Номер 1, страница 84 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. Охарактеризуйте физические и химические свойства кислорода. Составьте уравнения соответствующих химических реакций. Под формулами веществ напишите их названия, а над формулами проставьте валентность элементов в соединениях.

Физические свойства кислорода

Кислород ($O_2$) — это простое вещество. При нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) это газ, не имеющий цвета, вкуса и запаха. Он малорастворим в воде: при комнатной температуре в 100 объёмах воды растворяется около 3 объёмов кислорода. Кислород немного тяжелее воздуха, так как его молярная масса составляет $M(O_2) = 32 \text{ г/моль}$, в то время как средняя молярная масса воздуха равна примерно $29 \text{ г/моль}$. Кислород переходит в жидкое состояние при температуре $-183 \text{ °C}$, превращаясь в подвижную жидкость бледно-голубого цвета. При дальнейшем охлаждении до $-218,4 \text{ °C}$ он затвердевает, образуя светло-синие кристаллы.

Ответ: Кислород — газ без цвета, вкуса и запаха, малорастворим в воде и немного тяжелее воздуха. Температура кипения $-183 \text{ °C}$ (жидкость бледно-голубая), температура плавления $-218,4 \text{ °C}$ (кристаллы светло-синие).

Химические свойства кислорода

Кислород — один из самых активных химических элементов-неметаллов, уступающий в электроотрицательности только фтору. Он является сильным окислителем. В подавляющем большинстве своих соединений кислород проявляет валентность, равную II. Кислород взаимодействует (часто при нагревании) со многими простыми и сложными веществами. Реакции, протекающие с выделением тепла и света, называются горением. Кислород не вступает в реакцию напрямую с галогенами, благородными газами (за исключением ксенона в особых условиях) и благородными металлами, такими как золото и платина.

Ниже приведены уравнения некоторых характерных химических реакций.

1. Взаимодействие с металлами с образованием оксидов. Например, реакция с магнием:

$\underset{\text{магний}}{2Mg} + \underset{\text{кислород}}{O_2} \rightarrow \underset{\text{оксид магния}}{2\overset{\text{II}}{Mg}\overset{\text{II}}{O}}$

2. Взаимодействие с неметаллами. Большинство неметаллов горят в кислороде, образуя оксиды.

Горение серы:

$\underset{\text{сера}}{S} + \underset{\text{кислород}}{O_2} \xrightarrow{t} \underset{\text{оксид серы(IV)}}{\overset{\text{IV}}{S}\overset{\text{II}}{O_2}}$

Горение фосфора (с образованием высшего оксида):

$\underset{\text{фосфор}}{4P} + \underset{\text{кислород}}{5O_2} \xrightarrow{t} \underset{\text{оксид фосфора(V)}}{2\overset{\text{V}}{P_2}\overset{\text{II}}{O_5}}$

3. Взаимодействие со сложными веществами. Кислород окисляет многие сложные вещества, при этом, как правило, образуются оксиды элементов, входящих в состав исходного вещества.

Горение метана (основного компонента природного газа):

$\underset{\text{метан}}{CH_4} + \underset{\text{кислород}}{2O_2} \xrightarrow{t} \underset{\text{оксид углерода(IV)}}{\overset{\text{IV}}{C}\overset{\text{II}}{O_2}} + \underset{\text{вода}}{2\overset{\text{I}}{H_2}\overset{\text{II}}{O}}$

Каталитическое окисление оксида серы(IV) в оксид серы(VI) (промышленный процесс):

$\underset{\text{оксид серы(IV)}}{2\overset{\text{IV}}{S}\overset{\text{II}}{O_2}} + \underset{\text{кислород}}{O_2} \rightleftharpoons \underset{\text{оксид серы(VI)}}{2\overset{\text{VI}}{S}\overset{\text{II}}{O_3}}$

Ответ: Кислород — химически активный неметалл и сильный окислитель, в соединениях его валентность равна II. Он вступает в реакции со многими простыми (металлами и неметаллами) и сложными веществами, образуя оксиды. Примеры уравнений реакций:

Реакция с магнием: $\underset{\text{магний}}{2Mg} + \underset{\text{кислород}}{O_2} \rightarrow \underset{\text{оксид магния}}{2\overset{\text{II}}{Mg}\overset{\text{II}}{O}}$
Реакция с фосфором: $\underset{\text{фосфор}}{4P} + \underset{\text{кислород}}{5O_2} \xrightarrow{t} \underset{\text{оксид фосфора(V)}}{2\overset{\text{V}}{P_2}\overset{\text{II}}{O_5}}$
Реакция с метаном: $\underset{\text{метан}}{CH_4} + \underset{\text{кислород}}{2O_2} \xrightarrow{t} \underset{\text{оксид углерода(IV)}}{\overset{\text{IV}}{C}\overset{\text{II}}{O_2}} + \underset{\text{вода}}{2\overset{\text{I}}{H_2}\overset{\text{II}}{O}}$