Страница 234 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.

Решение

Для создания "классного банка данных" необходимо разобраться в основных понятиях, связанных с базами данных. "Электронные адреса" в данном контексте — это ссылки на веб-страницы (URL), которые объясняют эти понятия. Ниже представлен список ключевых слов и словосочетаний с соответствующими ссылками на авторитетные интернет-ресурсы.

• База данных (БД) и Банк данных

  Это фундаментальные понятия. База данных — это структурированный набор данных. Банк данных — это более широкое понятие, включающее в себя как саму базу данных, так и систему управления ею (СУБД) и другие средства.

  • https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных — Статья в русскоязычной Википедии, дающая общее представление о базах данных.
  • https://foxford.ru/wiki/informatika/bazy-dannyh-obschie-svedeniya — Урок на образовательном портале «Фоксфорд», просто и понятно объясняющий основы баз данных для школьников.

• Система управления базами данных (СУБД)

  Это специальное программное обеспечение, которое позволяет пользователям создавать базы данных и управлять ими: добавлять, изменять, удалять и извлекать данные. Для создания "классного банка данных" можно использовать такие программы, как Microsoft Access или бесплатный аналог LibreOffice Base.

  • https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_управления_базами_данных — Статья в Википедии, подробно описывающая, что такое СУБД и какими они бывают.
  • https://ru.libreoffice.org/discover/base/ — Официальная страница LibreOffice Base, где можно узнать о возможностях этой бесплатной СУБД.

• Структура реляционной базы данных

  Наиболее распространенный тип баз данных, в которых данные хранятся в виде таблиц, связанных между собой. Основные элементы такой структуры:

  • Таблица — основной объект, хранящий данные об однотипных объектах.
  • Поле (столбец) — характеристика (атрибут) объекта.
  • Запись (строка) — информация о конкретном объекте.
  • Ключ — поле (или набор полей), уникально идентифицирующее каждую запись в таблице.
  • https://younglinux.info/ooffice/base/database_structure — Очень доступное объяснение структуры БД на практическом примере создания базы данных в LibreOffice Base.

• Основные объекты СУБД

  Кроме таблиц, для работы с данными используются и другие объекты:

  • Формы — для удобного ввода, просмотра и редактирования данных в таблицах.
  • Запросы — для поиска, фильтрации и отбора данных по заданным условиям.
  • Отчеты — для представления данных в наглядном, отформатированном виде, удобном для печати.
  • https://support.microsoft.com/ru-ru/office/основные-сведения-о-базах-данных-a849ac16-07c7-4a31-9948-3c8c94a7c204 — Справочный материал от Microsoft, который описывает все основные объекты на примере СУБД Access.

Ответ:

Электронные адреса (ссылки), раскрывающие содержание ключевых понятий для создания классного банка данных:

• Общее понятие "База данных": https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных
• Объяснение для школьников: https://foxford.ru/wiki/informatika/bazy-dannyh-obschie-svedeniya
• Система управления базами данных (СУБД): https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_управления_базами_данных
• Пример бесплатной СУБД (LibreOffice Base): https://ru.libreoffice.org/discover/base/
• Структура базы данных (таблицы, поля, записи): https://younglinux.info/ooffice/base/database_structure
• Основные объекты БД (формы, запросы, отчеты): https://support.microsoft.com/ru-ru/office/основные-сведения-о-базах-данных-a849ac16-07c7-4a31-9948-3c8c94a7c204

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.

Поскольку в задании не указана конкретная тема урока или ключевые слова, в качестве примера выполнения задания ниже представлено сообщение (информационный продукт) по одной из фундаментальных тем физики — «Законы Ньютона».

Сообщение по теме «Законы Ньютона»

Введение

Законы Ньютона — это три фундаментальных закона классической механики, которые описывают отношение между силой, действующей на тело, и вызываемым этой силой движением. Впервые они были сформулированы Исааком Ньютоном в его труде «Математические начала натуральной философии», опубликованном в 1687 году. Эти законы легли в основу классической механики и до сих пор являются краеугольным камнем в изучении движения объектов в макромире.

Первый закон Ньютона (Закон инерции)

Этот закон гласит: «Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют никакие силы или действие других сил скомпенсировано».

Проще говоря, если на объект не действует результирующая внешняя сила, его скорость остаётся постоянной. Если объект покоится, он будет продолжать покоиться. Если он движется, то будет продолжать двигаться с той же скоростью и в том же направлении. Это свойство тел сохранять свою скорость называется инерцией. Поэтому первый закон Ньютона также называют законом инерции. Инерциальная система отсчёта (ИСО) — это система, в которой этот закон выполняется.

Второй закон Ньютона (Основной закон динамики)

Второй закон Ньютона устанавливает связь между силой, массой тела и его ускорением. Он формулируется так: «В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает тело, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к нему сил и обратно пропорционально его массе».

Математически этот закон выражается формулой:

$ \vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} $

где $ \vec{a} $ — ускорение тела, $ \vec{F} $ — равнодействующая (векторная сумма) всех сил, действующих на тело, а $ m $ — масса тела. Чаще эту формулу записывают в виде:

$ \vec{F} = m\vec{a} $

Эта формула является одной из самых важных в физике. Она показывает, что чем больше приложенная сила, тем больше ускорение, и чем больше масса тела, тем меньше его ускорение при той же силе. Масса в данном контексте является мерой инертности тела.

Третий закон Ньютона

Третий закон описывает взаимодействие тел. Его формулировка: «Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению».

Это означает, что для каждого действия всегда есть равное и противоположное противодействие. Если тело А действует на тело Б с силой $ \vec{F}_{АБ} $, то тело Б одновременно действует на тело А с силой $ \vec{F}_{БА} $, причём эти силы равны по величине и противоположны по направлению.

Математически это записывается как:

$ \vec{F}_{АБ} = -\vec{F}_{БА} $

Важно отметить, что эти две силы приложены к разным телам, поэтому они не уравновешивают друг друга и не могут быть сложены для нахождения равнодействующей силы, действующей на одно тело.

Заключение

Три закона Ньютона составляют основу динамики и позволяют описывать движение подавляющего большинства объектов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Несмотря на то, что в XX веке были открыты релятивистская механика и квантовая механика, которые уточнили и расширили наши представления о движении на скоростях, близких к скорости света, и в микромире, законы Ньютона остаются незаменимым инструментом для инженеров, учёных и всех, кто изучает физический мир.

Ответ: Задание предполагало создание информационного продукта по теме урока. В качестве примера подготовлен информационный продукт в виде сообщения на тему «Законы Ньютона», раскрывающий основные положения классической механики, сформулированные Исааком Ньютоном.

1. Рассмотрите реакцию восстановления оксида железа (III) оксидом углерода (II) как окислительно-восстановительный процесс.

Решение

Окислительно-восстановительная реакция — это химическая реакция, в ходе которой изменяются степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Рассмотрим реакцию восстановления оксида железа (III) оксидом углерода (II) с этой точки зрения.

Сначала составим уравнение реакции. Оксид железа (III), химическая формула $Fe_2O_3$, реагирует с оксидом углерода (II), формула $CO$. В результате этой реакции оксид железа восстанавливается до металлического железа ($Fe$), а оксид углерода (II) окисляется до оксида углерода (IV) ($CO_2$).

Сбалансированное уравнение реакции выглядит следующим образом:

$$ Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2 $$

Далее определим степени окисления всех элементов до и после реакции, чтобы идентифицировать процессы окисления и восстановления.

$$ \overset{+3}{Fe}_2\overset{-2}{O}_3 + 3\overset{+2}{C}\overset{-2}{O} \rightarrow 2\overset{0}{Fe} + 3\overset{+4}{C}\overset{-2}{O}_2 $$

Из уравнения видно, что:
- Степень окисления железа ($Fe$) понижается с $+3$ до $0$. Это означает, что ион железа принимает электроны, то есть происходит процесс восстановления.
- Степень окисления углерода ($C$) повышается с $+2$ до $+4$. Это означает, что атом углерода отдает электроны, то есть происходит процесс окисления.
- Степень окисления кислорода ($O$) остается неизменной ($-2$).

Составим схемы полуреакций, используя метод электронного баланса:

$Fe^{+3} + 3e^{-} \rightarrow Fe^{0}$ | $ \times 2$ | процесс восстановления
$C^{+2} - 2e^{-} \rightarrow C^{+4}$ | $ \times 3$ | процесс окисления

Коэффициенты в уравнениях полуреакций (множители 2 и 3) подбираются так, чтобы общее число электронов, принятых окислителем, было равно общему числу электронов, отданных восстановителем ($3 \times 2 = 6$ электронов). Эти коэффициенты соответствуют стехиометрическим коэффициентам в общем уравнении реакции.

На основе анализа полуреакций определим окислитель и восстановитель:
- Окислителем является оксид железа (III) ($Fe_2O_3$), так как он содержит ионы железа $Fe^{+3}$, которые принимают электроны.
- Восстановителем является оксид углерода (II) ($CO$), так как он содержит атомы углерода $C^{+2}$, которые отдают электроны.

Ответ:

Реакция восстановления оксида железа (III) оксидом углерода (II) является окислительно-восстановительным процессом, который описывается уравнением $Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$. В этой реакции железо в степени окисления $+3$ (в составе $Fe_2O_3$) является окислителем, оно восстанавливается до металлического железа со степенью окисления $0$. Углерод в степени окисления $+2$ (в составе $CO$) является восстановителем, он окисляется до углерода в степени окисления $+4$ (в составе $CO_2$). Процессы перехода электронов описываются полуреакциями: $Fe^{+3} + 3e^{-} \rightarrow Fe^{0}$ (восстановление) и $C^{+2} - 2e^{-} \rightarrow C^{+4}$ (окисление).

2. Какие несолеобразующие оксиды вам ещё известны, кроме оксида углерода (II)? Верно ли с химической точки зрения другое синонимическое название их — безразличные, или индифферентные, оксиды?

Какие несолеобразующие оксиды вам ещё известны, кроме оксида углерода (II)?

Несолеобразующие оксиды — это оксиды, которые, как правило, не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями с образованием солей. Их также называют индифферентными или безразличными. Кроме оксида углерода(II) ($CO$), к этой группе относятся и другие оксиды неметаллов в низких степенях окисления. Наиболее распространённые из них:

1. Оксид азота(I), химическая формула $N_2O$. Также известен под названиями закись азота или «веселящий газ».

2. Оксид азота(II), химическая формула $NO$.

3. Оксид кремния(II), химическая формула $SiO$. Это соединение устойчиво в основном в газообразном состоянии при высоких температурах.

Ответ: Кроме оксида углерода(II) $CO$, к несолеобразующим оксидам относятся оксид азота(I) $N_2O$, оксид азота(II) $NO$ и оксид кремния(II) $SiO$.

Верно ли с химической точки зрения другое синонимическое название их — безразличные, или индифферентные, оксиды?

Да, с химической точки зрения названия «безразличные оксиды» и «индифферентные оксиды» являются верными синонимами для термина «несолеобразующие оксиды». Эти названия точно отражают их ключевое химическое свойство — отсутствие ярко выраженных кислотно-основных свойств и, как следствие, неспособность реагировать с кислотами и щелочами в обычных условиях. Они ведут себя химически «безразлично» по отношению к этим классам соединений.

Важно отметить, что эта «индифферентность» не абсолютна. В жёстких условиях (например, при высокой температуре и давлении) некоторые из этих оксидов могут вступать в реакции. Классический пример — взаимодействие угарного газа со щелочью при нагревании и под давлением с образованием соли муравьиной кислоты (формиата):

$CO + NaOH \xrightarrow{t, p} HCOONa$

Тем не менее, для целей общей классификации оксидов использование этих синонимов является общепринятым и корректным.

Ответ: Да, верно. Названия «безразличные» и «индифферентные» являются корректными синонимами для несолеобразующих оксидов, так как они точно характеризуют их химическую пассивность по отношению к кислотам и основаниям в стандартных условиях.

3. Напишите уравнения реакций, характеризующие свойства оксида углерода (IV). Рассмотрите взаимодействие оксида углерода (IV) с магнием как окислительно-восстановительный процесс.

Оксид углерода (IV), или углекислый газ ($CO_2$), является типичным кислотным оксидом. Он также может проявлять окислительные свойства, вступая в реакции с сильными восстановителями.

Уравнения реакций, характеризующие свойства оксида углерода (IV)

1. Как кислотный оксид:

• Взаимодействие с водой с образованием слабой угольной кислоты:

  $CO_2 + H_2O \leftrightarrows H_2CO_3$

• Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей (карбонатов):

  $CO_2 + CaO \rightarrow CaCO_3$

• Взаимодействие со щелочами (растворимыми основаниями). Продукт реакции зависит от соотношения реагентов:

  При избытке щелочи образуется средняя соль:

  $CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

  При избытке оксида углерода (IV) образуется кислая соль:

  $CO_2 + NaOH \rightarrow NaHCO_3$

2. Окислительные свойства:

• Взаимодействие с активными металлами. Например, магний горит в углекислом газе, восстанавливая углерод:

  $2Mg + CO_2 \xrightarrow{t} 2MgO + C$

• Взаимодействие с раскаленным углем (коксом) с образованием угарного газа:

  $C + CO_2 \xrightarrow{t} 2CO$

Ответ: Свойства оксида углерода (IV) характеризуются реакциями, в которых он выступает в роли кислотного оксида (взаимодействие с водой: $CO_2 + H_2O \leftrightarrows H_2CO_3$; с основными оксидами: $CO_2 + CaO \rightarrow CaCO_3$; со щелочами: $CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$) и в роли окислителя (взаимодействие с активными металлами: $2Mg + CO_2 \rightarrow 2MgO + C$).

Взаимодействие оксида углерода (IV) с магнием как окислительно-восстановительный процесс

Рассмотрим реакцию между оксидом углерода (IV) и магнием:

$2Mg + CO_2 \xrightarrow{t} 2MgO + C$

Для анализа этого процесса определим степени окисления элементов до и после реакции:

$2\overset{0}{Mg} + \overset{+4}{C}\overset{-2}{O_2} \rightarrow 2\overset{+2}{Mg}\overset{-2}{O} + \overset{0}{C}$

Изменения степеней окисления:

• Магний ($Mg$) изменил степень окисления с $0$ до $+2$.
• Углерод ($C$) изменил степень окисления с $+4$ до $0$.

Составим схемы процессов окисления и восстановления (электронный баланс):

$Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{+2}$ | $2$ | процесс окисления

$C^{+4} + 4e^- \rightarrow C^0$ | $1$ | процесс восстановления

Магний ($Mg^0$) отдает электроны и окисляется, следовательно, он является восстановителем.

Углерод ($C^{+4}$) в составе оксида углерода (IV) принимает электроны и восстанавливается, следовательно, оксид углерода (IV) ($CO_2$) является окислителем.

Ответ: В реакции $2Mg + CO_2 \rightarrow 2MgO + C$ магний ($Mg$) является восстановителем, так как его степень окисления повышается с $0$ до $+2$ (процесс окисления). Оксид углерода (IV) ($CO_2$) является окислителем, так как степень окисления углерода в его составе понижается с $+4$ до $0$ (процесс восстановления).

4. Почему раствор углекислого газа окрашивает лакмус в красный цвет? Почему при длительном хранении этого раствора лакмус снова приобретает фиолетовую окраску?

Почему раствор углекислого газа окрашивает лакмус в красный цвет?
Раствор углекислого газа окрашивает лакмус в красный цвет, потому что при растворении в воде углекислый газ ($CO_2$) вступает в обратимую реакцию с водой ($H_2O$), образуя слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$):
$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$
Угольная кислота является слабой, но она частично диссоциирует (распадается на ионы) в водном растворе, образуя катионы водорода ($H^+$) и гидрокарбонат-анионы ($HCO_3^-$):
$H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$
Именно наличие избыточных катионов водорода ($H^+$) создает в растворе кислую среду. Лакмус — это кислотно-основной индикатор, который изменяет свой цвет на красный в кислой среде.
Ответ: Раствор углекислого газа окрашивает лакмус в красный цвет из-за образования угольной кислоты при реакции $CO_2$ с водой, что приводит к появлению кислой среды.

Почему при длительном хранении этого раствора лакмус снова приобретает фиолетовую окраску?
При длительном хранении раствора, особенно если он находится в открытом сосуде, лакмус снова становится фиолетовым. Это происходит потому, что угольная кислота ($H_2CO_3$) — очень неустойчивое соединение. Она легко разлагается обратно на исходные вещества — углекислый газ и воду:
$H_2CO_3 \rightleftharpoons CO_2 \uparrow + H_2O$
Образующийся углекислый газ является летучим и постепенно покидает раствор, уходя в атмосферу. В соответствии с принципом Ле Шателье, улетучивание $CO_2$ смещает химическое равновесие вправо, в сторону разложения кислоты. Это приводит к уменьшению концентрации угольной кислоты и, как следствие, к снижению концентрации ионов водорода ($H^+$) в растворе. Кислотность раствора падает, среда постепенно становится нейтральной. Фиолетовый — это цвет лакмуса в нейтральной среде.
Ответ: При длительном хранении неустойчивая угольная кислота разлагается на воду и углекислый газ, который улетучивается из раствора. В результате кислотность раствора снижается до нейтральной, и лакмус возвращает свою исходную фиолетовую окраску.

5. Напишите формулы следующих солей: карбоната меди (II), гидрокарбоната меди (II), гидроксокарбоната меди (II). К какой группе солей относится каждая соль? Как ещё называют последнюю соль?

Карбонат меди (II)
Для составления формулы соли необходимо знать заряды ионов, из которых она состоит. Катион меди (II) имеет заряд $2+$, его формула $Cu^{2+}$. Карбонат-анион является остатком угольной кислоты ($H_2CO_3$) и имеет заряд $2-$, его формула $CO_3^{2-}$. Поскольку суммарный заряд катионов должен быть равен суммарному заряду анионов, на один ион $Cu^{2+}$ приходится один ион $CO_3^{2-}$.
Формула соли: $CuCO_3$.
Карбонат меди (II) является продуктом полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на катионы металла. Такие соли относятся к классу средних (или нормальных) солей.
Ответ: Формула карбоната меди (II) – $CuCO_3$. Это средняя соль.

Гидрокарбонат меди (II)
Катион меди (II) – $Cu^{2+}$. Гидрокарбонат-ион ($HCO_3^{-}$) – это анион, который образуется при неполном замещении атомов водорода в угольной кислоте. Его заряд равен $1-$. Для того чтобы молекула была электронейтральной, на один катион меди с зарядом $2+$ необходимо два гидрокарбонат-иона.
Формула соли: $Cu(HCO_3)_2$.
Так как в составе аниона этой соли присутствует атом водорода, способный замещаться на металл, эта соль относится к классу кислых солей.
Ответ: Формула гидрокарбоната меди (II) – $Cu(HCO_3)_2$. Это кислая соль.

Гидроксокарбонат меди (II)
Данная соль является продуктом неполного замещения гидроксогрупп ($OH^{-}$) в основании $Cu(OH)_2$ на кислотный остаток $CO_3^{2-}$. Таким образом, в ее состав входят катионы меди ($Cu^{2+}$), гидроксогруппы ($OH^{-}$) и карбонат-ионы ($CO_3^{2-}$). Наиболее известное соединение такого типа имеет формулу, в которой на один карбонат-ион ($CO_3^{2-}$) приходятся две гидроксогруппы ($OH^{-}$) и два катиона меди ($Cu^{2+}$). Проверим электронейтральность: $2 \cdot (+2) + 2 \cdot (-1) + (-2) = 4 - 2 - 2 = 0$.
Формула соли: $(CuOH)_2CO_3$ или в более общем виде $Cu_2(OH)_2CO_3$.
Соли, которые помимо катиона металла и кислотного остатка содержат одну или несколько гидроксогрупп, относятся к классу основных солей.
Гидроксокарбонат меди (II) имеет тривиальное (историческое) название – малахит.
Ответ: Формула гидроксокарбоната меди (II) – $(CuOH)_2CO_3$. Это основная соль. Другое название – малахит.