Страница 65 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Нестойкие кислоты разлагаются:

1) $H_2CO_3 = \text{______} + CO_2\uparrow$

2) $H_2SiO_3 = \text{______} + H_2O$

1)

Решение: Угольная кислота ($H_2CO_3$) является слабой и крайне неустойчивой. Она существует только в водных растворах и легко разлагается на два оксида: оксид водорода (воду, $H_2O$) и оксид углерода(IV) (углекислый газ, $CO_2$). Этот процесс является обратимым.

Уравнение реакции разложения:

$H_2CO_3 = H_2O + CO_2\uparrow$

Чтобы убедиться в правильности, проверим количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения:

Слева: 2 атома водорода (H), 1 атом углерода (C), 3 атома кислорода (O).

Справа: 2 атома водорода (H) и 1 атом кислорода (O) в молекуле воды + 1 атом углерода (C) и 2 атома кислорода (O) в молекуле углекислого газа. Итого: 2 H, 1 C, 3 O.

Количество атомов сбалансировано. Следовательно, недостающим продуктом реакции является вода ($H_2O$).

Ответ: $H_2CO_3 = H_2O + CO_2\uparrow$

2)

Решение: Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) — это очень слабая, нерастворимая в воде кислота, которая также является неустойчивой. При нагревании или даже при длительном стоянии она подвергается дегидратации (потере воды), разлагаясь на оксид кремния(IV) ($SiO_2$, кремнезём) и воду ($H_2O$).

Уравнение реакции разложения:

$H_2SiO_3 = SiO_2 + H_2O$

Проверим баланс атомов в уравнении:

Слева: 2 атома водорода (H), 1 атом кремния (Si), 3 атома кислорода (O).

Справа: 1 атом кремния (Si) и 2 атома кислорода (O) в молекуле оксида кремния + 2 атома водорода (H) и 1 атом кислорода (O) в молекуле воды. Итого: 2 H, 1 Si, 3 O.

Уравнение сбалансировано. Недостающим продуктом реакции является оксид кремния(IV) ($SiO_2$).

Ответ: $H_2SiO_3 = SiO_2 + H_2O$

5. Все кислоты, кроме [][][][][][][][], растворимы в воде, в чём легко убедиться с помощью таблицы ________

5.

Решение

В данном задании необходимо вставить пропущенные слова в предложение, чтобы оно стало верным с точки зрения химии.

Первый пропуск касается исключения из общего правила растворимости кислот. Большинство кислот действительно растворимы в воде. Однако существует важное исключение — кремниевая кислота (химическая формула $H_2SiO_3$). Она нерастворима в воде, что можно проверить по соответствующим справочным материалам. В предложении требуется слово в родительном падеже ("кроме какой?"), поэтому правильный вариант — "кремниевой". Данное слово состоит из 10 букв, что совпадает с количеством ячеек в задании.

Второй пропуск указывает на инструмент, с помощью которого можно проверить растворимость. Для этой цели используется таблица растворимости солей, кислот и оснований в воде. Чтобы предложение было грамматически верным ("с помощью таблицы какой?"), необходимо вставить слово "растворимости".

Таким образом, полное и верное утверждение выглядит так:
Все кислоты, кроме кремниевой, растворимы в воде, в чём легко убедиться с помощью таблицы растворимости.

Ответ: кремниевой, растворимости.

6. Напишите эссе по теме «Роль соляной кислоты в пищеварении».

Пищеварение — это сложный, многоэтапный процесс, в котором каждый орган и каждое вещество выполняют свою уникальную и незаменимую функцию. Одним из ключевых, хотя и на первый взгляд агрессивных, участников этого процесса является соляная кислота ($HCl$), основной компонент желудочного сока. Вырабатываемая париетальными клетками слизистой оболочки желудка, она создает в нем чрезвычайно кислую среду, которая играет центральную роль в переваривании пищи и защите организма. Роль соляной кислоты можно раскрыть через несколько ее важнейших функций.

Активация пищеварительных ферментов и денатурация белков

Основная химическая работа в желудке — это начало переваривания белков. Однако главный фермент для этого, пепсин, вырабатывается клетками желудка в неактивной форме — в виде пепсиногена. Именно соляная кислота создает необходимую кислую среду (рН 1.5–2.5), в которой происходит превращение пепсиногена в активный пепсин. Без $HCl$ этот ключевой процесс был бы невозможен. Кроме того, перед тем как пепсин начнет расщеплять белки, их сложная пространственная структура должна быть нарушена. Сильная кислотность, создаваемая $HCl$, вызывает денатурацию белков — они "разворачиваются", теряя свою третичную и четвертичную структуру. Это делает пептидные связи внутри белковых молекул доступными для атаки пепсина, что многократно ускоряет и облегчает их расщепление на более простые полипептиды.

Бактерицидная (защитная) функция

Желудок является мощным барьером на пути патогенных микроорганизмов, попадающих в тело с пищей и водой. Высокая концентрация соляной кислоты делает желудочный сок губительным для большинства бактерий, вирусов и грибков. Эта стерилизующая функция защищает организм от пищевых отравлений и кишечных инфекций. Таким образом, $HCl$ выполняет важнейшую иммунную роль, являясь первой линией химической защиты пищеварительного тракта.

Регуляторная функция

Соляная кислота выступает и в роли регулятора. Когда обработанная в желудке и пропитанная кислотой пищевая кашица (химус) порциями поступает в двенадцатиперстную кишку, она раздражает ее стенки. В ответ на это раздражение вырабатываются гормоны, в частности секретин. Секретин, в свою очередь, стимулирует поджелудочную железу к выделению панкреатического сока, богатого бикарбонатами, которые нейтрализуют кислоту. Это необходимо для создания щелочной среды в кишечнике, оптимальной для работы уже его собственных ферментов. Таким образом, $HCl$ запускает следующий этап пищеварения.

Способствование усвоению минералов

Кислая среда желудка необходима для эффективного всасывания некоторых важных минеральных веществ. Например, она способствует восстановлению трехвалентного железа ($Fe^{3+}$), которое обычно содержится в растительной пище, до двухвалентного ($Fe^{2+}$), которое гораздо легче усваивается организмом. Также $HCl$ улучшает растворимость солей кальция, что облегчает его последующее всасывание в кишечнике.

В заключение, соляная кислота — это не просто агрессивное вещество, а многофункциональный и незаменимый компонент пищеварительной системы. Она активирует ферменты, подготавливает белки к расщеплению, защищает организм от инфекций, регулирует пищеварительные процессы и помогает усваивать жизненно важные минералы. Гармоничная работа этого механизма является залогом здоровья всего организма.

Ответ: В эссе рассмотрены ключевые функции соляной кислоты ($HCl$) в процессе пищеварения. Основные из них: 1. Создание кислой среды для активации пепсиногена и его превращения в пепсин, а также для денатурации белков, что делает их доступными для ферментативного расщепления. 2. Выполнение бактерицидной функции, заключающейся в уничтожении большинства патогенных микроорганизмов, попадающих в желудок с пищей. 3. Регуляция пищеварения путем стимуляции выработки гормонов (например, секретина) при переходе кислого химуса в двенадцатиперстную кишку. 4. Участие в усвоении минералов, в частности железа и кальция, путем их перевода в более растворимые и биодоступные формы.

1. Соли – это ___________________________________

1. Соли — это класс сложных химических веществ ионного строения, которые состоят из катионов металла (или катиона аммония $NH_4^+$) и анионов кислотного остатка.

Они, как правило, являются продуктами реакции нейтрализации — взаимодействия кислоты с основанием. В ходе этой реакции происходит замещение атомов водорода в молекуле кислоты на катионы металла (или аммония) или замещение гидроксогрупп ($OH^−$) в молекуле основания на кислотный остаток.
Пример реакции нейтрализации с образованием соли и воды:
$KOH + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + H_2O$
В этой реакции гидроксид калия (основание) реагирует с азотной кислотой (кислота), образуя нитрат калия (соль) и воду.

Существует несколько типов солей в зависимости от состава и способа образования:
Средние (нормальные) соли — это продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на ионы металла. Например: хлорид натрия ($NaCl$), сульфат меди(II) ($CuSO_4$).
Кислые соли — образуются при неполном замещении атомов водорода в многоосновной кислоте на ионы металла. Они содержат в своем составе ионы водорода, связанные с кислотным остатком. Например: гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$), дигидрофосфат калия ($KH_2PO_4$).
Основные соли — образуются при неполном замещении гидроксогрупп в многокислотном основании на кислотные остатки. Они содержат в своем составе гидроксогруппы ($OH^−$). Например: гидроксохлорид магния ($Mg(OH)Cl$), гидроксокарбонат меди(II) ($(CuOH)_2CO_3$).
Двойные соли — содержат в своем составе два различных катиона и один анион. Например: алюмокалиевые квасцы ($KAl(SO_4)_2 \cdot 12H_2O$).
Комплексные соли — содержат комплексный ион (катион или анион), который способен к самостоятельному существованию в растворе. Например: гексацианоферрат(II) калия ($K_4[Fe(CN)_6]$), тетрагидроксоцинкат натрия ($Na_2[Zn(OH)_4]$).

Ответ: Соли — это сложные вещества, которые с точки зрения теории электролитической диссоциации состоят из катионов металла (или иона аммония $NH_4^+$) и анионов кислотного остатка. Они являются продуктами полного или частичного замещения атомов водорода в кислоте на металл или гидроксогрупп в основании на кислотный остаток.

2. Запишите формулы солей азотной кислоты — нитратов, образованных:

а) калием;

__________

б) кальцием;

__________

в) алюминием:

__________

Расположите нитраты в порядке возрастания в них $w(\text{N})$:

а) $M_{\text{r}}($__________$) = $__________

$w(\text{N}) = $__________ , или __________$\%$

б) $M_{\text{r}}($__________$) = $__________

$w(\text{N}) = $__________ , или __________$\%$

в) $M_{\text{r}}($__________$) = $__________

$w(\text{N}) = $__________ , или __________$\%$

Ответ: ___

а) Формула нитрата калия: $KNO_3$. Калий (K) имеет валентность I, нитрат-ион ($NO_3$) также имеет валентность I.

б) Формула нитрата кальция: $Ca(NO_3)_2$. Кальций (Ca) имеет валентность II, поэтому на один ион кальция приходится два нитрат-иона.

в) Формула нитрата алюминия: $Al(NO_3)_3$. Алюминий (Al) имеет валентность III, поэтому на один ион алюминия приходится три нитрат-иона.

Для того чтобы расположить нитраты в порядке возрастания массовой доли азота $w(N)$, необходимо рассчитать ее для каждой соли.

Дано:

Относительные атомные массы элементов (округленные):

$A_r(K) = 39$

$A_r(Ca) = 40$

$A_r(Al) = 27$

$A_r(N) = 14$

$A_r(O) = 16$

Найти:

1. $M_r(KNO_3), M_r(Ca(NO_3)_2), M_r(Al(NO_3)_3)$

2. $w(N)$ в каждой соли

3. Порядок солей по возрастанию $w(N)$

Решение:

Массовая доля элемента ($w$) в веществе вычисляется по формуле:

$w(Э) = \frac{n \cdot A_r(Э)}{M_r(вещества)}$

где $n$ — число атомов элемента в формульной единице, $A_r(Э)$ — относительная атомная масса элемента, $M_r(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

а) Расчет для нитрата калия ($KNO_3$)

1. Вычисляем относительную молекулярную массу:

$M_r(KNO_3) = A_r(K) + A_r(N) + 3 \cdot A_r(O) = 39 + 14 + 3 \cdot 16 = 101$

2. Вычисляем массовую долю азота:

$w(N) = \frac{A_r(N)}{M_r(KNO_3)} = \frac{14}{101} \approx 0.1386$

Ответ: $M_r(KNO_3) = 101$; $w(N) = 0.1386$, или $13.86\%$

б) Расчет для нитрата кальция ($Ca(NO_3)_2$)

1. Вычисляем относительную молекулярную массу:

$M_r(Ca(NO_3)_2) = A_r(Ca) + 2 \cdot (A_r(N) + 3 \cdot A_r(O)) = 40 + 2 \cdot (14 + 48) = 40 + 2 \cdot 62 = 164$

2. Вычисляем массовую долю азота (в молекуле 2 атома азота):

$w(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{M_r(Ca(NO_3)_2)} = \frac{2 \cdot 14}{164} = \frac{28}{164} \approx 0.1707$

Ответ: $M_r(Ca(NO_3)_2) = 164$; $w(N) = 0.1707$, или $17.07\%$

в) Расчет для нитрата алюминия ($Al(NO_3)_3$)

1. Вычисляем относительную молекулярную массу:

$M_r(Al(NO_3)_3) = A_r(Al) + 3 \cdot (A_r(N) + 3 \cdot A_r(O)) = 27 + 3 \cdot (14 + 48) = 27 + 3 \cdot 62 = 213$

2. Вычисляем массовую долю азота (в молекуле 3 атома азота):

$w(N) = \frac{3 \cdot A_r(N)}{M_r(Al(NO_3)_3)} = \frac{3 \cdot 14}{213} = \frac{42}{213} \approx 0.1972$

Ответ: $M_r(Al(NO_3)_3) = 213$; $w(N) = 0.1972$, или $19.72\%$

Сравниваем полученные массовые доли азота:

$13.86\% \ (KNO_3) < 17.07\% \ (Ca(NO_3)_2) < 19.72\% \ (Al(NO_3)_3)$

Следовательно, нитраты в порядке возрастания в них массовой доли азота располагаются следующим образом: нитрат калия, нитрат кальция, нитрат алюминия.

Ответ: а, б, в