En los últimos años, ha habido una tendencia de demanda estable para aprobar el examen de química entre los graduados de los grados 9 y 11. La razón es la creciente popularidad de las universidades de medicina e ingeniería, en las que la química actúa como un examen de perfil.
Relevancia
Para ser competitivos al presentar la solicitud, los estudiantes deben demostrar un alto nivel de conocimiento en el examen.
Los problemas en los que se mezclaba polvo de azufre con un exceso de polvo de aluminio, luego se añadía ácido y luego agua, eran especialmente difíciles para los futuros médicos e ingenieros. Es necesario hacer cálculos, determinar una de las sustancias y también elaborar ecuaciones para las reacciones en curso.
¿Cómo resolver problemas de polvo de aluminio mezclado con otros compuestos inorgánicos? Detengámonos en este tema con más detalle.
Primer ejemplo
El polvo de azufre se mezcló con polvo de aluminio, luego la mezcla se calentó, la sustancia obtenida enel resultado de esta reacción, se coloca en agua. El gas resultante se dividió en dos partes. Uno se mezcló con ácido clorhídrico y al segundo se le añadió solución de hidróxido de sodio hasta que se disolvió el precipitado. ¿Qué transformaciones se produjeron? Escribe ecuaciones para todas las reacciones correspondientes a las transformaciones descritas en la tarea.
La respuesta a la pregunta debe ser cuatro ecuaciones con coeficientes estereoquímicos.
Polvo de azufre mezclado con exceso de polvo de aluminio, ¿qué sucede? Las sustancias reaccionan según el esquema, donde el producto final es la sal.
El sulfuro de aluminio resultante en el medio acuático sufre hidrólisis. Dado que esta sal está formada por una base débil (hidróxido de aluminio) y un ácido hidrosulfuro débil, se produce una hidrólisis completa. El proceso produce una base insoluble y un ácido volátil.
En la interacción de uno de los productos, a saber, el hidróxido de aluminio con el ácido clorhídrico, se produce una reacción de intercambio iónico.
Dado que el hidróxido de aluminio tiene propiedades químicas anfóteras (dual), forma una sal compleja (tetrahidroxoaluminato de sodio) con solución de hidróxido de sodio.
Segundo ejemplo
Consideremos otro ejemplo de una tarea que implica escribir los procesos mencionados en la condición. El polvo de aluminio se mezcla con yodo. Agregue una pequeña cantidad de agua. El compuesto obtenido en el proceso se disuelve en agua, se le agrega un exceso de agua amoniacal. El precipitado se filtra, se calcina. Al residuo de la calcinaciónse añade carbonato de sodio, la mezcla se funde. Escribe cuatro ecuaciones de reacción con coeficientes estereoquímicos correspondientes a los procesos descritos.
Dado que el polvo de aluminio se mezcla con yodo según la condición del problema, la primera ecuación para la interacción de sustancias simples tiene la forma:
2Al + 3I2=2AlI3
Esta reacción requiere una pequeña cantidad de agua, que se menciona en la condición.
La siguiente reacción química refleja la interacción del yoduro de aluminio obtenido en la primera etapa con el hidróxido de sodio:
AlI3 + 3NaOH=Al(OH)3 + 3NaI
Dado que el producto de este proceso (hidróxido de aluminio) exhibe propiedades típicas de las bases, entra en una reacción de intercambio iónico con un ácido, la sal y el agua actúan como productos de reacción:
Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O
La mayor dificultad de los escolares para resolver un problema en el que aparece polvo de aluminio es la última reacción. Cuando el cloruro de aluminio interactúa con una solución acuosa de carbonato de sodio en la mezcla de reacción, continúa el proceso de hidrólisis de las sales, lo que conduce a la producción de cloruro de sodio, dióxido de carbono e hidróxido de aluminio. La reacción se ve así:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2 O=2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCL
Qué dificultades tienen los escolares
En algunas tareas, se supone que el fósforo se mezcló en excesopolvo de aluminio El algoritmo de solución es similar a los dos ejemplos anteriores. Entre los problemas que experimentan los egresados en este tipo de asignaciones, notamos una lectura desatendida de las condiciones. Dejando fuera de vista, por ejemplo, la presencia de agua en la mezcla de reacción, los graduados se olvidan de la posibilidad de hidrólisis en la mezcla, escriben incorrectamente la ecuación química del proceso. No todos pueden describir acciones con sustancias: evaporación, filtrado, calcinación, tostado, fusión, sinterización. Sin conocer las diferencias entre las interacciones físicas y químicas, es imposible contar con la realización exitosa de tareas de este tipo.
Tercer ejemplo
Incendiar nitrato de manganeso (II). Añadir ácido clorhídrico concentrado al sólido marrón resultante. El gas liberado en este proceso se pasa a través de ácido hidrosulfuro. Cuando se agrega cloruro de bario a la solución resultante, se observa precipitación. Escribe cuatro ecuaciones químicas correspondientes a las transformaciones descritas.
Cuando se calcina, se deben formar varios productos a partir de una sustancia a la vez. En el problema propuesto se obtiene gas pardo y óxido de manganeso (IV) a partir del nitrato inicial:
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO 2
Tras añadir ácido clorhídrico concentrado a los productos, además del cloro gaseoso, se obtiene agua y cloruro de manganeso (II):
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl 2
Es el cloro el que reacciona con el ácido de hidrosulfuro, el azufre se forma como un precipitado. La ecuación del proceso es la siguiente:
Cl2 +H2S → 2HCl + S
Dado que el azufre no es capaz de formar un precipitado con el cloruro de bario, se debe tener en cuenta que una mezcla de cloro y sulfuro de hidrógeno en presencia de moléculas de agua puede interactuar de la siguiente manera:
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H 2SO4
Por lo tanto, el ácido sulfúrico reacciona con el cloruro de bario:
Н2SO4 + BaCl2 → BaSO4+ 2HCl
Puntos importantes
No todos los estudiantes de secundaria saben cómo se obtienen los polvos de aluminio en la industria, dónde se utilizan. El número mínimo de trabajos prácticos y de laboratorio que quedan en el curso de química escolar tiene un impacto negativo en las habilidades prácticas de los escolares. Es por eso que las tareas relacionadas con el estado agregado de la materia, su color, los rasgos característicos causan dificultades para los graduados que toman el examen estatal unificado de química.
A menudo, los redactores de pruebas utilizan óxido de aluminio, cuyo polvo reacciona con azufre o halógeno, formando, respectivamente, sulfuro o haluro. Los estudiantes de secundaria no se dan cuenta de que la sal resultante se hidroliza en una solución acuosa, por lo que hacen la segunda parte de la tarea de forma incorrecta y pierden puntos.
Resumiendo
Parapara hacer frente sin errores a las preguntas relacionadas con varias transformaciones de sustancias inorgánicas, es necesario tener una idea de las reacciones cualitativas a los cationes y aniones, conocer las condiciones para el curso de la hidrólisis, escribir ecuaciones moleculares e iónicas. En ausencia de habilidades prácticas, las preguntas sobre los signos externos de la interacción de las sustancias causan dificultad.
