Biografier Kjennetegn Analyse

Fluor i tannkrem: å være eller ikke være (karies).

Lysbilde 2

LEKSJONSTEMNE:

  • Lysbilde 3

    Lysbilde 4

    VELES-gud dyreliv og dyr PERUN er skaperen av jordiske avlinger, giveren av mat, etablereren og beskytteren av jordbruket.

    Lysbilde 5

    Vann Leshy

    Lysbilde 6

    Det begrensede antallet mennesker som bor på planeten gjorde det mulig å tilfredsstille deres behov uten å ty til vesentlige endringer i naturen.

    Lysbilde 7

    Lysbilde 8

    På 1900-tallet ble forholdet til naturen betydelig forverret.

  • Lysbilde 9

    Takk til et stort antall medisiner, færre og færre sykdommer er klassifisert som uhelbredelig. Samtidig dukket det opp nye sykdommer knyttet til konsekvensene av narkotikabruk, som allergier.

    Lysbilde 10

    gmo

    Genmodifiserte produkter gir enorme økonomiske fordeler, MEN forårsaker miljøskader, påvirker variasjonsdannelsen og muligens menneskers helse. 10

    Lysbilde 11

    Fredelig atom?

    Bruk av kjernekraftverk gir økonomiske fordeler og miljøskader.

    Lysbilde 12

    Nå gutter, prøv å formulere problemet som vi skal håndtere i klassen.

    FLUOR OG DETS FORBINDELSER

    Lysbilde 13

    Så, emnet for leksjonen vår: "FLUORFORHOLD. FORDELER OG SKADE."

  • Lysbilde 14

    Jeg foreslår å diskutere problemet med å bruke fluorforbindelser i form av et forsøk.

    Dommersekretær JURY Du kan henvende deg til dommeren med ordene: "Deres ære." Under rettssaken kan dommeren gi laget ordet eller nekte det. Rettssekretæren kan svare på spørsmål som måtte oppstå. Juryen er pålagt å velge en arbeidsleder, nøye overvåke fremdriften i rettssaken og på slutten av møtet avsi sin dom. advokater påtalemyndigheten

    Lysbilde 15

    For å gjøre deg kjent med saken gir domstolen materiale på nummererte ark og instruksjoner. Arknummeret tilsvarer nummeret på brikken du trakk da du kom inn i klasserommet. Tid til å sette seg inn i saken og forberede presentasjonen er 10 minutter. Instruksjoner følger med hver sak.

    Lysbilde 16

    Regler for rettsmøtet

    Retten vil kun vurdere vitenskapelig beviste fakta. Hver forestilling er nødvendig. start med ordene: Mitt standpunkt... Begrunnelse... Eksempel... Derfor... Under rettssaken kan dommeren gi deg ordet eller frata deg det. Juryen er pålagt å nøye overvåke fremdriften i rettssaken og gjøre sin egen mening om saken.

    Lysbilde 17

    instruksjoner

    Demonter arkene med det foreslåtte materialet om egenskapene til fluor i samsvar med tokennummeret. Velg en gruppeleder. Diskuter oppgaven mottatt sammen. Bestem emnet. Fra de foreslåtte fakta, velg de mest betydningsfulle å bruke som argumenter for å forsvare ditt synspunkt. Fordel ansvar (lag en plakat, skriv et slagord). Legg merke til fakta som ikke vil være med i talen, men som er av interesse. Bestem rekkefølgen på talene. Hver tale må begynne med ordene: Min posisjon…. Begrunnelse - (argument) ... Eksempel - (fakta som illustrerer argumentet); Derfor (konklusjon) Du kan henvende deg til dommeren med ordene: "Deres ære." Dommeren kan gi ordet til laget eller frata det.

    Lysbilde 18

    For eksempel:

    Ære, (stilling) Jeg tar til orde for bruken av fluorforbindelser (rasjonal) fordi fluor er et viktig element for kroppen. (Eksempel) ved utilstrekkelig (mindre enn 0,5 mg/l drikkevann) fluorforbruk i kroppen kan ulike tannsykdommer utvikles. (Derfor) tror jeg at fluorforbindelser er gunstige. ELLER: (Posisjon) Ære, jeg tar til orde for å forby bruken av fluor, (begrunnelse) fordi fluor er en nevrotropisk gift (eksempel) overskytende mengder fluor forstyrrer metabolske prosesser i kroppen, hemmer vevsånding (derav) Fluorforbindelser bør ikke brukt i industrien.

    Lysbilde 19

    Posisjoner er beskyttet i form av en "Live Line"

    Linjer er tegnet langs diagonalene til klassen, hvor merker er plassert med like avstander. Hver student, som snakker med sitt synspunkt, hvis det er godkjent av dommeren, går ett merke fremover. På gulvet i midten av klasserommet er det en sirkel, som en representant for hver gruppe skal nå.

    Lysbilde 20

    "live linje"

  • Lysbilde 21

    Plakatoppretting

    Vedlagt materialet i hver sak er tegninger som samsvarer med faktaene under vurdering A3-ark Skriv et slagord (idé, hovedtanke) Plasser plakaten på tavlen.

    Lysbilde 22

    Oppsummering.

    Deretter kommer diskusjonen. Sekretær: Ære, det viser seg at antallet argumenter for bruk av Fluor er lik antallet argumenter mot bruken, og plakatene laget av gruppene gjenspeiler perfekt teamets synspunkt. Dommer: Jeg foreslår å høre juryens mening. Juryens formann snakker... Dommer: Gruppeledere, er dere enige i denne avgjørelsen til juryen? Svar fra gruppeledere... Dommer: La oss nå lytte til våre respekterte jurymedlemmer:...

    Lysbilde 23

    Analyse av gruppearbeid:

    Lærer: Gutter, i dag brukte vi uvanlig leksjon. Hva var uvanlig med det? Svar... Lærer: Har du utviklet noen posisjon angående bruken av vitenskapelige prestasjoner, spesielt bruken av fluorforbindelser? Svar... Lærer: La oss så evaluere arbeidet ditt ved å bruke "Evalueringslinjalene" som er på bordene dine. Vis meg nå hva du har. Godt gjort! Takk alle sammen! Det var en glede å jobbe med deg.

    Se alle lysbildene

    Halogener i periodisk system plassert til venstre for edle gasser. Disse fem er giftige ikke-metalliske elementer er inkludert i gruppe 7 i det periodiske systemet. Disse inkluderer fluor, klor, brom, jod og astatin. Selv om astatin er radioaktivt og kun har kortlivede isotoper, oppfører det seg som jod og blir ofte klassifisert som et halogen. Siden halogenelementer har syv valenselektroner, trenger de bare ett ekstra elektron for å danne en komplett oktett. Denne egenskapen gjør dem mer reaktive enn andre grupper av ikke-metaller.

    Generelle egenskaper

    Halogener danner diatomiske molekyler (type X 2, hvor X betegner et halogenatom) - en stabil form for eksistens av halogener i form av frie grunnstoffer. Bindingene til disse diatomiske molekylene er ikke-polare, kovalente og enkle. la dem enkelt kombinere med de fleste elementer, slik at de aldri blir funnet ukombinert i naturen. Fluor er det mest aktive halogenet, og astatin er minst.

    Alle halogener danner gruppe I-salter med lignende egenskaper. I disse forbindelsene er halogener tilstede i form av halogenidanioner med en ladning på -1 (for eksempel Cl -, Br -). Endelsen -id indikerer tilstedeværelsen av halogenid-anioner; for eksempel Cl - kalles "klorid".

    I tillegg, kjemiske egenskaper halogener lar dem fungere som oksidasjonsmidler - oksiderer metaller. Flertall kjemiske reaksjoner, hvor halogener deltar - redoks i vandig løsning. Halogener danner enkeltbindinger med karbon eller nitrogen der deres oksidasjonstall (CO) er -1. Når et halogenatom er erstattet med et kovalent bundet hydrogenatom i organisk forbindelse, kan prefikset halo- brukes i generell betydning, eller prefikset fluor-, klor-, brom-, jod- - for spesifikke halogener. Halogenelementer kan kryssbinde for å danne diatomiske molekyler med polare kovalente enkeltbindinger.

    Klor (Cl2) var det første halogenet som ble oppdaget i 1774, etterfulgt av jod (I2), brom (Br2), fluor (F2) og astatin (At, oppdaget sist, i 1940). Navnet "halogen" kommer fra de greske røttene hal- ("salt") og -gen ("å danne"). Sammen betyr disse ordene "saltdannende", og understreker det faktum at halogener reagerer med metaller for å danne salter. Halite er navnet steinsalt, et naturlig mineral som består av natriumklorid (NaCl). Og til slutt, halogener brukes i hverdagen - fluor finnes i tannkrem, klor desinfiserer drikkevann, og jod fremmer produksjonen av skjoldbruskhormoner.

    Kjemiske elementer

    Fluor er et grunnstoff med atomnummer 9, betegnet med symbolet F. Elementært fluor ble først oppdaget i 1886 ved å isolere det fra flussyre. I fri tilstand eksisterer fluor som et diatomisk molekyl (F2) og er det vanligste halogenet i jordskorpen. Fluor er det mest elektronegative grunnstoffet i det periodiske systemet. Ved romtemperatur er det en blekgul gass. Fluor har også en relativt liten atomradius. Dens CO er -1, bortsett fra i elementær diatomisk tilstand, der dens oksidasjonstilstand er null. Fluor er ekstremt reaktivt og reagerer direkte med alle grunnstoffer bortsett fra helium (He), neon (Ne) og argon (Ar). I H2O-løsning er flussyre (HF). svak syre. Selv om fluor er svært elektronegativt, bestemmer ikke dets elektronegativitet surhet; HF er en svak syre på grunn av at fluorionet er basisk (pH > 7). I tillegg produserer fluor svært kraftige oksidasjonsmidler. For eksempel kan fluor reagere med den inerte gassen xenon for å danne det sterke oksidasjonsmidlet xenondifluorid (XeF2). Fluor har mange bruksområder.

    Klor er et grunnstoff med atomnummer 17 og kjemisk symbol Cl. Oppdaget i 1774 ved å isolere den fra saltsyre. I sin elementære tilstand danner det det diatomiske molekylet Cl 2 . Klor har flere CO-er: -1, +1, 3, 5 og 7. Ved romtemperatur er det en lysegrønn gass. Siden bindingen som dannes mellom to kloratomer er svak, har Cl 2-molekylet en svært høy evne opprette forbindelser. Klor reagerer med metaller og danner salter som kalles klorider. Klorioner er de vanligste ionene som finnes i sjøvann. Klor har også to isotoper: 35 Cl og 37 Cl. Natriumklorid er den vanligste forbindelsen av alle kloridene.

    Brom - kjemisk element med atomnummer 35 og symbol Br. Det ble først oppdaget i 1826. I sin elementære form er brom et diatomisk molekyl Br 2. Ved romtemperatur er det en rødbrun væske. Dens CO er -1, + 1, 3, 4 og 5. Brom er mer aktivt enn jod, men mindre aktivt enn klor. I tillegg har brom to isotoper: 79 Br og 81 Br. Brom finnes i bromid oppløst i sjøvann. Til siste årene Verdens bromidproduksjon har økt betydelig på grunn av tilgjengeligheten og den lange holdbarheten. Som andre halogener er brom et oksidasjonsmiddel og er svært giftig.

    Jod er et kjemisk grunnstoff med atomnummer 53 og symbol I. Jod har oksidasjonstilstander: -1, +1, +5 og +7. Eksisterer i form av et diatomisk molekyl, I 2. Ved romtemperatur er det fast lilla. Jod har én stabil isotop - 127 I. Den ble først oppdaget i 1811 ved bruk av tang og svovelsyre. For tiden kan jodioner isoleres i sjøvann. Selv om jod ikke er veldig løselig i vann, kan løseligheten økes ved å bruke individuelle jodider. Yod spiller viktig rolle i kroppen, deltar i produksjonen av skjoldbruskkjertelhormoner.

    Astatin er et radioaktivt grunnstoff med atomnummer 85 og symbolet At. Hans mulige grader oksidasjoner: -1, +1, 3, 5 og 7. Det eneste halogenet som ikke er et diatomisk molekyl. I normale forhold er et svart metallisk fast stoff. Astatin er et svært sjeldent grunnstoff, så lite er kjent om det. I tillegg har astatin veldig kort periode halveringstid, ikke lenger enn flere timer. Innhentet i 1940 som et resultat av syntese. Astatin antas å være lik jod. Forskjellig

    Tabellen nedenfor viser strukturen til halogenatomer og strukturen til det ytre laget av elektroner.

    Denne strukturen til det ytre laget av elektroner betyr at de fysiske og kjemiske egenskapene til halogener er like. Men når man sammenligner disse elementene, observeres også forskjeller.

    Periodiske egenskaper i halogengruppen

    Fysiske egenskaper enkle stoffer halogener endres med økende serienummer element. For bedre forståelse og større klarhet tilbyr vi deg flere bord.

    Smelte- og kokepunktene til en gruppe øker når molekylstørrelsen øker (F

    Tabell 1. Halogener. Fysiske egenskaper: smelte- og kokepunkt

    Halogen

    Smeltetemperatur (˚C)

    Kokepunkt (˚C)

    • Atomradiusen øker.

    Kjernestørrelsen øker (F< Cl < Br < I < At), так как увеличивается число протонов и нейтронов. Кроме того, с каждым периодом добавляется всё больше уровней энергии. Это приводит к большей орбитали, и, следовательно, к увеличению радиуса атома.

    Tabell 2. Halogener. Fysiske egenskaper: atomradier

    Kovalent radius (pm)

    Ionisk (X -) radius (pm)

    • Ioniseringsenergien avtar.

    Hvis de ytre valenselektronene ikke er lokalisert i nærheten av kjernen, vil det ikke ta mye energi å fjerne dem fra den. Dermed er energien som kreves for å støte ut et ytre elektron ikke like høy i den nedre delen av grunnstoffgruppen, siden det er flere energinivåer der. I tillegg fører høy ioniseringsenergi til at elementet viser ikke-metalliske kvaliteter. Jod og displayastatin viser metalliske egenskaper fordi ioniseringsenergien reduseres (At< I < Br < Cl < F).

    Tabell 3. Halogener. Fysiske egenskaper: ioniseringsenergi

    • Elektronegativiteten avtar.

    Antall valenselektroner i et atom øker med økende energinivåer på gradvis lavere nivåer. Elektroner er gradvis lenger borte fra kjernen; Dermed blir ikke kjernen og elektronene tiltrukket av hverandre. En økning i skjerming observeres. Derfor avtar elektronegativiteten med økende periode (Kl< I < Br < Cl < F).

    Tabell 4. Halogener. Fysiske egenskaper: elektronegativitet

    • Elektronaffiniteten avtar.

    Ettersom atomstørrelse øker med økende periode, har elektronaffinitet en tendens til å avta (B< I < Br < F < Cl). Исключение - фтор, сродство которого меньше, чем у хлора. Это можно объяснить меньшим размером фтора по сравнению с хлором.

    Tabell 5. Elektronaffinitet til halogener

    • Reaktiviteten til elementene avtar.

    Reaktiviteten til halogener avtar med økende periode (Kl

    Hydrogen + halogener

    Et halogenid dannes når et halogen reagerer med et annet, mindre elektronegativt element for å danne en binær forbindelse. Hydrogen reagerer med halogener og danner halogenider av formen HX:

    • hydrogenfluorid HF;
    • hydrogenklorid HCl;
    • hydrogenbromid HBr;
    • Hydrogenjodid HI.

    Hydrogenhalogenider løses lett opp i vann og danner halogenhydrogensyre (fluorsyre, saltsyre, hydrobromid, jod). Egenskapene til disse syrene er gitt nedenfor.

    Syrer dannes ved følgende reaksjon: HX (aq) + H 2 O (l) → X - (aq) + H 3 O + (aq).

    Alle hydrogenhalogenider danner sterke syrer, med unntak av HF.

    Surheten til halogenhydrogensyrer øker: HF

    Flussyre kan etse glass og noen uorganiske fluorider i lang tid.

    Det kan virke motintuitivt at HF ​​er den svakeste hydrohalogensyren, siden fluor har høyest elektronegativitet. Imidlertid er HF-bindingen veldig sterk, noe som resulterer i en veldig svak syre. En sterk binding bestemmes av en kort bindingslengde og høy dissosiasjonsenergi. Av alle hydrogenhalogenidene har HF den korteste bindingslengden og den høyeste bindingsdissosiasjonsenergien.

    Halogen oksosyrer

    Halogenoksosyrer er syrer med hydrogen, oksygen og halogenatomer. Surheten deres kan bestemmes ved strukturell analyse. Halogenoksosyrene er gitt nedenfor:

    • Hypoklorsyre HOCl.
    • Klorsyre HClO 2.
    • Hypoklorsyre HClO 3.
    • Perklorsyre HClO 4.
    • Hypobromsyre HOBr.
    • Bromsyre HBrO 3.
    • Bromsyre HBrO 4.
    • Vannsyre HOI.
    • Vannsyre HIO 3.
    • Metajodsyre HIO4, H5IO6.

    I hver av disse syrene er et proton bundet til et oksygenatom, så det er ikke nyttig å sammenligne protonbindingslengder her. Elektronegativitet spiller en dominerende rolle her. Syreaktiviteten øker med antall oksygenatomer knyttet til sentralatomet.

    Stoffets utseende og tilstand

    De grunnleggende fysiske egenskapene til halogener kan oppsummeres i følgende tabell.

    Materietilstand (ved romtemperatur)

    Halogen

    Utseende

    fiolett

    rød-brun

    gassformig

    blek gul-brun

    blek grønn

    Forklaring av utseende

    Fargen på halogener skyldes absorpsjon av synlig lys av molekyler, noe som får elektroner til å bli eksitert. Fluor absorberer fiolett lys og ser derfor lysegult ut. Jod, derimot, absorberer gult lys og fremstår som fiolett (gult og fiolett er komplementære farger). Fargen på halogener blir mørkere ettersom perioden øker.

    I lukkede beholdere er flytende brom og fast jod i likevekt med dampene sine, som kan observeres i form av en farget gass.

    Selv om fargen på astatin er ukjent, antas den å være mørkere enn jod (dvs. svart) i henhold til det observerte mønsteret.

    Nå, hvis du blir spurt: "Karakteriser de fysiske egenskapene til halogener," vil du ha noe å si.

    Oksidasjonstilstand for halogener i forbindelser

    Oksidasjonstall brukes ofte i stedet for begrepet halogenvalens. Typisk er oksidasjonstilstanden -1. Men hvis et halogen er bundet til oksygen eller et annet halogen, kan det ta andre tilstander: oksygen CO -2 har forrang. I tilfelle av to forskjellige halogenatomer bundet sammen, råder det mer elektronegative atomet og aksepterer CO -1.

    For eksempel, i jodklorid (ICl), har klor CO -1, og jod +1. Klor er mer elektronegativt enn jod, så dets CO er -1.

    I bromsyre (HBrO 4) har oksygen CO -8 (-2 x 4 atomer = -8). Hydrogen har en total oksidasjonstilstand på +1. Å legge til disse verdiene gir en CO på -7. Siden den endelige CO til forbindelsen må være null, er CO for brom +7.

    Det tredje unntaket fra regelen er oksidasjonstilstanden til halogenet i elementær form (X 2), der CO er null.

    Halogen

    CO i forbindelser

    1, +1, +3, +5, +7

    1, +1, +3, +4, +5

    1, +1, +3, +5, +7

    Hvorfor er CO-fluor alltid -1?

    Elektronegativiteten øker med økende periode. Fluor har derfor den høyeste elektronegativiteten av alle grunnstoffene, noe som fremgår av dets plassering på det periodiske system. Elektronkonfigurasjonen er 1s 2 2s 2 2p 5. Hvis fluor får et annet elektron, blir de ytterste p-orbitalene fullstendig fylt og danner en hel oktett. Siden fluor har høy elektronegativitet, kan det lett ta et elektron fra et naboatom. Fluor er i dette tilfellet isoelektronisk til den inerte gassen (med åtte valenselektroner), alle dens ytre orbitaler er fylt. I denne tilstanden er fluor mye mer stabilt.

    Produksjon og bruk av halogener

    I naturen er halogener i tilstanden anioner, så frie halogener oppnås ved oksidasjon ved elektrolyse eller ved bruk av oksidasjonsmidler. For eksempel produseres klor ved hydrolyse av en løsning av bordsalt. Bruken av halogener og deres forbindelser er mangfoldig.

    • Fluor. Selv om fluor er veldig reaktivt, brukes det i mange industrielle applikasjoner. For eksempel er det en nøkkelkomponent i polytetrafluoretylen (Teflon) og noen andre fluorpolymerer. Klorfluorkarboner er organiske forbindelser som tidligere ble brukt som kjølemidler og drivmidler i aerosoler. Bruken av dem har blitt avviklet på grunn av deres mulige miljøpåvirkning. De er erstattet av hydroklorfluorkarboner. Fluor tilsettes tannkrem (SnF 2) og drikkevann (NaF) for å forhindre tannråte. Dette halogenet finnes i leire som brukes til produksjon av visse typer keramikk (LiF), brukt i kjernekraft (UF 6), for å produsere antibiotikumet fluorokinolon, aluminium (Na 3 AlF 6), og for isolering av høyspentutstyr ( SF 6).
    • Klor også funnet ulike applikasjoner. Den brukes til å desinfisere drikkevann og svømmebassenger. (NaClO) er hovedkomponenten i blekemidler. Saltsyre er mye brukt i industri og laboratorier. Klor finnes i polyvinylklorid (PVC) og andre polymerer som brukes til å isolere ledninger, rør og elektronikk. I tillegg har klor vist seg nyttig i farmasøytisk industri. Medisiner som inneholder klor brukes til å behandle infeksjoner, allergier og diabetes. Den nøytrale formen av hydroklorid er en del av mange legemidler. Klor brukes også til å sterilisere sykehusutstyr og desinfisere. I landbruket er klor en komponent i mange kommersielle plantevernmidler: DDT (diklordifenyltrikloretan) ble brukt som et insektmiddel i landbruket, men bruken er faset ut.

    • Brom, på grunn av sin ikke-brennbarhet, brukes til å undertrykke forbrenning. Det finnes også i metylbromid, et plantevernmiddel som brukes til å bevare avlinger og drepe bakterier. Overforbruk er imidlertid faset ut på grunn av dets påvirkning på ozonlaget. Brom brukes i produksjon av bensin, fotografisk film, brannslukningsapparater og legemidler for behandling av lungebetennelse og Alzheimers sykdom.
    • Jod spiller en viktig rolle i riktig funksjon av skjoldbruskkjertelen. Hvis kroppen ikke får nok jod, blir skjoldbruskkjertelen forstørret. For å forhindre struma tilsettes dette halogenet til bordsalt. Jod brukes også som et antiseptisk middel. Jod finnes i løsninger som brukes til å rense åpne sår, samt i desinfiserende spray. I tillegg er sølvjodid viktig i fotografering.
    • Astatin- radioaktivt halogen og sjeldne jordartsmetaller, derfor ikke brukt noe sted ennå. Imidlertid antas det at dette elementet kan hjelpe jod med å regulere skjoldbruskkjertelhormoner.

    Utbredelse i naturen

    Gjennomsnittlig fluorinnhold i jordskorpen er 6,25 * 10 -2 vekt%; i sure magmatiske bergarter (granitter) er det 8 * 10 -2%, i basiske bergarter - 3,7 * 10 -2%, i ultrabasiske bergarter - 10 -2%. Fluor finnes i vulkanske gasser og termiske vann. De viktigste fluorforbindelsene er fluoritt, kryolitt og topas. Totalt er 86 fluorholdige mineraler kjent. Fluorforbindelser finnes også i apatitter, fosforitter og andre. Fluor er et viktig biogent element. I jordens historie var kilden til fluor som kom inn i biosfæren produktene av vulkanutbrudd (gasser, etc.).

    Fysiske og kjemiske egenskaper

    Gassformig fluor har en tetthet på 1,693 g/l (0 C og 0,1 Mn/m2, eller 1 kgf/cm2), væske - 1,5127 g/cm3 (ved kokepunktet); tpl -219,61 °C; kokepunkt -188,13 °C. Fluormolekylet består av to atomer (F 2); ved 1000 °C dissosierer 50 % av molekylene, dissosiasjonsenergien er ca. 155 ± 4 kJ/mol (37 ± 1 kcal/mol). Fluor er dårlig løselig i flytende hydrogenfluorid; løselighet 2,5 * 10-3 g i 100 g HF ved -70 °C og 0,4 * 10-3 g ved -20 °C; i flytende form, ubegrenset løselig i flytende oksygen og ozon. Konfigurasjonen av de ytre elektronene til fluoratomet er 2s 2 2p 5. I forbindelser viser den en oksidasjonstilstand på -1. Atomets kovalente radius er 0,72A, den ioniske radiusen er 1,33A. Elektronaffinitet 3,62 eV, ioniseringsenergi (F F+) 17,418 eV. Høye verdier av elektronaffinitet og ioniseringsenergi forklarer den sterke elektronegativiteten til fluoratomet, den høyeste blant alle andre elementer. Den høye reaktiviteten til fluor bestemmer den eksoterme naturen til fluorering, som igjen bestemmes av den unormalt lave verdien av dissosiasjonsenergien til fluormolekylet og de store verdiene av bindingsenergien til fluoratomet med andre atomer. Direkte fluorering har en kjedemekanisme og kan lett føre til forbrenning og eksplosjon. Fluor reagerer med alle grunnstoffer unntatt helium, neon og argon. Det interagerer med oksygen i en glødeutladning, og danner oksygenfluorider O 2 P 3, O 3 F 2, etc. ved lave temperaturer. Reaksjoner av fluor med andre halogener er eksoterme, noe som resulterer i dannelse av interhalogenforbindelser. Klor reagerer med fluor når det varmes opp til 200-250 C, og gir klormonofluorid ClF og klortrifluorid ClF 3. ClF 3 er også kjent, oppnådd ved fluoridering av ClF 3 ved høy temperatur og trykk på 25 MN/m 2 (250 kgf/cm 2). Brom og jod antennes i en fluoratmosfære ved normal temperatur, og BrF 3, BrF 5, IF 5, IF 7 kan oppnås. Fluor reagerer direkte med krypton, xenon og radon, og danner de tilsvarende fluoridene (for eksempel XeF 4, XeF 6, KrF 2). Oksyfluorid og xenon er også kjent.

    Samspillet mellom fluor og svovel er ledsaget av frigjøring av varme og fører til dannelse av en rekke svovelfluorider. Selen og tellur danner høyere fluorider SeF 6 og TeF 6. Fluor og hydrogen reagerer med forbrenning; dette produserer hydrogenfluorid. Fluor reagerer med nitrogen kun i en elektrisk utladning. Kull, når det samhandler med fluor, antennes ved vanlige temperaturer; grafitt reagerer med det under sterk oppvarming, og dannelsen av fast grafittfluorid eller gassformige perfluorkarboner CF 4 og C 2 F 6 er mulig. Fluor reagerer med brom, silisium, fosfor og arsen i kulde, og danner de tilsvarende fluoridene.

    Fluor kombineres kraftig med de fleste metaller; alkali- og jordalkalimetaller antennes i en fluoratmosfære i kulde, Bi, Sn, Ti, Mo, W - med lett oppvarming. Hg, Pb, U, V reagerer med fluor ved romtemperatur, Pt - ved en mørkerød varmetemperatur. Når metaller interagerer med fluor, dannes det som regel høyere fluorider, for eksempel UF 6, MoF 6, HgF 2. Noen metaller (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) reagerer med fluor for å danne en beskyttende film av fluorider som forhindrer ytterligere reaksjon.

    Når fluor reagerer med metalloksider i kulde, dannes det metallfluorider og oksygen; Dannelsen av metalloksyfluorider (for eksempel MoO 2 F 2) er også mulig. Oksider av ikke-metaller tilsetter enten fluor, for eksempel SO 2 + F 2 = SO 2 F 2, eller oksygenet i dem erstattes med fluor, for eksempel SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2. Glass reagerer veldig sakte med fluor; i nærvær av vann går reaksjonen raskt. Vann interagerer med fluor: 2H 2 O + 2F 2 = 4HF + O 2; i dette tilfellet dannes også OF 2 og hydrogenperoksid H 2 O 2. Nitrogenoksider NO og NO 2 tilsetter lett fluor for å danne henholdsvis nitrosylfluorid FNO og nitrilfluorid FNO 2. Karbonmonoksid tilsetter fluor når det varmes opp for å danne karbonylfluorid: CO + F 2 = COF 2.

    Metallhydroksider reagerer med fluor og danner metallfluorid og oksygen, for eksempel 2Ba(OH) 2 + 2F 2 = 2BaF 2 + 2H 2 O + O 2. Vandige løsninger av NaOH og KOH reagerer med fluor ved 0°C for å danne OF2.

    Metall- eller ikke-metallhalogenider reagerer med fluor i kulde, og fluor vil blande alle halogenene.

    Sulfider, nitrider og karbider fluoreres lett. Metallhydrider danner metallfluorid og HF med fluor i kulde; ammoniakk (i damp) - N 2 og HF. Fluor erstatter hydrogen i syrer eller metaller i deres salter, for eksempel HNO 3 (eller NaNO 3) + F 2 FNO 3 + HF (eller NaF); under mer alvorlige forhold fortrenger fluor oksygen fra disse forbindelsene, og danner sulfurylfluorid. Karbonater av alkali- og jordalkalimetaller reagerer med fluor ved vanlige temperaturer; dette produserer tilsvarende fluor, CO 2 og O 2.

    I reaksjoner av en forbindelse dannes ett stoff av flere stoffer. Gi reaksjonsligninger for en forbindelse der summen av koeffisientene er lik: a) 5; b) 7; c) 9. Husk at koeffisientene må være heltall.

    Hva er den minste mulige summen av koeffisienter i reaksjonsligningen til en forbindelse? Gi et eksempel.

    Kan dette beløpet være et partall? Hvis ja, gi et eksempel.

    Løsning:

    a) 2Cu + O 2 = 2CuO eller 2H 2 + O 2 = 2H 2 O

    b) 4Li + O 2 = 2 Li 2 O

    c) 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 eller 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3

    Minst mulige sum av koeffisienter er 3 (to reaktanter og ett produkt), for eksempel

    C + O 2 = CO 2 eller S + O 2 = SO 2

    Selvfølgelig kan summen av koeffisientene være jevn, for eksempel:

    Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH eller H 2 + Cl 2 = 2 HCl

    N 2 + 3H 2 = 2NH 3 eller 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

    Vurderingskriterium: 2 poeng hver for hver ligning (kun én ligning telles i hvert punkt). Enhver rimelig ligning som tilfredsstiller betingelsene for problemet aksepteres.

    Totalt 10 poeng

    Oppgave 2. Stoff laget av hydrogen og oksygen

    Et komplekst stoff, i molekylet som det er ett hydrogenatom for hvert oksygenatom, er en ustabil væske som er uendelig blandbar med vann. En fortynnet (3%) løsning av dette stoffet brukes i medisin. Skriv molekyl- og strukturformelen til dette stoffet. Hva skjer hvis en klype mangan(IV)oksid tilsettes en vandig løsning av dette stoffet? Skriv ned reaksjonsligningen.

    Løsning

    Det aktuelle stoffet er hydrogenperoksid. Dens molekylformel er H 2 O 2. (3 poeng). For å komponere det er det nok å vite at oksygen har en konstant valens på 2. Strukturformel

    4 poeng

    Når manganoksid tilsettes, brytes hydrogenperoksid ned:

    2H 2 O 2 = 2 H 2 O + O 2: 3 poeng

    (1 poeng, hvis ligningen for dekomponering til enkle stoffer er skrevet feil).

    Manganoksid fungerer som en katalysator.

    Totalt 10 poeng

    Oppgave 3. Fluor i naturen og i hverdagen

    Det naturlige mineralet fluoritt har interessante egenskaper. Den har et bredt spekter av farger: fra rosa til lilla. Fargen på mineralet er gitt av urenheter av forbindelser av forskjellige metaller. Etter oppvarming eller bestråling med ultrafiolett lys begynner mineralet å lyse i mørket. Kjemisk sammensetning av mineralet: kalsiuminnhold - 51,28%, fluorinnhold - 48,72 vekt%.

    1. Bruk de kjemiske sammensetningsdataene til å utlede formelen til fluorittmineralet. Skriv ned beregningene dine.
    2. Hvilke hygieneprodukter inneholder fluorforbindelser? I hvilke tilfeller bør dette hygieneproduktet brukes? Hvilken sykdom forebygger de?

    Løsning

    1) Ca: F = (51,28 / 40): (48,72: 19) = 1: 2.

    Den enkleste formelen for fluoritt er CaF 2.

    Definisjon av formel med beregninger – 5 poeng

    Bestemmelse av formelen uten beregninger, etter valenser - 1 poeng

    2) Fluorforbindelser inngår i tannkrem (2 poeng), slike pastaer brukes for fluormangel (1 poeng). Med mangel på fluorforbindelser i kroppen utvikler tannsykdommer - karies. (2 poeng).

    Totalt 10 poeng

    Oppgave 4. Nytt rakettdrivstoff

    Det nye eksperimentelle rakettdrivstoffet er en blanding av finmalt is og aluminiumspulver, hvis partikler er 500 ganger mindre enn tykkelsen på et hårstrå. Ved antenning oppstår det en kjemisk reaksjon hvor det dannes et oksid og et enkelt stoff. Skriv ligningen for denne reaksjonen.

    1. I hvilket masseforhold skal utgangsstoffene blandes slik at de reagerer fullstendig?
    2. Hva tror du er hvordan jet thrust skapes?
    3. Det nye drivstoffet heter ALICE (oversatt fra engelsk). Hvorfor?

    Løsning

    Som et resultat av reaksjonen dannes aluminiumoksid og hydrogen. Reaksjonsligning:

    2Al + 3H2O = Al2O3 + 3H2 4 poeng

    For 2 aluminiumatomer som veier 2 27 = 54 a. e.m. er det 3 vannmolekyler med en masse på 3 · 18 = 54 a.m. e.m. Masseforhold 1:1. 4 poeng

    Reaksjonen fortsetter med høy hastighet, jet-skyvekraften skapes av det frigjorte hydrogenet. 1 poeng

    AL + ICE = ALICE 1 poeng

    Totalt 10 poeng

    Oppgave 5. Forbrenningsreaksjon

    Når et komplekst stoff brant i luft, ble det dannet nitrogen, karbondioksid og vann. Skriv en formel for dette stoffet hvis du vet at det inneholder et karbonatom, et nitrogenatom og maksimalt mulig antall hydrogenatomer. Husk at valensen til karbon er 4, nitrogen er 3 og hydrogen er 1. Skriv en ligning for forbrenningsreaksjonen.

    Løsning

    Formelen til stoffet, kompilert i henhold til valens, er CH 5 N

    (5 poeng for enhver riktig formel - molekylær eller strukturell).

    (hvis løsningen inneholder formelen HCN – 2 poeng av 5)

    Forbrenningsreaksjonsligning:

    4CH 5N + 9O 2 = 4CO 2 + 2N 2 + 10H 2 O 5 poeng

    (hvis riktig forbrenningsligning for HCN er gitt - 5 poeng)

    Totalt 10 poeng

    Oppgave 6. Eksperimenter med gasser


    Den tomme kolben ble lukket med en propp med et gassutløpsrør, hvis ende ble senket ned i et glass vann (se figur 1). Når kolben ble grepet godt om for hånd, begynte gassbobler å komme ut av hullet i røret (se figur 2).

    1. Hvorfor oppstår gassbobler når kolben gripes for hånd? Hvilken gass frigjøres?
    2. Er utslipp av gass fra gassutløpsrøret i dette tilfellet et fysisk eller kjemisk fenomen? Forklar svaret ditt.
    3. Eleven satte sammen enheten beskrevet i problemstillingen (en kolbe med en propp og et gassutløpsrør). Men uansett hvor hardt han prøvde å vikle hånden rundt kolben, kom det ikke gassbobler ut av gassutløpsrøret. Foreslå en mulig forklaring på dette resultatet.
    4. Er det mulig å gjennomføre forsøket på en slik måte at vann fra glasset begynner å suges gjennom røret inn i kolben? Hvis ja, beskriv hvordan dette kan gjøres. Det er ikke tillatt å demontere enheten og fylle den med gass spesifikt.
    5. Hvis kolben først fylles med litt gass, og deretter settes inn en propp med et gassutløpsrør, hvis ende senkes ned i vann, kan en "fontene" observeres. Vann under trykk vil stige opp i kolben og vil ved slutten av eksperimentet nesten fylle den helt. Foreslå en variant av en slik gass og forklar dannelsen av en "fontene" inne i kolben.

    Løsning

    1) Varmen fra hånden varmer opp veggene i kolben og gassen inne i kolben. Ved oppvarming (hvis trykket forblir praktisk talt uendret), utvider gasser seg og volumet øker. 2 poeng

    Det frigjøres luftbobler, dvs. av gassen som kolben (og gassutløpsrøret) ble fylt med før forsøket. 1 poeng

    2) Dette er en fysisk prosess, fordi Gassene som utgjør luften gjennomgår ingen kjemiske transformasjoner. Bare luftvolumet øker. 1 poeng

    3) Eleven kan ha satt sammen en lekk enhet. Luft kan passere gjennom en løs forbindelse mellom kolben og proppen eller proppen og gassutløpsrøret.

    En annen mulig forklaring er at kolben ble forvarmet. Håndvarmen var ikke nok.

    2 poeng for enhver rimelig og begrunnet forklaring

    4) Ja, det er mulig. For å gjøre dette må kolben avkjøles, for eksempel med is eller kaldt vann. Du kan også forvarme kolben og deretter senke enden av gassutløpsrøret ned i et glass vann.

    /