek CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_347_Chemické reakce a rovnice Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace Mgr. Hana Glatterová Člověk a svět práce Chemické reakce a rovnice Ročník 1. Datum tvorby Datum a místo ověření Druh učebního materiálu Anotace chemie 1. Za Chemie Prezentace obsahuje autotestu, ten slouží žákovi k otestování jeho kompetencí v tematické oblasti chemické reakce a rovnice. Autotest je vhodné žákům zadat formou domácího úkolu. Zadání autotestu jako domácího úkolu má přispět ke zkvalitnění domácí přípravy žáka. Autotest podněcuje nejen zapamatování základních pojmů, ale především deduktivní prvky myšlení žáka. Správná řešení autotestu jsou uvedena ve druhé části souboru Výsledky vzdělávání: Žák vysvětlí podstatu chemické reakce, zapíše jednoduchou chemickou reakci chemickou rovnicí, identifikuje základní typy chemických reakcí Materiál svým obsahem a rozsahem odpovídá ŠVP pro učební obory Zahradník (41-52-H/01) a Zemědělec - farmář (41-51-H/01). Klíčová slova Metodický pokyn chemická reakce, chemická rovnice, stechiometrické koeficienty, reakční mechanismus složené reakce, reaktant, produkt, chemický vzorec, označení skupenství látek, heterogenní a homogenní reakce, reakce skladné, rozkladné, záměna a podvojná záměna, reakce acidobazické, Arrheniova teorie, kyselina, zásada, neutralizace, hydrolýza, hydroxoniový kation, sytost kyseliny, oxidy kyselinotvorné a zásadotvorné, ph, redoxní reakce, oxidační číslo, dílčí reakce oxidace a redukce Materiál je určen pro praktickou činnost žáků; v případě vytištění je spotřebním materiálem, obdrží je každý žák a pracuje do něj, materiál mu zůstává. (Vhodný je tisk oboustranný a zároveň 2 stránky na jeden list.) Materiál je možné zpřístupnit žákům prostřednictvím internetu. Časová dotace: individuální Materiál je z vlastních zdrojů autora.

2 Téma: Chemické reakce a rovnice AUTOTEST 1. Definujte pojem chemická reakce. Chemická reakce je děj, při němž zanikají (některé nebo všechny) chemické vazby ve výchozích látkách a vznikají jiné (nové) vazby v produktech. 2. Vyberte z následujících dějů děje chemické. Zaháčkujte viz. tepelný rozklad vápence na oxid vápenatý a oxid uhličitý tání ledu na vodu hoření uhlí rozdrcení dolomitu CaMg(CO3)2 na prášek sublimace (např. jódu nebo naftalenu) 3. Řekneme-li, že chemická reakce je reakce, kdy se látky mění, je naše definice správná? K rozhodnutí ANO/NE doplňte zdůvodnění! NE. Tato definice není správná, neboť zahrnuje širší skupinu dějů (zahrnuje také děje fyzikální, např. skupenské změny látek). 4. Chemické reakce zapisujeme chemickými rovnicemi. Doplňte stechiometrické koeficienty. (Tentokrát včetně jedniček, které se jinak do rovnice nezapisují.) a) CO 2 + C CO b) Na + Cl 2 NaCl c) KI + Cl 2 KCl + I 2 d) Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 e) H 2 O 2 O 2 + H 2 O 5. Co je to reakční mechanismus složené reakce? Reakční mechanismus složené reakce je soustava jednoduchých rovnic, které vystihují přeměnu výchozích látek na konečné produkty složené reakce. 6. V následujících reakcích chybí některé z reaktantů nebo produktů. Určete je a dopište do rovnic jejich vzorce. a) H 2 + I 2 2 HI b) CaCO 3 CaO + CO 2 c) 2 HCl + Ca(OH) 2 CaCl H 2 O d) CaO + 2 HNO 3 Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O 7. Zapište chemickými rovnicemi: a) slučování hořčíku s kyslíkem 2 Mg + O 2 2 MgO b) reakci oxidu vápenatého s vodou, při které vzniká hydroxid vápenatý CaO + H 2 O Ca(OH) 2

3 c) reakci oxidu siřičitého s vodou, při které vzniká kyselina siřičitá SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 d) rozklad peroxidu vodíku na vodu a kyslík 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 e) reakci zinku s kyselinou chlorovodíkovou, při které vzniká chlorid zinečnatý a vodík Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 8. V některých případech je potřebné uvádět v chemických reakcích u látek i jejich skupenství. Doplňte správně význam následujících symbolů: a) g... skupenství plynné b) l... skupenství kapalné c) s... skupenství pevné d) aq... látka ve formě roztoku 9. Rozdělte následující reakce na heterogenní a homogenní spojte správně. C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) homogenní heterogenní CaCO 3 (s) N 2 (g) + 3 H 2 (g) t 1200C CaO(s) + CO 2 (g) p, t, kat. 2NH 3 (g) Zn(s) + H 2 SO 4 (aq) ZnSO 4 (aq) + H 2 (g) CuSO 4 (aq) + Fe(s) FeSO 4 (aq) + Cu(s) Pb(NO 3 ) 2 (aq) + 2KI(aq) PbI 2 (s) + 2 KNO 3 (aq) 10. Zařaďte následující reakce podle vnějších změn do příslušné skupiny spojte správně. reakce skladná (syntéza) reakce rozkladná reakce substituční (záměna) podvojná záměna NaOH +HCl NaCl + H 2 O CaCO 3 t 1200 C CaO + CO 2 NH 3 + HCl NH 4 Cl CuSO 4 + Fe FeSO 4 + Cu 11. Podle přenášených částic rozlišujeme dvě významné skupiny reakcí, které? reakce acidobazické (dochází k přenosu H + ) reakce redoxní (dochází k přenosu e ) 12. V životě se běžně setkáváme s acidobazickými reakcemi probíhajícími ve vodném prostředí, pro které můžeme použít Arrheniovu teorii kyselin a zásad. Zapište v rámci této teorie: a) definici kyseliny Kyselina je látka, která má schopnost odštěpit proton H + b) definici zásady Zásada je látka, která má schopnost odštěpit anion OH c) definici neutralizace Neutralizace je reakce K a Z za vzniku soli dané kyseliny a vody. d) definici hydrolýzy. Je opak neutralizace, tj. SŮL + VODA K + Z

4 13. Z následující sady chemikálií zapsaných pomocí vzorců vypište kyseliny a zásady. NaCl H 3 PO 4 KOH CaCO 3 H 2 SO 4 HCl Mg(OH) 2 Ca 3 (PO 4 ) 2 kyseliny H 3 PO 4 H 2 SO 4 HCl zásady KOH Mg(OH) Ionty H + se napojují na vodu a vytvářejí H 3 O +. Uveďte správný název těchto iontů. oxoniové kationy (neboli oxoniové kationty) nebo přesněji: hydroxoniové kationty 15. Do následující tabulky doplňte správně chybějící údaje. Neobsazené buňky proškrtněte. Vzorec Sytnost kyseliny Aniony HNO 3 jednosytná (NO 3 ) H 2 CO 3 dvojsytná (HCO 3 ) (CO 3 ) 2 _ H 3 PO 4 trojsytná (H 2 PO 4 ) (HPO 4 ) 2 (PO 4 ) Víme, že oxidy s-prvků jsou zásadotvorné, oxidy nekovů kyselinotvorné. Doplňte správně pravé strany následujících rovnic. a) CaO + H 2 O Ca(OH) 2 b) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 c) Na 2 O + H 2 O 2 NaOH d) SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 e) SO 2 + H 2 O H 2 SO Které z reakcí patří mezi neutralizace? Zaháčkujte jejich rovnice viz. 2 HCl + Mg(OH) 2 MgCl H 2 O Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 H 2 SO4 + 2 NaOH Na 2 SO H 2 O CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 Na 2 O + H 2 O 2 NaOH H 2 S + 2 NaOH Na 2 S + 2H 2 O 18. Platí zásada, že silnější kyselina vytěsní slabší kyselinu z její soli. Které z následujících reakcí proběhnou? Na 2 SO 4 + H 2 SO 3 Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3 Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2 CaSO HCl CaCl 2 + H 2 SO 4 ZnS + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 S CaCO HCl CaCl 2 + H 2 CO 3 CaCl 2 + H 2 O + CO 2 2 Na 3 PO H 2 SO 4 2 H 3 PO Na 2 SO 4

5 19. Důležitou veličinou je ph. Vrchní vrstva kůže má hodnotu ph přibližně 5,5. Toto ph hraje důležitou roli v soudržnosti rohové vrstvy a při ochranné funkci pokožky. Jaké je ph pokožky? zásadité mírně zásadité mírně kyselé kyselé silně kyselé 20. Které částice jsou přenášeny při redoxních reakcích? Při redoxních reakcích jsou přenášeny elektrony. 21. Doplňte oxidační čísla: H Cl Zn Zn Cl 2 H 2 Fe 2 O 3 H 2 O H 2 O 2 H 2 S O 4 H N O 3 H N O 2 N 2 O N O Doplňte oxidační čísla: 2 e a) Fe 0 Fe b) Cl 0 e 2 e Cl c) O II O 5e d) Mn VII Mn e) Fe II+ e 8 e Fe f) S II S 23. Rozdělte dílčí reakce z předchozího bodu 22 na oxidace a redukce a doplňte, zda se při nich oxidační číslo zvyšuje nebo snižuje (viz ). oxidace oxidační číslo se zvyšuje redukce oxidační číslo se snižuje 24. Které z následujících reakcí patří mezi redoxní reakce? Zaháčkujte jejich rovnice viz. 2 HCl + Ca(OH) 2 CaCl H 2 O MnO HCl Cl 2 + MnCl H 2 O CuSO 4 + Zn Cu + ZnSO 4 CaCO 3 CaO + CO 2 Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 Prostor pro případné otázky k tematickému celku:

6 Téma: Chemické reakce a rovnice AUTOTEST řešení 1. Definujte pojem chemická reakce. Chemická reakce je děj, při němž zanikají (některé nebo všechny) chemické vazby ve výchozích látkách a vznikají jiné (nové) vazby v produktech. 2. Vyberte z následujících dějů děje chemické. Zaháčkujte viz. tepelný rozklad vápence na oxid vápenatý a oxid uhličitý tání ledu na vodu hoření uhlí rozdrcení dolomitu CaMg(CO 3 ) 2 na prášek sublimace (např. jódu nebo naftalenu) 3. Řekneme-li, že chemická reakce je reakce, kdy se látky mění, je naše definice správná? K rozhodnutí ANO/NE doplňte zdůvodnění! NE. Tato definice není správná, neboť zahrnuje širší skupinu dějů (zahrnuje také děje fyzikální, např. skupenské změny látek). 4. Chemické reakce zapisujeme chemickými rovnicemi. Doplňte stechiometrické koeficienty. (Tentokrát včetně jedniček, které se jinak do rovnice nezapisují.) a) 1 CO C 2 CO b) 2 Na + 1 Cl 2 2 NaCl c) 2 KI + 1 Cl 2 2 KCl + 1 I 2 d) 1 Zn + 1 H 2 SO 4 1 ZnSO H 2 e) 2 H 2 O 2 1 O H 2 O 5. Co je to reakční mechanismus složené reakce? Reakční mechanismus složené reakce je soustava jednoduchých rovnic, které vystihují přeměnu výchozích látek na konečné produkty složené reakce. 6. V následujících reakcích chybí některé z reaktantů nebo produktů. Určete je a dopište do rovnic jejich vzorce. a) H 2 + I 2 2 HI b) CaCO 3 CaO + CO 2 c) 2 HCl + Ca(OH) 2 CaCl H 2 O d) CaO + 2 HNO 3 Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O 7. Zapište chemickými rovnicemi: a) slučování hořčíku s kyslíkem 2 Mg + O 2 2 MgO b) reakci oxidu vápenatého s vodou, při které vzniká hydroxid vápenatý CaO + H 2 O Ca(OH) 2

7 c) reakci oxidu siřičitého s vodou, při které vzniká kyselina siřičitá SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 d) rozklad peroxidu vodíku na vodu a kyslík 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 e) reakci zinku s kyselinou chlorovodíkovou, při které vzniká chlorid zinečnatý a vodík Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 8. V některých případech je potřebné uvádět v chemických reakcích u látek i jejich skupenství. Doplňte správně význam následujících symbolů: a) g... skupenství plynné b) l... skupenství kapalné c) s... skupenství pevné d) aq... látka ve formě roztoku 9. Rozdělte následující reakce na heterogenní a homogenní spojte správně. C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) homogenní heterogenní CaCO 3 (s) N 2 (g) + 3 H 2 (g) t 1200C CaO(s) + CO 2 (g) p, t, kat. 2NH 3 (g) Zn(s) + H 2 SO 4 (aq) ZnSO 4 (aq) + H 2 (g) CuSO 4 (aq) + Fe(s) FeSO 4 (aq) + Cu(s) Pb(NO 3 ) 2 (aq) + 2KI(aq) PbI 2 (s) + 2 KNO 3 (aq) 10. Zařaďte následující reakce podle vnějších změn do příslušné skupiny spojte správně. reakce skladná (syntéza) reakce rozkladná reakce substituční (záměna) podvojná záměna NaOH +HCl NaCl + H 2 O CaCO 3 t 1200 C CaO + CO 2 NH 3 + HCl NH 4 Cl CuSO 4 + Fe FeSO 4 + Cu 11. Podle přenášených částic rozlišujeme dvě významné skupiny reakcí, které? reakce acidobazické (dochází k přenosu H + ) reakce redoxní (dochází k přenosu e ) 12. V životě se běžně setkáváme s acidobazickými reakcemi probíhajícími ve vodném prostředí, pro které můžeme použít Arrheniovu teorii kyselin a zásad. Zapište v rámci této teorie: a) definici kyseliny Kyselina je látka, která má schopnost odštěpit proton H + b) definici zásady Zásada je látka, která má schopnost odštěpit anion OH c) definici neutralizace Neutralizace je reakce K a Z za vzniku soli dané kyseliny a vody. d) definici hydrolýzy. Je opak neutralizace, tj. SŮL + VODA K + Z

8 13. Z následující sady chemikálií zapsaných pomocí vzorců vypište kyseliny a zásady. NaCl H 3 PO 4 KOH CaCO 3 H 2 SO 4 HCl Mg(OH) 2 Ca 3 (PO 4 ) 2 kyseliny H 3 PO 4 H 2 SO 4 HCl zásady KOH Mg(OH) Ionty H + se napojují na vodu a vytvářejí H 3 O +. Uveďte správný název těchto iontů. oxoniové kationy (neboli oxoniové kationty) nebo přesněji: hydroxoniové kationty 15. Do následující tabulky doplňte správně chybějící údaje. Neobsazené buňky proškrtněte. Vzorec Sytnost kyseliny Aniony HNO 3 jednosytná (NO 3 ) H 2 CO 3 dvojsytná (HCO 3 ) (CO 3 ) 2 _ H 3 PO 4 trojsytná (H 2 PO 4 ) (HPO 4 ) 2 (PO 4 ) Víme, že oxidy s-prvků jsou zásadotvorné, oxidy nekovů kyselinotvorné. Doplňte správně pravé strany následujících rovnic. a) CaO + H 2 O Ca(OH) 2 b) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 c) Na 2 O + H 2 O 2 NaOH d) SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 e) SO 2 + H 2 O H 2 SO Které z reakcí patří mezi neutralizace? Zaháčkujte jejich rovnice viz. 2 HCl + Mg(OH) 2 MgCl H 2 O Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 H 2 SO NaOH Na 2 SO H 2 O CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 Na 2 O + H 2 O 2 NaOH H 2 S + 2 NaOH Na 2 S + 2H 2 O 18. Platí zásada, že silnější kyselina vytěsní slabší kyselinu z její soli. Které z následujících reakcí proběhnou? Na 2 SO 4 + H 2 SO 3 Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 (neproběhne, neboť H 2 SO 3 je slabší než H 2 SO 4 ) Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3 Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2 CaSO HCl CaCl 2 + H 2 SO 4 (neproběhne, neboť HCl je slabší než H 2 SO 4 ) ZnS + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 S CaCO HCl CaCl 2 + H 2 CO 3 CaCl 2 + H 2 O + CO 2 2 Na 3 PO H 2 SO 4 2 H 3 PO Na 2 SO 4

9 19. Důležitou veličinou je ph. Vrchní vrstva kůže má hodnotu ph přibližně 5,5. Toto ph hraje důležitou roli v soudržnosti rohové vrstvy a při ochranné funkci pokožky. Jaké je ph pokožky? zásadité mírně zásadité mírně kyselé kyselé silně kyselé 20. Které částice jsou přenášeny při redoxních reakcích? Při redoxních reakcích jsou přenášeny elektrony. 21. Doplňte oxidační čísla: I+ I H Cl 0 Zn II+ I Zn Cl 2 III+ II Fe 2 O3 I+ II H 2 O I+ I H 2 O2 I+ V+ II H N O 3 I+ III+ II H N O 2 I+ II N 2 O H 2 0 H 2 I+ S VI+ O4 II N IV+ O 2 II 22. Doplňte oxidační čísla: 2 e a) Fe 0 Fe II+ 5e d) Mn VII Mn II b) Cl 0 e Cl I e) Fe II+ e Fe III+ 2 e c) O II O 0 8 e f) S II S VI 23. Rozdělte dílčí reakce z předchozího bodu 22 na oxidace a redukce a doplňte, zda se při nich oxidační číslo zvyšuje nebo snižuje (viz ). oxidace oxidační číslo se zvyšuje Fe 0 O II Fe II+ S II 2 e 2 e e 8 e Fe II+ O 0 Fe III+ S VI redukce oxidační číslo se snižuje e Cl 0 Cl I Mn VII 5e Mn II 24. Které z následujících reakcí patří mezi redoxní reakce? Zaháčkujte jejich rovnice viz. 2 HCl + Ca(OH) 2 CaCl H 2 O MnO HCl Cl 2 + MnCl H 2 O CuSO 4 + Zn Cu + ZnSO 4 CaCO3 CaO + CO2 Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 Prostor pro případné otázky k tematickému celku: