Шпаргалка по химии за 9 класс: классы и реакции
Химия девятого класса в таблицах-схемах: классы неорганических соединений и их взаимодействия, ряд активности металлов, ионные уравнения, скорость и равновесие, базовые ОВР. Правило плюс условие, при котором оно срабатывает.
Химия девятого класса — год, когда из таблицы Менделеева и восьмиклассных определений вырастает настоящая карта реакций: какой класс с каким реагирует, что выпадает осадком, что улетает газом, что записывать ионами. На ОГЭ эти связи спрашивают напрямую: выбери реакцию, которая пойдёт, допиши уравнение, объясни условие. Проваливаются не на экзотике, а на двух базовых вещах: на условиях реакций обмена и на путанице «окислитель против восстановителя». Шпаргалка собрана как карта маршрута: таблица классов, таблица взаимодействий, ряд активности, правила ионных уравнений — по строке на ситуацию.
Классы неорганических соединений
Четыре больших класса закрывают почти всю неорганику: оксиды, основания, кислоты и соли. Различать их нужно мгновенно, по составу: оксид — элемент плюс кислород, основание — металл плюс гидроксогруппа, кислота — водород на первом месте плюс кислотный остаток, соль — металл плюс кислотный остаток. Дальше внутри классов есть деления, и именно они решают, с кем вещество станет реагировать: растворимое основание и нерастворимое ведут себя по-разному, амфотерный оксид умеет и в кислоту, и в щёлочь.
| Класс | Состав и пример | Что важно помнить |
|---|---|---|
| Оксиды основные | металл и кислород: , | соответствуют основаниям; с водой дают щёлочи, если основание растворимо |
| Оксиды кислотные | неметалл и кислород: , | соответствуют кислотам; с водой дают кислоты |
| Оксиды амфотерные | , | реагируют и с кислотами, и со щелочами — работают в обе стороны |
| Основания | металл и гидроксогруппы: , | растворимые — щёлочи; нерастворимые разлагаются при нагревании на оксид и воду |
| Кислоты | водород и кислотный остаток: , | бывают кислородсодержащие и бескислородные; сильные диссоциируют нацело |
| Соли средние | металл и кислотный остаток: , | все атомы водорода кислоты замещены металлом |
| Соли кислые | водород остался; продукт неполной нейтрализации |
Кто с кем реагирует: таблица-схема
Взаимодействия классов — конструктор из восьми ходов, и все ходы собраны здесь. Общее правило для реакций обмена: реакция идёт только тогда, когда что-то уходит из раствора — выпадает осадок, улетает газ или образуется слабый электролит, чаще всего вода. Если всё, что получилось, осталось в растворе ионами — реакции нет, и уравнение писать нельзя. В уравнениях ставь стрелки вниз у осадков и вверх у газов и обязательно выравнивай коэффициенты.
| Реагенты | Продукты | Условие и пример |
|---|---|---|
| Основный оксид и кислота | соль и вода | ; идёт для основных оксидов всегда |
| Основный и кислотный оксид | соль | |
| Кислотный оксид и щёлочь | соль и вода | |
| Основание и кислота | соль и вода | нейтрализация: |
| Щёлочь и соль | новое основание и соль | если выпадает осадок: |
| Кислота и металл до H | соль и водород | ; металл левее водорода в ряду активности |
| Кислота и соль | новая кислота и соль | если уходит осадок или газ: |
| Соль и соль | две новые соли | только при выпадении осадка; реагенты берут в растворах |
Ряд активности металлов
Ряд активности — очередь металлов от самого буйного до самого спокойного. Он отвечает на два вопроса сразу: вытеснит ли металл водород из кислоты и вытеснит ли один металл другой из раствора соли. Металлы левее водорода реагируют с кислотами с выделением водорода, а более активный металл вытесняет менее активного из его соли. Медь, серебро и золото с соляной кислотой молчат именно поэтому.
| Правило | Формулировка | Пример и ловушка |
|---|---|---|
| Сам ряд | Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au | активность убывает слева направо; литий — самый активный |
| Металл до H и кислота | соль и водород | ; медь в этой реакции молчит |
| Металл после H | с кислотами-неокислителями не реагирует | медь, серебро, золото не растворяются в соляной и разбавленной серной |
| Вытеснение из соли | более активный вытесняет менее активного | : железный гвоздь покрывается медью |
| Щелочные металлы в растворе соли | сначала реагируют с водой | натрий тратится на воду, а не на вытеснение металла из соли |
Кислотно-основные реакции и ионные уравнения
Полное ионное уравнение показывает, кто на самом деле участвует в реакции: сильные электролиты в растворе существуют в виде ионов, и запись молекулами скрывает суть. Сокращённое ионное убирает наблюдателей — ионы, которые не изменились, — и оставляет только суть. Одна и та же сокращённая запись описывает десятки уравнений сразу: ион водорода с гидроксид-ионом, дающими воду, — это любая нейтрализация сильной кислоты сильным основанием.
| Объект | Правило записи | Пояснение |
|---|---|---|
| Сильные кислоты | , , , , — на ионы | диссоциируют нацело, без остатка |
| Щёлочи | , , — на ионы | растворимые основания — сильные электролиты |
| Растворимые соли | на ионы | смотри таблицу растворимости: растворима — значит ионы |
| Что не раскладываем | вода, оксиды, газы, осадки, слабые электролиты | , , , , остаются молекулами |
| Полное ионное | все сильные электролиты записывай ионами | коэффициенты перед ионами обязательны |
| Сокращённое ионное | вычеркни одинаковые ионы слева и справа | ; |
Скорость реакций и химическое равновесие
Скорость измеряется изменением концентрации за время, а управляется рычагами: концентрация, температура, давление для газов, площадь поверхности и катализатор. Для обратимых реакций добавляется принцип Ле Шателье: при внешнем воздействии равновесие сдвигается туда, где система гасит это воздействие. Этот блок на ОГЭ чаще спрашивают теорией, поэтому здесь важнее запомнить правила, чем считать.
| Фактор | Эффект | Пояснение |
|---|---|---|
| Концентрация | больше реагента — скорость выше | в единице объёма становится больше столкновений |
| Температура | нагрев на десять градусов ускоряет реакцию в 2–4 раза | правило Вант-Гоффа; работает для любых реакций |
| Давление | повышение ускоряет реакции с газами | эффективно, когда газообразное вещество участвует в реакции |
| Площадь поверхности | измельчение ускоряет гетерогенные реакции | порошок реагирует быстрее куска того же вещества |
| Катализатор | ускоряет реакцию, сам не расходуется | равновесие не сдвигает: ускоряет и прямую, и обратную реакции |
| Ле Шателье: температура | нагрев сдвигает равновесие к эндотермической реакции | охлаждение — наоборот, к экзотермической |
| Ле Шателье: давление | повышение сдвигает равновесие к меньшему числу моль газа | считаются только газообразные вещества в уравнении |
| Ле Шателье: концентрация | добавка реагента сдвигает равновесие к продуктам | избыток одного реагента выдавливает равновесие вперёд |
ОВР: базовый минимум
Окислительно-восстановительные реакции — обмен электронами. Окислитель принимает электроны и восстанавливается, восстановитель отдаёт и окисляется. Ориентир — степени окисления: где они изменились, там и ОВР. Для ОГЭ достаточно узнавать пару «окислитель — восстановитель» в типовых реакциях и не путать направление: восстановление — это приём электронов, а не бытовое «восстановление металла из руды».
| Понятие | Правило | Пример |
|---|---|---|
| Окислитель | принимает электроны, степень окисления понижается | в оксиде меди переходит в металлическую медь |
| Восстановитель | отдаёт электроны, степень окисления повышается | водород в реакции с оксидом меди уходит в воду |
| Горение | кислород — окислитель, углерод окисляется | |
| Металл и кислота | цинк — восстановитель, ионы водорода — окислитель | |
| Вытеснение из соли | железо отдаёт электроны меди и вытесняет её из раствора | |
| Степени окисления не изменились | это не ОВР | нейтрализация и реакции обмена идут без передачи электронов |
Каждую тему из таблиц догоняй на уроках: электролитическую диссоциацию — на /himiya/9-klass/elektrolity/, кислоты и основания — на /himiya/9-klass/kisloty-osnovaniya/, металлы — на /himiya/9-klass/metally/, ионные уравнения — на /himiya/9-klass/ionnye-uravneniya-9/, скорость реакции — на /himiya/9-klass/skorost-reakcii-9/, генетическую связь классов — на /himiya/9-klass/geneticheskaya-svyaz-9/, расчётные задачи — на /himiya/9-klass/praktikum-raschetov-9/. Числа по молярной массе и долям проверяй на калькуляторах /calc/molekulyarnaya-massa/ и /calc/massovaya-dolya/, кислотность растворов — на /calc/ph-rastvora/, а составы и валентность восьмого класса — в шпаргалке /guides/shpargalka-himiya-8/. Стратегию подготовки к ОГЭ по химии разобрали в гайде /guides/kak-podgotovitsya-k-oge-po-himii/.
Мини-квиз на отдыхе
Клавиши 1–9 выбирают вариант, Enter — «Проверить»
1 Какой режим подготовки эффективнее?
Частые вопросы
Как быстро определить класс вещества по формуле?
Ищи по порядку: только элемент и кислород — оксид; металл и гидроксогруппы — основание; водород на первом месте и кислотный остаток — кислота; металл и кислотный остаток — соль. Эти четыре строки закрывают большинство заданий первой части ОГЭ.
Почему реакция обмена может не пойти?
Потому что продукты остались в растворе: ионы не покидают систему, и ничего нового не образуется. Реакция обмена идёт, только если выпадает осадок, улетает газ или образуется слабый электролит вроде воды — тогда есть что записать в правой части уравнения.
Как отличить окислителя от восстановителя в уравнении?
Считай степени окисления до и после реакции: у окислителя степень понизилась, потому что он принял электроны, у восстановителя повысилась. В реакции водорода с оксидом меди водород — восстановитель, а связанная в оксиде медь — окислитель.
Что важнее выучить про скорость реакций?
Четыре рычага и одно правило: концентрация, температура, давление для газов и катализатор повышают скорость, а принцип Ле Шателье объясняет сдвиг равновесия — нагрев тянет равновесие к эндотермической реакции, повышение давления — к меньшему числу моль газа.