CHIMIE CLASA A VIII-A

1

INTRODUCERE IN STUDIUL CHIMIEI

Chimia este stiinta care studiaza compozitia, proprietatile si transformarile substantelor. De unde provine cuvantul chimie?

• In secolul VI i.Hr., cuvantul “Khymeia” a fost folosit prima data in Grecia antica, insemnand topirea metalelor. • In secolul III i.Hr., cuvantul “Kemi” era denumirea data in vechiul Egipt pamantului care era considerat cu puteri magice. •Notiunea "chimie" apare pentru prima data la sfarsitul sec. al III-lea e.n. in Alexandria.

Momente in evolutia chimiei ca stiinta:

# In preistorie: - Descoperirea focului - Descoperirea bronzului - Descoperirea fierului - Descoperirea : sticlei, hartiei, varului, colorantilor, leacurilor, otravurilor.

# In antichitate: > Egiptul antic: - Metalurgia: egiptenii erau priceputi in prelucrarea metatalelor, fiind primii care au folosit tevile. - Coloranti: picturile de pe peretii mormintelor si templelor, hainele mumiilor de o fineterara, scot in evidenta priceperea vopsitorilor. - Cosmetice: exista dovezi ca egiptenii antici foloseau: sapunuri naturale sauprafuri pentru dinti, ruj (posibil facut din grasime), vopsea de unghii, culori pentru obraji. - Mumificarea: cristale de carbonat de sodiu impachetate in panza, erau asezate in interiorul corpului, exteriorul fiind acoperit doar cu carbonat de sodiu cristalizat sau era impachetat in bandaje ce contineau carbonat de sodiu cristalizat (numite natron).

>Grecia antica: - Filozofii Leucip, Democrit si Epicur afirmau ca toate corpurile sunt formate din particulefoarte mici, pe care le-au numit “atomi”.

CHIMIE CLASA A VIII-A

2

# In Evul mediu: - Alchimia: aparuta inca din antichitate, alchimia cunoaste in evul mediu o dezvoltare deosebita. Alchimistii erau preocupati sa descopere “piatra filozofala” si “elixirul vietii”. Primele laboratoare au fost create de alchimisti.

- Tot in aceasta perioada apare iatrochimia (1400-1600) = descoperirea medicamentelor- Roger Bacon(1214-1294)

– parintele stiintelor experimentale. (alchimist):

- Paracelsus (1493-1541) - descopera substante chimice noi. (alchimist):

- R. Boyle (1627-1691) - formuleaza notiunea de “element chimic”:

CHIMIE CLASA A VIII-A

3

# Chimia ca stiinta:

- Lomonosov (1711-1765) si Lavoisier (1743- 1794) – legea conservarii masei substantelor:

- Joseph Priestley (1733-1804) – descoperirea oxigenului:

- John Dalton (1766-1844) – teoria atomo-moleculara:

CHIMIE CLASA A VIII-A

4

- Hermann von Helmholtz (1821-1894) – descoperirea electronului:

- Alfred Nobel (1833- 1896) – inventeaza dinamita, cauciucul sintetic, matasea sintetica

si pielea artificiala:

- Dimitri Ivanovici Mendeleev (1834- 1907) – Intocmirea Sistemului Periodic

al elementelor:

- Antoine Henry Becquerel (1852- 1908), Marie Curie(1867- 1934) si Pierre Curie( 1859-

1906) - descoperirea radioactivitatii:

CHIMIE CLASA A VIII-A

5

- Joseph John Thomson (1856-1940) a descoperit electronul, radioactivitatea

potasiului si a demonstrat ca hidrogenul are un singur electron:

- Ernest Rutherford (1871- 1937) a propus modelul planetar al atomului, a demonstrat

ca atomul nu este indivizibil:

- Niels Bohr (1885- 1962) – modelul atomului cu orbite circulare, cercetari cu privire la

structura atomului si a mecanicii cuantice:

CHIMIE CLASA A VIII-A

6

- Erwin Shrödinger (1887- 1961) - a propus un model atomic in care electronii se comporta ca niste unde, fiind fondatorul mecanicii ondulatorii:

- 1961- stabilirea unitatii de masa atomica raportata la atomul de carbon (u.a.m.);

> Chimisti romani: - Nicolae Teclu (1839-1916) inventator de aparatura chimica: arzatorul Teclu, aparatul pentru detectarea metanului si un altul pentru prepararea ozonului.

- Petru Poni (1841-1925) intemeietorul Scolii Romanesti de Chimie, a creat terminologiachimica romaneasca. A

descoperit două minerale noi, denumite de el broştenită şi badenită.

- Constantin Istrati (1850-1918) fondatorul Scolii Romanesti de Chimie Organica. Adescoperit o nouă clasă de coloranţi.

CHIMIE CLASA A VIII-A

7

- Lazar Edeleanu (1861-1941) a realizat numeroase studii in domeniul chimiei organice, este autorul procedeului (care ii poarta numele) de rafinare selectiva a fractiunilor de petrol:

- Gheorghe Longinescu (1869-1939) a descoperit reactii de recunoastere pentru sodiu, potasiu, acid

azotic etc.

- Gheorghe Spacu (1883-1955)

a elaborat metode analitice pentru determinareacuprului, zincului, mercurului, nichelului, cobaltului, bismutului, argintului.

CHIMIE CLASA A VIII-A

8

- Costin Nenitescu (1902-1970) a facut

cercetari privind reacţii ale hidrocarburilor catalizate. Numerosi compusi organici si reactii ii poarta numele.

# Importanta chimiei:

- asigura materii prime pentru celelalte industrii, agricultura, medicina sau alte domenii de activitate; - asigura materiale capabile sa inlocuiasca materialele clasice.

- chimia furnizeaza soluţii alternative pe termen lung privind gestionarea energiei, protecţia mediului şi protejarea planetei noastre.

PRINCIPALELE USTENSILE DE LABORATOR

EPRUBETE:

CHIMIE CLASA A VIII-A

9

PAHARE BERZELIUS:

PAHARE ERLENMEYER:

BALON CU FUND PLAT:

BALON CU FUND ROTUND:

BALON WURTZ:

CHIMIE CLASA A VIII-A

10

BALOANE COTATE:

CILINDRE GRADATE:

PIPETE:

CRISTALIZATOR:

CHIMIE CLASA A VIII-A

11

PALNII DE FILTRARE:

PALNIE DE SEPARARE:

REFRIGERENT:

STICLE DE CEAS:

CHIMIE CLASA A VIII-A

12

RETORTA:

BIURETA:

BAGHETA DIN STICLA:

STICLE PENTRU REACTIVI:

STICLE CU PICURATOR:

CHIMIE CLASA A VIII-A

13

CREUZET:

CAPSULA:

MOJAR CU PISTIL:

SPATULE:

LINGURA DE ARS:

CHIMIE CLASA A VIII-A

14

STATIV PENTRU EPRUBETE:

BEC DE GAZ:

SPIRTIERA:

TREPIED:

CHIMIE CLASA A VIII-A

15

SITE METALICE:

CLESTI METALICI:

CLESTE DE LEMN:

SUPORT UNIVERSAL:

CHIMIE CLASA A VIII-A

16

BALANTA:

NORME DE PROTECTIA MUNCII IN LABORATOR:

CHIMIE CLASA A VIII-A

17

OXIZII

DEFINITIE Definitie: Sunt compusi binari ai oxigenului cu alte elemente, metale sau nemetale.

Formula generala: E2On - unde: E este elementul, iar O este oxigenul.

FORMULA Denumire: Oxid de ...(numele elementului) Elementele care au valenta variabila pot avea mai multi oxizi, care se denumesc astfel: a) daca elementul este metal, la sfarsitul denumirii se precizeaza valenta metalului. Exemplu: FeO – oxid de fier(II); Fe2O3 – oxid de fier (III) sau FeO – oxid de fier divalent; Fe2O3 – oxid de fier trivalent.

Pentru metalele cu valenta variabila, in unele tratate de chimie, denumirea oxizilor se formeaza spunand cuvantul „oxid” urmat de numele metalului cu sufixul „-os”, cand are valenta inferioara si sufixul „-ic” cand are valenta superioara. Exemplu: FeO – oxid feros; Fe2O3 – oxid feric. b) daca elementul este nemetal, la cuvantul oxid se adauga un prefix care indica numarul atomilor de oxigen din molecula. Exemplu: CO – monoxid de carbon, CO2 – dioxid de carbon, SO3 – trioxid de sulf, P2O5 – pentaoxid de fosfor.

Clasificare:

Dupa caracterul chimic al elementului, oxizii pot fi: - oxizi metalici: Na2O, CaO, ZnO, Cr2O3, Ag2O, FeO, Fe2O3, Fe3O4, MnO, MnO2, PbO, PbO2, SnO, SnO2, HgO, CuO, Cu2O etc. - oxizi nemetalici: CO, CO2, N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5, F2O, SiO2, P2O3, SO2, SO3, Cl2O, Cl2O3, Cl2O5, Cl2O7 etc. Dupa comportarea fata de apa, oxizii pot fi: - oxizi acizi (anhidride acide, adica formeaza acizi in reactie cu apa) a) nemetalici: CO2, P2O3, SO2, SO3, Cl2O7 SO2 + H2O → H2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 b) metalici: CrO3, Mn2O7

CHIMIE CLASA A VIII-A

18

CrO3 + H2O → H2CrO4 (acid cromic) Mn2O7 + H2O → 2HMnO4 (acid permanganic) - oxizi bazici (anhidride bazice, adica formeaza baze in reactie cu apa) a) metalici in treapta inferioara de valenta: Na2O, K2O, CaO, MgO, FeO, CrO etc. Na2O + H2O → 2NaOH CaO + H2O → Ca(OH)2 b) oxizi amfoteri (reactioneaza ca un acid fata de baze si ca o baza fata de acizi): Al2O3, ZnO, Fe2O3, Ce2O3, PbO, SnO etc. ♦ reactioneaza cu acizii: ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O ♦ reactioneaza cu hidrozixii alcalini:

ZnO +2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] (zincat de sodiu) c) oxizi indiferenti (nu reactioneaza cu apa) : CO, NO etc. d) oxizi salini (rezultati dintr-un oxid bazic si o anhidrida bazica a aceluiasi element): Fe3O4 care este de fapt FeO∙Fe2O3, sau Pb3O4 care este de fapt 2PbO∙PbO2.

Obtinere:

1) Prin reactii de combinare: a) obtinerea oxizilor metalici: 4Na + O2 → 2Na2O 2Mg + O2 → 2MgO Experiment: - Arderea magneziului: https://www.youtube.com/watch?v=EZ3JT2nWfMA&index=7&list=PLC10F4535D849964F b) obtinerea oxizilor nemetalici: 2C + O2 → 2CO (ardere incompleta)

C + O2 → CO2 (ardere completa) S + O2 → SO2 2) Prin reactii de descompunere (descompunerea termica a carbonatilor): CaCO3 → CaO + CO2↑ Experiment: - Descompunerea carbonatului de cupru: https://www.youtube.com/watch?v=D9amrlph-rA&list=PLC10F4535D849964F&index=36

3) Descompunerea unor baze: 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O Experiment: - Descompunerea hidroxidului de calciu: https://www.youtube.com/watch?v=dFYJ7a7-wIc&list=PLC10F4535D849964F&index=26

4) Obtinerea monoxidului de carbon in industrie, prin arderea combustibilului(lemne sau carbune): C + O2 → CO2↑ CO2 + C → 2CO 5) Obtinerea gazului de apa(amestec de CO si H2): C + H2O(vapori) → CO + H2

Proprietati fizice:

- solizi (oxizii metalelor, dioxidul de siliciu, pentaoxidul de fosfor), gazosi (CO2, SO2, NO2, NO etc.), lichid (apa);

CaO: NO2:

CHIMIE CLASA A VIII-A

19

- incolori (CO2 , apa), altii sunt colorati:

Cuart: Al2O3:

CuO: HgO:

PbO: NiO: - inodori (CaO, Al2O3 , CO2) sau cu miros intepator (SO2 , NO2).

- CO este gaz incolor, inodor, cu densitatea aprox. egala cu a aerului si greu solubil in apa. CO este un gaz toxic, care in reactie cu hemoglobina din sange formeaza un compus foarte stabil, carboxihemoglobina, care nu se mai descompune la nivelul plamanului si producand astfel intoxicatii care se manifesta initial prin dureri de cap, , apoi ameteli, lesin si in final, moarte prin asfixiere.

- CO2 se poate lichefia usor si se imbuteliaza sub presiune in cilindri de otel. In stare solida are aspect de zapada, numindu-se zapada carbonica sau gheata uscata pentru ca se vaporizeaza fara a trece prin stare lichida. CO2 are densitatea mai mare decat a aerului.

CHIMIE CLASA A VIII-A

20

Gheata uscata(CO2):

Proprietati chimice:

1) Reactia oxizilor cu hidrogenul: CuO + H2 → Cu↓ + H2O 2) Reactia oxizilor inferiori ai nemetalelor cu oxigenul: 2CO + O2 → 2CO2

2SO2 + O2 → 2SO3 2NO + O2 → 2NO2 CO2 nu arde si nu intretine arderea.

Concluzie: oxid inferior + O2 = oxid superior 3) Un numar mare de oxizi reactioneaza cu apa: a) Reactia oxizilor acizi cu apa: CO2 + H2O → H2CO3 (acidul carbonic sau sifonul)

Concluzie: Oxid acid + apa = acid (acizii inrosesc turnesolul si nu coloreaza fenolftaleina) Experiment: - Reactia dioxidului de carbon cu apa: https://www.youtube.com/watch?v=kJC8NHiXc9c&list=PLC10F4535D849964F&index=54

b) Reactia oxizilor bazici cu apa: CaO + H2O → Ca(OH)2 este reactia de stingere a varului

Concluzie: Oxid bazic + apa = baza (bazele inrosesc fenolftaleina si albastresc turnesolul) Experiment: - Reactia oxidului de magneziu cu apa: https://www.youtube.com/watch?v=AP79_srafmE&index=52&list=PLC10F4535D849964F 4) Reactia oxizilor bazici cu acizii; CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O 5) Reactia oxizilor acizi cu bazele; CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O Aceasta reactie este cunoscuta sub numele de tulburarea apei de var, si este folosita pentru recunoasterea CO2. 6) Reactia oxizilor acizi cu oxizii bazici: CO2 + CaO → CaCO3 7) Reactia monoxidului de carbon cu oxizii metalelor: 3CO + Fe2O3 → 3CO2 + 2Fe Caracterul acid sau bazic al oxizilor: a) Oxizii de tipul M2O, in care M este: H, Li, Na, K, Cu, Rb, Ag, Cs, Au – au caracter bazic. b) Oxizii de tipul MO, in care M este: Be, Mg, Ca, Zn, Sr, Ba, Hg – au caracter bazic. c) Oxizii de tipul M2O3 in care M este: B, Al, Se, Ga, In, Tl – sunt bazici cu exceptia B2O3 care este slab acid. d) Oxizii de tipul MO2 in care M este: C, Si – au caracter acid, iar pentru M: Ti, Ge, Zn, Sn, Pb – sunt bazici. e) Oxizii de tipul M2O5 in care M este: N, P, V, Ta – au caracter acid.

CHIMIE CLASA A VIII-A

21

f) Oxizii de tipul MO2 in care M este: S, Cr, Se, Te - au caracter acid. g) Oxizii de tipul M2O7 in care M este: Cl, Mn. Br, I – au caracter acid h) Oxizii de tipul MO4 in care M este: Fe, Co, Ni – au caracter slab acid, iar cei inferiori sunt slab bazici.

Importanta si utilizari: -materii prime (oxizii fierului, aluminiului etc) -bijuterii(rubinul-Al2O3, safirul-Al2O3, cuartul-SiO2):

-extragerea berii din butoaie (CO2) -fabricarea sticlei (SiO2):

-coloranti si pigmenti (Pb3O4 - miniul de plumb, oxizii de fier, crom, zinc etc):

CHIMIE CLASA A VIII-A

22

-in constructii la prepararea mortarului (CaO-varul nestins, SiO2-nisipul):

-catalizatori in industria chimica (MnO2, V2O5, Al2O3):

-obtinerea otelului, fontei:

-obtinerea bauturilor acidulate (CO2):

-tratarea unor afectiuni cardiovasculare (CO2 in mofete):

CHIMIE CLASA A VIII-A

23

-stingerea incendiilor (CO2 – gheata uscata):

-obtinerea acizilor, -obtinerea bazelor, -obtinerea sarurilor

BAZELE (HIDROXIZII)

DEFINITIE Definitie: Bazele sunt substante compuse in compozitia carora intra un atom de metal si una sau mai multe grupari hidroxid, in functie de valenta metalului.

Formula generala: M(OH)n unde M este metal

DENUMIRE Denumire: hidroxid de …(numele metalului). In cazul metalelor care au valenta variabila bazele se denumesc astfel: la sfarsitul denumirii se precizeaza valenta metalului. Exemplu: Fe(OH)2 – hidroxid de fer(II) sau divalent; Fe(OH)3 – hidroxid de fer (III) sau trivalent. Pentru metalele cu valenta variabila, in unele tratate de chimie, denumirea bazelor se formeaza spunand cuvantul „hidroxid” urmat de numele metalului cu sufixul „-os”, cand are valenta inferioara si sufixul „-ic” cand are valenta superioara. Exemplu: Fe(OH)2 – hidroxid feros; Fe(OH)3 – hidroxid feric. Clasificare: Dupa solubilitatea in apa bazele se clasifica in 2 mari categorii:

- Baze solubile: NaOH(soda caustica), KOH etc. - Baze insolubile, sau mai exact greu solubile: Cu(OH)2, Al(OH)3, Fe(OH)2, Fe(OH)3 etc.

Obtinere:

I. Bazele solubile se obtin prin: 1) Reactia metalelor puternic electropozitive cu apa:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ Experiment: https://www.youtube.com/watch?v=dmcfsEEogxs&list=PLC10F4535D849964F&index=113 2) Reactia oxizilor metalelor alcaline si alcalino-pamantoase cu apa:

Na2O + H2O → 2NaOH Experiment: https://www.youtube.com/watch?v=AP79_srafmE&index=52&list=PLC10F4535D849964F II. Bazele greu solubile se obtin prin reactia intre o sare solubila si o baza alcalina: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 Concluzie: Reactia dintre o sare solubila si o baza puternica conduce la formarea unei alte baze si o alta sare.

Proprietati fizice:

Bazele solubile si greu solubile sunt substante solide, albe: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Al(OH)3sau colorate: Cu(OH)2 albastru, Fe(OH)3 brun roscat.

CHIMIE CLASA A VIII-A

24

- Ca(OH)2

- Al(OH)3

- Fe(OH)3

Solutiile bazelor sunt lesioase si lunecoase la pipait, provocand arsuri.

CHIMIE CLASA A VIII-A

25

- arsura provocata de NaOH

Proprietati chimice:

1) Actiunea bazelor asupra indicatorilor: Indicatorii sunt substante care isi modifica culoarea in mediu acid sau bazic. pH-ul este o marime in functie da care se apreciaza natura mediului:

pH < 7 indica mediu acid pH = 7 indica mediu neutru pH > 7 indica mediu bazic. Bazele albastresc turnesolul si inrosesc fenolftaleina:

Metil-oranj-ul se coloreaza in galben in prezenta unei baze. Au pH > 7.

2) Reactia de neutralizare ( este reactia dintre un acid si o baza): NaOH + HCl → NaCl + H2O Experiment: https://www.youtube.com/watch?v=HQfXzbZJhgg&index=49&list=PLC10F4535D849964F Concluzie: Baza + acid = sare + apa 3) Reactia bazelor cu oxizii acizi: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O Concluzie: baza + oxid acid = sare + apa 4) Reactia bazelor solubile cu sarurile solubile:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 Concluzie: baza solubila + sare1 = baza insolubila + sare2 5) Bazele insolubile, prin incalzire se descompun in oxizi si apa:

Fe(OH)2 → FeO + H2O Cu(OH)2 → CuO + H2O 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

CHIMIE CLASA A VIII-A

26

2Mn(OH)7 → Mn2O7 + 7H2O Concluzie : hidroxid insolubil → oxid metalic + apă

Importanta si utilizari: - reactivi de laborator:

- soda caustica si potasa caustica sunt folosite la fabricarea sapunului:

- NaOH se foloseste la obtinerea fibrelor artificiale, la mercerizarea bumbacului, la fabricarea sodei de rufe(Na2CO3) :

CHIMIE CLASA A VIII-A

27

- laptele de var, solutie de Ca(OH)2, este folosit in constructii, la varuirea peretilor, la obtinerea mortarului, in pomicultura, la varuirea tulpinilor pomilor, in viticultura la prepararea zemii bordeleze cu care se stropeste via, contra manei vitei de vie:

- apa de var, solutie filtrata de Ca(OH)2, este folosita la obtinerea zaharului(pentru purificare), in medicina (ca

neutralizant in intoxicatiile cu solutii acide), in laborator pentru recunoasterea CO2 :

CHIMIE CLASA A VIII-A

28

ACIZI - Definiţie Acizii sunt compuşi anorganici formaţi dintr-un radical acid şi unul sau mai mulţi atomi de hidrogen. Exemple: HCl, H2S, H2SO4, HNO3 Proprietatea generală a acizilor este aceea de a ceda ioni de hidrogen. Prin cedarea ionilor de hidrogen, acizii se transformă în radicali acizi.

ACIZI - Clasificare După compoziţia lor, exprimată prin prezenţa sau absenţa atomilor de oxigen, acizii se împart în: - hidracizi - acizi care nu conţin atomi de oxigen; Exemple: HBr, H2S etc. - oxoacizi - acizi care conţin în compoziţia lor atomi de oxigen; Exemple: H2CO3, HNO2 etc. După numărul atomilor de hidrogen din moleculă care pot fi cedaţi, acizii se pot clasifica în: - acizi monobazici (monoprotici) - care pot ceda un singur ion de hidrogen; Exemple: HCl, HNO3 - acizi dibazici (diprotici) - pot ceda doi ioni de hidrogen; Exemple: H2S, H2CO3 - acizi tribazici (triprotici) - au în molecula trei atomi de hidrogen. Exemple: H3PO3, H3PO4

Denumirea hidracizilor Pentru denumirea unui hidracid, se foloseşte termenul "acid" apoi se trece denumirea nemetalului cu sufixul "-hidric". Radicalii acizi proveniţi de la hidracizi se denumesc prin renunţarea la cuvântul "acid" şi înlocuirea sufixului "-hidric" cu sufixul "-ură". În cazul radicalilor acizi care mai conţin atomi de hidrogen se adaugă şi termenul "acidă", sau se foloseşte prefixul "hidrogeno-" Exemple:

Acid Denumire Radical acid Denumire

HCl acid clorhidric Cl- clorură

HBr acid bromhidric Br- bromură

H2S acid sulfhidric S2- sulfură

HS- sulfură acidă (hidrogenosulfură)

Denumirea oxoacizilor Deoarece mare parte dintre nemetale au mai multe valenţe faţă de oxigen , acestea pot genera mai mulţi oxoacizi. La denumirea acestora, se foloseşte tot cuvăntul "acid" urmat de denumirea nemetalului la care se adaugă sufixul "-os" pentru acizii în care nemetalul are valenţă mai mică, respectiv sufixul "-ic" pentru acizii în care nemetalul are valenţă mai mare. Pentru denumirea radicalilor acizi se înlocuieşte sufixul "-os" cu sufixul "-it", respectiv sufixul "-ic" cu sufixul "-at". Exemple:

Acid Denumire Radical acid Denumire

CHIMIE CLASA A VIII-A

29

HNO2 acid azotos NO2- azotit

H2SO3 acid sulfuros SO32- sulfit

HSO3- sulfit acid (hidrogenosulfit)

HNO3 acid azotic NO3- azotat

H2SO4 acid sulfuric SO42- sulfat

HSO4- sulfat acid (hidrogenosulfat)

ACIZI - Metode de obţinere 1. Hidracizii se pot obţine prin combinarea hidrogenului cu nemetalele

H2 + Cl2 2 HCl H2 + S → H2S 2. Unii oxoacizi se pot obţine prin combinarea oxizilor nemetalelor cu apa SO3 + H2O → H2SO4 3. Reacţia acizilor mai tari cu sărurile acizilor consideraţi H2SO4 + CuS → CuSO4 + H2S

ACIZI - Proprietăţi fizice 1. Starea de agregare a acizilor la temperatură obişnuită depinde de mai mulţi factori, astfel încât acizii pot fi găsiţi în toate cele trei stări de agregare: Exemple: - acizi gazoşi: HCl, HBr, H2S; - acizi lichizi: HNO3, H2SO4; - acizi solizi: H3PO4. 2. Acizii sunt solubili în apă. Unii acizi concentraţi fumegă în aer. 3. Soluţiile apoase ale acizilor au gust acru şi conduc curentul electric. ATENŢIE! Nu gustaţi soluţiile de acizi! 4. Acidul clorhidric (HCl) este un gaz incolor cu miros înţepător, mai greu decât aerul. 5. Acidul sulfuric (H2SO4) este un lichid uleios mai greu decât apa. ATENŢIE! Dizolvarea acidului sulfuric în apă este puternic exotermă. Pentru a evita eventualele accidente, la diluarea unei soluţii concentrate de acid sulfuric se toarnă soluţia de acid în apă si nu invers.

ACIZI - Proprietăţi chimice 1. Acţiunea asupra indicatorilor acido-bazici La dizolvare în apă acizii cedează ioni de hidrogen, care împreună cu apa formează ioni hidroniu cu formula H3O+. În prezenţa acestor ioni indicatorii acido-bazici se colorează diferit decât în prezenţa ionilor hidroxid. În mediu acid culorile celor mai utilizaţi indicatori sunt:

Indicator Culoare

turnesol roşu

metiloranj roşu

fenolftaleină incolor

2. Reacţia acizilor cu metalele a. Metalele situate înaintea hidrogenului în seria reactivităţii chimice a metalelor înlocuiesc hidrogenul din acizi, conform schemei generale: metal + acid → sare + hidrogen Exemple:

CHIMIE CLASA A VIII-A

30

Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 ↑ H2SO4 + Zn → ZnSO4 + H2 ↑ Observaţii: - Dacă metalul are mai multe valenţe, prin reacţia cu un acid se va obţine sarea în care metalul are valenţa inferioară. (De exemplu Fe formează în reacţie cu HCl FeCl2 şi nu FeCl3 ). - Unele metale în prezenţa unor acizi se acoperă cu un strat protector de oxid sau sare care împiedică acţiunea acidului asupra metalului, fenomen numit pasivare. b. Metalele situate după hidrogen în seria reactivităţii chimice a metalelor nu înlocuiesc hidrogenul din acizi. Unele dintre aceste metale reacţionează cu oxoacizii cu caracter puternic oxidant (H2SO4, HNO3) conform schemei generale: metal + acid → sare + oxid de nemetal + apă Exemple: Cu + 2 H2SO4 → CuSO4 + 2 H2O + SO2↑ 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 4 H2O + 2 NO↑ 3. Reacţia cu oxizii metalici Acizii reacţionează cu unii oxizi metalici după schema generală: acid + oxid bazic → sare + apă Exemple: H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O 2 HCl + Mg → MgCl2 + H2O Observaţii: - Metalul are în sare aceeaşi valenţă ca şi în oxid. - Acizii slabi nu reacţionează în anumite condiţii cu oxizii metalici. 4. Reacţia cu bazele (Reacţia de neutralizare) Acizii reacţionează cu bazele după schema generală: acid + bază → sare + apă Exemple: H2SO4 + Fe(OH)2 → FeSO4 + 2 H2O HCl + NaOH → NaCl + H2O Observaţii: - Metalul are în sare aceeaşi valenţă ca şi în bază. - Acizii polibazici pot forma în reacţie cu bazele săruri neutre sau săruri acide. 5. Reacţia cu sărurile acizilor mai slabi Acizii pot scoate din săruri acizii mai slabi după schema generală: acid tare + sare a acidului slab → sare a acidului tare + acid slab Exemple: 2 HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2↑ H2SO4 + CuS → CuSO4 + H2S↑ Observaţii: - Ordinea creşterii tăriei celor mai uzuali acizi este: H2S < H2CO3 < HNO2 < H3PO4 < H2SO3 < HNO3 < H2SO4 < HCl < HBr < HClO4 < HI. - Acizii mai puţin volatili concentraţi pot elibera din sărurile lor acizii mai volatili, indiferent de tăria lor: H2SO4 + 2 NaCl → Na2SO4 + 2 HCl↑ 6. Reacţia de descompunere a unor acizi Unii oxoacizi slabi nu sunt stabili în stare pură, suferind reacţii de descompunere: H2CO3 → H2O + CO2 ↑ H2SO3 → H2O + SO2↑

CHIMIE CLASA A VIII-A

31

. : ACIZI

ACIZI - Stare naturală Acizii nu se găsesc liberi în natură, dar putem găsi în natură foarte multe săruri ale lor (cloruri, sulfaţi, fosfaţi, bromuri, ioduri, carbonaţi etc.) Acidul clorhidric apare în gazele vulcanice şi se găseşte în sucul gastric.

ACIZI - Utilizări Cei mai utilizaţi acizi anorganici sunt HCl, H2SO4 şi HNO3. a. HCl se utilizează: - la obţinerea PVC-ului; - la sinteza unor solvenţi; - drept reactiv de laborator. b. H2SO4 este folosit: - la obţinerea detergenţilor; - la sinteza îngrăşămintelor chimice; - la fabricartea acumulatorilor auto; - drept reactiv de laborator. c. HNO3se poate utiliza: - la obţinerea lacurilor; - la sinteza explozivilor; - la fabricarea coloranţilor; - drept reactiv de laborator.

SĂRURI - Definiţie Sărurile sunt substanţe anorganice care sunt compuse din ioni de metal şi radicali acizi (sub formă de ioni negativi). Exemple: NaCl, K2S, CuSO4, Ca(HSO3)2

SĂRURI - Clasificare Sărurile se pot clasifica în funcţie de natura radicalului acid în : a. Săruri neutre - care conţin radicali acizi neutri (fără hidrogen), de exemplu: NaCl, K2S, CuSO4; b. Săruri acide - care conţin radicali acizi cu caracter acid (cu hidrogen), de exemplu: Ca(HSO3)2, Na2HPO3, NaH2PO3, KHS.

SĂRURI - Denumire Sărurile metalelor cu o singură valenţă se denumesc după regula: denumirea radicalului acid + de + numele metalului Dacă metalul din sare are mai multe valenţe, atunci după numele acestuia se indică în paranteză şi valenţa acestuia, cu cifre romane: denumirea radicalului acid + de + numele metalului + (valenţa metalului) În unele cazuri pentru denumirea bazelor metalelor cu două valenţe indicarea valenţei se poate face prin folosirea sufixului "-os" pentru valenţa inferioară, respectiv "-ic" pentru valenţa superioară. Exemple:

Formula

chimică Denumirea Formula chimică Denumirea

NaCl clorură de sodiu FeCl2 clorură de fier (II) (feroasă)

CHIMIE CLASA A VIII-A

32

KHS sulfură acidă de potasiu FeCl3 clorură de fier (III) (ferică)

CaCO3 carbonat de calciu CuS sulfură de cupru (II)

Al2(SO4)3 sulfat de aluminiu Cu2S sulfură de cupru (I)

. : SĂRURI

SĂRURI - Metode de obţinere Sărurile se obţin ca produşi de reacţie din mai multe reacţii chimice:

metal + nemetal Fe + S → FeS

metal + acid Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 ↑

oxid acid + bază SO3 + Ca(OH)2 → CaSO4 + H2O

oxid bazic + acid CuO + 2 HCl →CuCl2 + H2O

acid + bază H2SO4 + Fe(OH)2 → FeSO4 + 2 H2O

acid + sare HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2↑

bază + sare 2 NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓

sare + sare AgNO3 + NaCl → NaNO3+ AgCl ↓

SĂRURI - Proprietăţi fizice 1. Stare de agregare La temperatură obişnuită, sărurile sunt substanţe solide albe (NaCl, CaCO3, NaHCO3) sau colorate (AgBr - galben, PbS -negru, PbI2 - galben) Sărurile au puncte de topire ridicate, iar unele săruri se descompun la încălzire. 2. Solubilitate Solubilitatea sărurilor în apă variază în limite largi, unele fiind chiar insolubile în apă (AgCl, BaSO4etc). Unele săruri, la evaporarea completă a soluţiilor apoase, înglobează în cristalele lor un anumit număr de molecule de apă formând cristalohidraţi. (CuSO4

. 5 H2O - piatră vânătă, CaSO4. 2 H2O

- ghips) Prin încălzire cristalohidraţii pierd apa de cristalizare, proces care poate fi însoţit şi de modificări de culoare. 3. Conductibilitate electrică În stare solidă, sărurile nu conduc curentul electric, dar soluţiile apoase ale sărurilor solubile conduc curentul electric. . : SĂRURI

SĂRURI - Proprietăţi chimice

1. Reacţia cu metalele mai active decât metalul din sare Sărurile pot reacţiona cu matalele aflate în seria reactivităţii metalelor înaintea metalului din sare, conform schemei generale: sare1 + metal mai activ → sare2 + metal mai puţin activ

CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu ↓

HgCl2 + Cu → CuCl2 + Hg↓

2. Reacţia unor săruri cu bazele solubile Sărurile solubile ale metalelor care formează baze insolubile reacţionează cu bazele solubile după schema generală:

CHIMIE CLASA A VIII-A

33

sare1 + bază solubilă → sare2 + bază insolubilă Exemple: CuSO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2↓(precipitat albastru) AlCl3 + 3 KOH → 3 KCl + Al(OH)3↓(precipitat alb) NiCl2 + 2 KOH → 2 KCl + Ni(OH)2↓(precipitat verde) Metalele îşi păstrează valenţa. 3. Reacţia cu acizii Sărurile reacţionează cu acizii mai tari decăt acidul din sare după schema generală: sare a acidului slab + acid tare → sare a acidului tare + acid slab Exemple: CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑ CuS + H2SO4→ CuSO4 + H2S↑ Dacă sarea rezultată este insolubilă, atunci tăria acizilor nu mai contează: AgNO3 + HCl → HNO3+ AgCl ↓ BaCl2 + H2SO4→ 2 HCl + BaSO4↓ 4. Reacţia sărurilor solubile între ele Dacă prin combinarea ionilor componenţi a două săruri solubile se formează o sare insolubilă, atunci cele două săruri solubile pot reacţiona între ele: AgNO3 + NaCl → NaNO3+ AgCl ↓ BaCl2 + Na2SO4→ 2 NaCl + BaSO4↓ 5. Reacţia de descompunere a unor săruri Unele săruri se pot descompune prin încălzire cu formare de diferiţi compuşi:

CuCO3 CuO + CO2 - obţinerea CuO în laborator;

CaCO3 CaO + CO2 - obţinerea varului nestins (CaO);

NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 - descompunerea prafului de copt;

2 KClO3 2 KCl + 3 O2 - obţinerea O2 în laborator;

2 NaNO3 2 NaNO2 + O2 - obţinerea O2 în laborator;

2 AgNO3 2 Ag + 2 NO2 + O2 . : SĂRURI

SĂRURI - Stare naturală Unele săruri se găsesc în natură în stare solidă în roci sau minereuri: CaCO3 - calcar; FeS2 - pirită; FeCO3 - siderit; PbS - galenă; NaCl - sare gemă. Alte săruri se găsesc dizolvate în apele naturale: Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 , NaCl, NaBr, KI etc.

SĂRURI - Utilizări NaCl se utilizează în alimentaţie şi în obţinerea unor compuşi cum ar fi: clor, hidrogen, HCl, NaOH. CaCO3 se foloseşte în construcţii. Piatra vânătă (CuSO4

. 5 H2O) este utilizată la tratarea culturilor de viţă de vie şi legume împotriva unor boli. . : SĂRURI

CHIMIE CLASA A VIII-A

34

BIBLIOGRAFIE:

1. Chimie, manual pentru clasa a VII-a - C.Gheorghiu si C. Panait – Ed. Didactica si pedagogica, Bucuresti, 1993 2. Chimia, manual pentru clasa a VIII-a – C.Gheorghiu si C. Panait – Ed. Didactica si pedagogica, Bucuresti, 1972 3. Chimie clasa a VII-a - G.Tanasescu si M. Negoiu - Ed. Cartea de buzunar, Bucuresti 4. Chimie clasa a VIII-a - G.Tanasescu si M. Negoiu - Ed. National, 2010 5. Probleme de chimie si un pic de teorie pentru gimnaziu – T.Trifu, B. Trifu, N. Trifu – Ed. Corint, Bucuresti, 1999 6. Chimie, culegere de probleme, teste de evaluare pentru gimnaziu– C.Solomon, S.Onica, N.Isarii – Ed.Art,

Bucuresti, 2006 7. Probleme de chimie, culegere pentru clasele a VII-a si a VIII-a – D.Bogdan, V.Lupu – Ed. Mistral Info Media,

Bucuresti, 2006 8. Chimie, manual pentru clasa a VII-a – S.Fatu, F.Stroe si C.Stroe – Ed. Corint, Bucuresti 9. Chimie, manual pentru clasa a VIII-a – S.Fatu, F.Stroe si C.Stroe – Ed. Corint, Bucuresti 10. Imagini: www.alibaba.com, www.hnhxgk.com, pridedrugs.tradeindia.com,

ro.wikipedia.org, www.iampleasant.com, www.sciencephoto.com, www.financiarul.ro, citynews.ro, www.ralf.ro, www.romchim.ro, www.casadex.ro, www.imobiliaremix.ro, www.croplands.com.au, www.paradisverde.ro, www.butasidevie.ro, www.nordvest-tv.ro

Ecuația stoechiometrică Ecuaţiile chimice

Ecuaţiile chimice reprezintă o scriere prescurtată a reacţiilor chimice cu

ajutorul simbolurilor chimice şi al formulelor chimice.

Acestea au o semnificaţie calitativă, indicând substanţele care participă la reacţia chimică, şi o semnificaţie cantitativă, exprimând numărul de moli de reactanţi şi de produşi.

Ecuaţia stoechiometrică

Înlocuind într-o reacţie chimică simbolurile şi formulele substanţelor prin număr de moli, ecuaţia chimică devine ecuaţie stoechiometrică.

* Cuvântul stoechiometric provine din cuvintele greceşti stoikheion, care înseamnă element şi metron, care înseamnă măsură.

Stoechiometria

Stoechiometria este partea chimiei care ne învaţă să determinăm prin calcul, pe baza formulelor şi a ecuaţiilor chimice, masa şi volumul reactanţilor şi pe cele ale produşilor de reacţie.

Aceste calcule se utilizează frecvent în laboratoare şi în industrie, pentru a determina cantităţile necunoscute de substanţă participante la o reacţie chimică.

CHIMIE CLASA A VIII-A

35

Scrierea unei ecuaţii stoechiometrice

– Scriem ecuaţia reacţiei chimice pe care o studiem:

2 H2 + O2 = 2 H2O

– Înlocuim formulele cu molii substanţelor respective:

2 · 1 mol (H2) + 1 mol (O2) = 2 · 1 mol (H2O)

– Transformăm molii în grame:

2 · 2 grame (H2) + 32 grame (O2) = 2 · 18 grame (H2O)

Calcule pe baza ecuaţiilor reacţiilor chimice

Se va ţine cont de următoarele reguli :

¤ între reactanţi are loc un singur fel de transformare chimică, reprezentată printr-o singură ecuaţie; ¤ nu se efectuează calcule chimice decât după scrierea corectă a formulelor reactanţilor şi produşilor de reacţie; ¤ dacă textul problemei nu specifică valoarea randamentului, reacţia chimică se consideră totală (reactanţii se transformă integral în produşi de reacţie ); ¤ masele substanţelor luate în calcul sunt cele corespunzătoare substanţelor pure.

Pentru rezolvarea unei probleme pe baza ecuaţiilor chimice se urmăresc etapele :

1. scrierea corectă a ecuaţiei reacţiei chimice; 2. sublinierea substanţelor care vor intra în calcul; 3. stabilirea semnificaţiei cantitative ( în moli sau în grame ) a ecuaţiei reacţiei

chimice ( reactanţilor şi produşilor de reacţie ); 4. notarea datelor problemei şi a necunoscutelor ( în moli sau în grame ); 5. stabilirea proporţiilor ( în moli sau grame ), din care se va determina

necunoscuta; 6. determinarea necunoscutei.

Problemă: ¤ Câte grame de var nestins rezultă prin descompunerea a 50 g CaCO3 ?

Rezolvarea în grame.

Ecuaţia reacţiei chimice CaCO3 CaO + CO2 Semnificaţia în grame

CHIMIE CLASA A VIII-A

36

MCaCO3 = ACa + AC + 3*AO = 40 + 12 + 3*16 = 100 u.a.m. MCaO = ACa + AO = 40 + 16 = 56 u.a.m.

100 g CaCO3 …….56 g CaO

Datele problemei 50 g CaCO3 ……… x g CaO

Stabilirea proporţiei 100 = 56

50 x

Determinarea necunoscutei x = 50*56 = 28 g CaO

100

REZOLVARI DE PROBLEME PE BAZA ECUATIILOR REACTIILOR CHIMICE

Aceste probleme s-au rezolvat in doua ore de curs in prima ora doar probleme cu moli iar in a doua ora

probleme combinate.

1) Cati moli de Mg reactioneaza cu 5 moli de clor Cl2? 2) Cati moli de Al reactioneaza cu 7 moli de oxigen? 3) Cati moli de oxid de aluminiu Al2O3 se obtin din 8 moli Al in reactia cu oxigenul O2? 4) Cati moli de metan CH4 se obtin din 20 moli hidrogen H2 in reactia cu carbonul C? 5) Cati moli de amoniac NH3 se obtin din 7 moli hidrogen H2 in reactia cu azotul N2? 6) Cati moli de trioxid de sulf SO3 se obtin din 3 moli O2 in reactia cu dioxidul de sulf SO2 ? 7) Cate grame de apa H2O se obtin din 3 moli hidrogen H2 in reactia cu oxigenul O2? 8) Cate grame de natriu Na reactioneaza cu 15 moli apa? Cate grame de hidroxid se obtin ? Cate grame

de hidrogen se degaja? 9) Cati moli de Na natriu reactioneaza cu 146 g HCl acid clorhidric ? Cate grame de sare se obtin? Cati

moli de gaz se degaja? 10) Cati moli clor Cl2 reactioneaza cu 25 g hidrogen? Cate grame si cati moli de acid clorhidric se obtin? 11) Cati moli de acid sulfuric reactioneaza cu 3 moli Al ? Cate grame de sare se obtin ? Cati moli de gaz se

degaja?

CHIMIE CLASA A VIII-A

37

Contents INTRODUCERE IN STUDIUL CHIMIEI ........................................................................................................................ 1

Momente in evolutia chimiei ca stiinta .......................................................................................................... 1

PRINCIPALELE USTENSILE DE LABORATOR ............................................................................................................. 8

OXIZII ..................................................................................................................................................................... 17

DEFINITIE ........................................................................................................................................................... 17

FORMULA .......................................................................................................................................................... 17

Clasificare .......................................................................................................................................................... 17

Obtinere ............................................................................................................................................................ 18

Proprietati fizice ................................................................................................................................................ 18

Proprietati chimice ............................................................................................................................................ 20

BAZELE (HIDROXIZII).............................................................................................................................................. 23

DEFINITIE ........................................................................................................................................................... 23

DENUMIRE ........................................................................................................................................................ 23

Obtinere ............................................................................................................................................................ 23

Proprietati fizice ................................................................................................................................................ 23

Proprietati chimice ............................................................................................................................................ 25

ACIZI - Definiţie ..................................................................................................................................................... 28

ACIZI - Clasificare ............................................................................................................................................... 28

Denumirea hidracizilor ...................................................................................................................................... 28

Denumirea oxoacizilor ...................................................................................................................................... 28

CHIMIE CLASA A VIII-A

38

ACIZI - Metode de obţinere .............................................................................................................................. 29

ACIZI - Proprietăţi fizice .................................................................................................................................... 29

ACIZI - Proprietăţi chimice ................................................................................................................................ 29

ACIZI - Stare naturală ........................................................................................................................................ 31

ACIZI - Utilizări ................................................................................................................................................... 31

SĂRURI - Definiţie .................................................................................................................................................. 31

SĂRURI - Clasificare ........................................................................................................................................... 31

SĂRURI - Denumire ........................................................................................................................................... 31

SĂRURI - Metode de obţinere ........................................................................................................................... 32

SĂRURI - Proprietăţi fizice ................................................................................................................................. 32

SĂRURI - Proprietăţi chimice ............................................................................................................................. 32

SĂRURI - Stare naturală .................................................................................................................................... 33

SĂRURI - Utilizări ............................................................................................................................................... 33

BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................................................................ 34

Ecuația stoechiometrică .............................................................................................................................. 34

Ecuaţiile chimice ............................................................................................................................................... 34

Ecuaţia stoechiometrică .................................................................................................................................... 34

Stoechiometria .................................................................................................................................................. 34

Scrierea unei ecuaţii stoechiometrice .............................................................................................................. 35

Calcule pe baza ecuaţiilor reacţiilor chimice .................................................................................................... 35

Semnificaţia în grame ......................................................................................................................... 35