Учебник reknow · 8 класс

ВПР: химия: теория

7 тем — объяснения простым языком, формулы, рисунки и разобранные примеры. К каждой теме — тренажёр.

Химия по всем классам →

Оглавление

  1. Первоначальные химические понятия
  2. Чистые вещества и смеси
  3. Физические и химические явления
  4. Строение атома и периодическая таблица
  5. Валентность и химические формулы
  6. Массовая доля растворённого вещества
  7. Химия в жизни человека

ВПР по химии, 8 класс · Часть 1

Первоначальные химические понятия

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Из 33 букв складываются все слова русского языка. Так и в химии: примерно из сотни видов «букв»-атомов складываются миллионы веществ. Вид атомов — это химический элемент, «слово» из атомов — молекула, а то, что можно налить в стакан или взять в руку, — вещество.

Задание 1 ВПР (базовый уровень, до 4 баллов, около 9 минут) проверяет, умеете ли вы различать эти понятия: найти простые и сложные вещества, отличить элемент от вещества, прочитать формулу.

Главные понятия

Атом — мельчайшая химически неделимая частица. Состоит из ядра и электронов.

Химический элемент — определённый вид атомов (с одинаковым зарядом ядра). Обозначается химическим знаком: — водород, — кислород, — железо.

Молекула — наименьшая частица вещества, которая сохраняет его химические свойства; состоит из атомов.

Вещество — то, из чего состоят физические тела (вода, железо, сахар).

OO O₂ простое: 1 элемент OHH H₂O сложное: 2 элемента
Молекула кислорода — из атомов одного элемента; молекула воды — из атомов двух элементов

Простые и сложные вещества

Простое веществоОбразовано атомами одного элемента: , , , , , , , (алмаз, графит). Бывают металлы и неметаллы.
Сложное вещество (соединение)Образовано атомами двух и более элементов: , , , , .

Посчитайте разные заглавные буквы в формуле. Одна заглавная буква (, , ) — простое вещество. Две и больше (, ) — сложное. Индексы (маленькие цифры) роли не играют.

Один элемент может образовывать несколько простых веществ: кислород и озон , алмаз и графит (оба — углерод ). Это явление называют аллотропией.

Элемент или простое вещество?

Одно и то же слово («кислород», «железо») может означать и элемент, и вещество. Решает смысл фразы.

Химический элементРечь о составе: «входит в состав», «содержится в», «атомы».
«Кислород входит в состав воды».
«Железо содержится в гемоглобине крови».
Простое веществоРечь о свойствах — цвет, запах, плавится, горит, им дышат.
«Рыбы дышат растворённым в воде кислородом».
«Гвоздь сделан из железа».

Как читают запись ?

  1. Коэффициент (большая цифра впереди) — число молекул: три молекулы воды.
  2. Индекс после — в каждой молекуле два атома водорода; у индекса нет — атом кислорода один.
  3. Всего атомов водорода: , кислорода: .

— простое вещество или сложное?

  1. В формуле одна заглавная буква — элемент один (кислород).
  2. Ответ: простое вещество.

(угарный газ) и (кобальт) — разные вещи. В две заглавные буквы (углерод и кислород) — это сложное вещество; — один элемент, простое вещество-металл.

Индекс не делает вещество сложным: в три атома, но все они — кислород, поэтому озон — простое вещество.

Явления и свойства

Физическое явлениеновое вещество не образуется, меняются форма, размер, агрегатное состояние: таяние льда, кипение воды, растворение сахара, ковка металла.
Химическое явление (реакция)образуется новое вещество: горение, ржавление железа, скисание молока, гниение.

Физические свойства узнают, не превращая вещество в другое: цвет, запах, вкус, плотность, температуры плавления и кипения, растворимость в воде, электро- и теплопроводность. Химические свойства проявляются только в реакциях: горючесть, способность реагировать с кислотами, кислородом, водой.

Одно из положений атомно-молекулярного учения: вещества состоят из молекул (или атомов), между которыми есть промежутки, — это прерывистое строение вещества. Частицы находятся в непрерывном движении.

Чистые вещества и смеси

Чистое вещество имеет постоянный состав: дистиллированная вода, поваренная соль, сахар, кислород в баллоне, химически чистые железо и медь. Смесь состоит из нескольких веществ: воздух, морская вода, гранит, почва.

Однородная (гомогенная)частиц не видно: воздух, раствор соли или сахара, морская вода.
Неоднородная (гетерогенная)частицы или граница видны: песок с водой, мел в воде, масло с водой.
СмесьСпособ разделения
песок и вода, мел в водефильтрование
соль или сахар в воде (нужно сухое вещество)выпаривание
масло и водаотстаивание (делительная воронка)
железные опилки и серадействие магнитом
спирт и водадистилляция (перегонка)

ВПР по химии, 8 класс · Часть 1

Чистые вещества и смеси

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Дистиллированная вода — чистое вещество: в ней только молекулы воды. Морская вода — смесь: в ней вода, соль и многое другое. Песок в воде видно глазом, а соль в воде — нет; поэтому одни смеси разделяют фильтром, другие — выпариванием.

Задание 2 ВПР (базовый уровень, до 3 баллов, около 7 минут) проверяет: признаки чистого вещества, виды смесей и способы их разделения.

Чистое вещество и смесь

Чистое вещество — вещество без примесей. У него постоянные свойства: определённые температура плавления и кипения, плотность, цвет. Например, чистая вода при обычном давлении кипит при .

Смесь — несколько веществ, каждое из которых сохраняет свои свойства. Состав смеси может быть любым; поэтому свойства смеси непостоянны (солёная вода кипит выше ).

Неоднородная смесьСоставные части видны невооружённым глазом или в микроскоп: песок с водой, речная муть, молоко (капельки жира видны в микроскоп), дым, железные опилки с серой.
Однородная смесьЧастицы не видны даже в микроскоп: раствор соли или сахара в воде, воздух, уксус, сплавы металлов.

Не путайте «смесь» и «сложное вещество». Вода — сложное, но чистое вещество. Воздух состоит из простых веществ , , , но это смесь. По объёму в воздухе больше всего азота (около 78%), кислорода — около 21%.

Способы разделения смесей

Разделение основано на различии свойств компонентов: размера частиц, плотности, растворимости, температуры кипения, магнитных свойств.

СпособНа чём основанПример смеси
Отстаиваниеразная плотность, нерастворимые частицы оседаютглина + вода
Фильтрованиечастицы не проходят через фильтрпесок + вода
Делительная воронканесмешивающиеся жидкости разной плотностимасло + вода
Действие магнитоммагнитные свойстважелезные + древесные опилки
Выпариваниевода испаряется, растворённое вещество остаётсясоль из раствора
Перегонка (дистилляция)разные температуры кипенияполучение чистой воды
песок на фильтре фильтрат воронка с фильтром
Фильтрование: нерастворимые частицы задерживаются фильтром, прозрачный фильтрат стекает в стакан

Как решать

Как выделить поваренную соль из смеси соли с речным песком?

  1. Добавить воду: соль растворится, песок — нет.
  2. Отфильтровать: песок останется на фильтре.
  3. Выпарить фильтрат: вода испарится, в чашке останется соль.

Как называется смесь, в которой составные части видны невооружённым глазом или через микроскоп? — Неоднородная. Вещество, не содержащее примесей, — чистое.

Фильтрованием нельзя отделить растворённое вещество: раствор соли пройдёт через фильтр целиком. Для этого нужно выпаривание или перегонка.

Видно частицы — отстаивание, фильтр, магнит. Не видно (раствор) — выпаривание или перегонка.

ВПР по химии, 8 класс · Часть 1

Физические и химические явления

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Лёд растаял — это по-прежнему вода, изменилось только состояние. Бумага сгорела — бумаги больше нет, появились углекислый газ, вода и пепел. Первое — физическое явление, второе — химическое.

Задание 3 ВПР (базовый уровень, до 2 баллов, около 5 минут) проверяет: умеете ли вы отличить физическое явление от химического и назвать признаки реакции.

Два вида явлений

Физическое явление — меняются форма, размер, агрегатное состояние вещества, но новых веществ не образуется.

Химическое явление (химическая реакция) — одни вещества превращаются в другие, с новыми свойствами.

Физическиеплавление льда, кипение и испарение воды, растворение сахара, измельчение мела, ковка и плавление металла, свечение лампы накаливания, намагничивание иглы, образование тумана и инея
Химическиегорение свечи, дров, газа; ржавление железа; скисание молока; гниение листьев; потемнение серебра; гашение соды уксусом; пригорание пищи; фотосинтез

Растворение соли или сахара в воде — физическое явление: выпарив воду, получим то же вещество. А горение свечи — химическое, хотя при этом парафин и плавится (плавление — физическая часть процесса).

Признаки химической реакции

По признакам видно, что образовалось новое вещество.

газ (пузырьки) осадок изменение цвета
Самые заметные признаки реакции в пробирке

1) изменение цвета; 2) выделение газа; 3) выпадение или растворение осадка; 4) появление запаха; 5) выделение или поглощение теплоты; 6) появление света (пламя, свечение).

Условия начала и протекания реакции: соприкосновение веществ, нагревание (для многих реакций), иногда — катализатор или свет.

Один признак сам по себе не доказывает реакцию. Пузырьки при кипении воды — это пар той же воды (физическое явление). Свет от лампочки — физическое явление: вольфрам не меняется. Спрашивайте себя: появилось ли новое вещество?

Как решать

  1. Определите, что было в начале и что в конце.
  2. Если вещество то же (вода → лёд → пар, кусок мела → порошок мела) — явление физическое.
  3. Если получилось новое вещество (железо → ржавчина, молоко → простокваша) — химическое; назовите признак (цвет, газ, запах, осадок, тепло, свет).

Плавление льда — физическое или химическое явление? — Физическое: лёд и вода — одно вещество . Как называется явление, при котором одни вещества превращаются в другие? — Химическая реакция.

Если на питьевую соду капнуть уксусом, она «шипит». Признак — выделение газа (углекислый газ ). Явление химическое.

«Физика — меняется вид, химия — меняется вещество». Агрегатные переходы (таяние, кипение, испарение, конденсация, замерзание) всегда физические.

ВПР по химии, 8 класс · Часть 1

Строение атома и периодическая таблица

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Периодическая таблица — это «адрес» каждого элемента. По номеру клетки, периоду и группе можно узнать, как устроен его атом: сколько в нём протонов, нейтронов и электронов и как электроны расположены по слоям.

Задание 4 ВПР — самое «дорогое» в части 1 (базовый уровень, до 8 баллов, около 17 минут): по таблице надо назвать элемент, его период и группу, описать строение атома, сравнить свойства.

Из чего состоит атом

ЧастицаГдеЗарядМасса (в а. е. м.)
протон ядро
нейтрон ядро
электрон вокруг ядра, по слоям

Порядковый номер = заряд ядра = число протонов = число электронов (атом в целом нейтрален).

число нейтронов

где — число нейтронов, — относительная атомная масса из таблицы, округлённая до целого (массовое число), — порядковый номер.

Номер периода = число электронных слоёв. Номер группы (для элементов главных подгрупп, А-групп) = число электронов на внешнем слое.

Схема строения атома

+11 Натрий Na, № 11 3-й период → 3 слоя IA-группа → 1 внешний e⁻ слои: 2, 8, 1 p = 11, e = 11 n = 23 − 11 = 12
Атом натрия: , ; электроны располагаются по слоям

Вместимость слоёв для первых 20 элементов: на 1-м — не больше электронов, на 2-м — не больше , на 3-м внешнем — тоже до .

Как решать

  1. Находим в таблице: № , , 3-й период, VIIA-группа.
  2. Протонов и электронов: .
  3. Слоёв: ; внешних электронов: ; распределение: .
  4. Нейтронов (для самого распространённого изотопа ): .

Элемент с символом — водород. Протонов в ядре атома водорода — 1 (порядковый номер ).

В периоде слева направо металлические свойства ослабевают, неметаллические — усиливаются; радиус атома уменьшается.

В группе (А) сверху вниз металлические свойства усиливаются; радиус атома растёт.

Металлына внешнем слое обычно 1–3 электрона: , , , ,
Неметаллына внешнем слое обычно 4–8 электронов: , , , ,

Число нейтронов не равно порядковому номеру и не равно атомной массе. Сначала округлите , потом вычтите . Номер группы = число внешних электронов только для А-групп (главных подгрупп).

«Номер — протоны и электроны, период — этажи (слои), группа — жильцы верхнего этажа».

Химическая связь и решётки

АтомыСвязьПримеры
металл + неметалл (электрон переходит от металла)ионная, , ,
одинаковые неметаллы (пара точно посередине)ковалентная неполярная, ,
разные неметаллы (пара смещена к более электроотрицательному)ковалентная полярная, , ,
атомы металловметаллическая, , , сплав Al и K

Кристаллическая решётка: ионная — поваренная соль; атомная — алмаз, графит, кварц; молекулярная — лёд, иод, «сухой лёд»; металлическая — металлы.

Водород — неметалл: связь в ковалентная полярная, а не ионная.

ВПР по химии, 8 класс · Часть 1

Валентность и химические формулы

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Валентность — это число «рук», которыми атом держится за соседей. У водорода одна рука, у кислорода две. Поэтому кислороду нужны два атома водорода — получается . Все руки должны быть заняты.

Задание 5 ВПР (базовый уровень, до 7 баллов, около 15 минут): определить валентность, составить формулу, посчитать и массовую долю элемента.

Валентность

Валентность — способность атома образовывать определённое число химических связей с другими атомами. Записывается римской цифрой над знаком: , .

HOH O — две черты (II) OCO C — четыре черты (IV)
Каждая черта — одна связь; число черт у атома равно его валентности
ВалентностьПостоянная
I, , , , ,
II, , , , ,
III,

Переменная валентность: (II, III), (I, II), (II, IV), (II, IV, VI), (I–IV), (III, V), (I, III, V, VII).

Формула по валентности и наоборот

В бинарном соединении произведение валентности на индекс у обоих элементов одинаково: — то есть , где и — валентности, и — индексы.

  1. Валентности: .
  2. Наименьшее общее кратное и равно .
  3. Индексы: у , у .
  4. Формула: .
  1. Кислород двухвалентен: «единиц валентности» у кислорода .
  2. Делим на число атомов железа: .
  3. Железо здесь трёхвалентно: .

Быстрый способ «крест-накрест»: валентность одного элемента становится индексом другого (). Если индексы получились с общим делителем, сократите: .

Расчёты по формуле

относительная молекулярная масса

где — относительная атомная масса элемента из таблицы Менделеева (обычно округляют до целых, у хлора — ), — индексы. — величина безразмерная; молярная масса численно равна ей и измеряется в г/моль.

массовая доля элемента в веществе

где — число атомов элемента Э в формуле (индекс).

Вычислите и массовую долю водорода.

  1. , .
  2. .
  3. ; .

. .

Не забывайте умножать на индекс: в кислорода два атома, , а не . Индекс за скобкой относится ко всей скобке: — это , , ; .

Проверка: сумма массовых долей всех элементов в веществе равна .

Степень окисления

Степень окисления — условный заряд атома в соединении. В отличие от валентности, у неё есть знак «+» или «−»: .

  • Кислород в большинстве соединений , водород .
  • В простом веществе степень окисления атома равна (, ).
  • Сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна .
  1. : , .
  2. : , . : , .
  3. : , . Так же азот в : , .

ВПР по химии, 8 класс · Часть 2

Массовая доля растворённого вещества

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

В стакане 100 г солёной воды, из них 15 г — соль. Значит, соль составляет раствора. Это число и есть массовая доля: какая часть массы раствора приходится на растворённое вещество.

Задание 6 ВПР (часть 2, базовый уровень, до 2 баллов, около 5 минут) — расчётная задача на массовую долю.

Раствор и его состав

Раствор — однородная смесь растворителя (чаще всего воды) и растворённого вещества.

Массовая доля растворённого вещества — отношение массы растворённого вещества к массе всего раствора.

массовая доля, %
масса раствора, г

где — масса растворённого вещества, г; — масса растворителя, г; — масса раствора, г. Масса воды в граммах равна её объёму в миллилитрах (плотность воды ).

15 г 85 г воды соль 15% раствор 100 г = 100%
100 г раствора с массовой долей соли 15 %: 15 г соли + 85 г воды

Три типа задач

В 100 г раствора содержится 15 г соли.

  1. .

Если дана масса воды, сначала найдите массу раствора: 20 г соли в 80 г воды → г, (а не !).

Масса раствора 200 г, массовая доля соли 10 %.

  1. г.
  2. Если спрашивают и воду: г (180 мл).

В примере из ВПР: г.

К 200 г 10 %-го раствора добавили 50 г воды. Какова новая массовая доля?

  1. Соли было и осталось г — вода её не меняет.
  2. Новая масса раствора: г.
  3. .

При упаривании воду вычитают; при добавлении соли прибавляют её и к веществу, и к раствору.

Ловушки

В знаменателе — масса раствора, а не воды. Проценты перед умножением переводите в доли: .

Ответ записывайте в тех единицах, которые просят: «в процентах» — , «в граммах» — число граммов, без лишних знаков. Округляйте только в конце.

Треугольник: сверху, и снизу. Закройте искомое: масса вещества ; доля ; раствор .

ВПР по химии, 8 класс · Часть 2

Химия в жизни человека

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Химия окружает нас дома: соль и сода на кухне, мел у доски, уксус в бутылке, перекись водорода в аптечке. У этих веществ есть «бытовые» (тривиальные) названия и настоящие химические — их и нужно уметь сопоставлять.

Задание 9 ВПР (часть 2, базовый уровень, до 2 баллов, около 5 минут): узнать вещество по бытовому названию, назвать его применение и правила безопасного обращения.

Бытовое название → химическое

В бытуХимическое названиеФормулаПрименение
поваренная сольхлорид натрияприправа, консервирование
питьевая содагидрокарбонат натриявыпечка (разрыхлитель), чистка
кальцинированная содакарбонат натриястирка, смягчение воды, стекло
мел, мрамор, известняккарбонат кальциястроительство, мел для доски
негашёная известьоксид кальциястроительство
гашёная известьгидроксид кальцияпобелка, строительные растворы
углекислый газ, «сухой лёд» (твёрдый)оксид углерода(IV)газировка, огнетушители, охлаждение
угарный газоксид углерода(II)ядовит! образуется при неполном сгорании
столовый уксусраствор уксусной кислотыприправа, консервирование
перекись водородапероксид водородаобработка ссадин (3 %-й раствор)
марганцовкаперманганат калиядезинфекция
нашатырный спиртводный раствор аммиакаприведение в чувство, чистка
медный купороспентагидрат сульфата меди(II)защита растений от грибков
гипсдигидрат сульфата кальциямедицина, строительство
кварц, речной песококсид кремния(IV)стекло, строительство
питьевой (этиловый) спиртэтанолантисептик, растворитель
глюкоза (виноградный сахар)глюкозаисточник энергии для организма

Питьевая сода и кальцинированная сода — разные вещества. Едят только питьевую. Угарный газ ядовит, углекислый — нет (но в большой концентрации им нельзя дышать).

Известь: от камня до побелки

CaCO₃мел, известняк CaOнегашёная известь Ca(OH)₂гашёная известь обжиг, tвыделяется CO₂ + H₂Oгашение, выделяется тепло + CO₂твердение побелки
Превращения соединений кальция, которые используют в строительстве

Уравнения: ; ; .

Безопасность и как решать

Хранить бытовую химию в подписанной упаковке, отдельно от продуктов и в недоступном для детей месте. Не пробовать вещества на вкус, не нюхать в упор (запах направляют к себе ладонью). Не смешивать разные чистящие средства. Работать с кислотами и щелочами в перчатках; при попадании на кожу — промыть большим количеством воды.

  1. Какое вещество в быту называют поваренной солью? — хлорид натрия .
  2. Какое вещество называют питьевой содой? — гидрокарбонат натрия .
  3. Почему тесто с содой и кислой средой (кефир, уксус) становится пышным? — выделяется углекислый газ , его пузырьки разрыхляют тесто.

Запоминайте парами по металлу: натрий — соль и две соды; кальций — мел, известь (негашёная и гашёная), гипс.

Ещё вопросы о веществах в быту

  • Накипь (в основном карбонат кальция) удаляют уксусной или лимонной кислотой: кислота растворяет карбонат.
  • Сода нейтрализует кислоты, поэтому ею убирают кислотные пятна и запахи.
  • Кислород поддерживает горение и нужен для дыхания.
  • Горящее масло нельзя тушить водой: вода тонет, мгновенно вскипает и разбрызгивает горящее масло. Огонь накрывают крышкой или плотной тканью — без доступа кислорода горение прекращается.
  • Обычный сахар — это сахароза.
  • Пищевую фольгу делают из алюминия: он лёгкий, пластичный и покрыт прочной оксидной плёнкой.
  • Железные изделия красят или покрывают цинком (оцинковка) для защиты от коррозии — ржавления.
  • Для обработки ссадин используют 3 %-й раствор перекиси водорода.