Відповідність «речовина — клас, назва або властивість»

Завдання 19 і 20 у НМТ з хімії мають формат «логічні пари». Тобі пропонують два блоки: лівий — три пронумеровані позиції (1, 2, 3) і правий — п’ять позначених літерами варіантів (А, Б, В, Г, Д). Твоє завдання — дібрати до кожної цифри одну відповідну букву так, щоб утворилися три правильні пари.

Оскільки букв п’ять, а цифр три, дві букви залишаються «зайвими». Це не помилка в завданні: зайві варіанти — це характеристики інших речовин або хибні описи, які не підходять до жодної з трьох запропонованих формул. Наприклад, якщо серед варіантів є «несолетворний оксид», а всі три оксиди в лівому блоці солетворні, то цей варіант буде зайвим.

Кожну цифру можна поєднати лише з однією буквою, і різні цифри обов’язково поєднуються з різними буквами. Тобто не можна двічі використати одну й ту саму букву.

Оцінювання

За кожну правильну пару ти отримуєш 1 бал. Отже, за завдання можна отримати від 0 до 3 балів. Важливо: частково правильна відповідь дає частковий бал. Якщо ти правильно встановиш дві пари з трьох, отримаєш 2 бали. Тому завжди заповнюй усі три пари, навіть якщо не цілком упевнений(-а) в одній із них. Порожня пара гарантовано дає 0 балів за неї, а спроба може принести бал.

Порядок роботи

• Знайди найочевиднішу пару — ту, в якій ти абсолютно впевнений(-а). Поєднай відповідну цифру з буквою.

• Подумки викресли використану букву з переліку. Тепер у тебе залишилося чотири букви на дві цифри.

• Переходь до наступної пари, де впевненість висока. Знову викресли букву.

• Для останньої, сумнівної пари вибирай із букв, що лишилися. Навіть якщо вагаєшся, обери найімовірніший варіант — він може виявитися правильним.

Цей метод послідовного виключення значно підвищує шанси на повний бал, бо з кожним кроком коло вибору звужується.

Одне з найпоширеніших завдань на відповідність — визначити тип оксиду за його формулою. Оксиди поділяють на чотири групи: основні, кислотні, амфотерні та несолетворні. Розгляньмо кожну групу докладно.

Основні оксиди

Основні оксиди утворюють типові метали в нижчих ступенях окиснення (зазвичай +1 або +2). Вони реагують із кислотами, утворюючи сіль і воду, а з лугами — не реагують (крім оксидів лужних і лужноземельних металів, які реагують із водою, даючи луги). Приклади: Na₂O, CaO, BaO, MgO, CuO, FeO.

Кислотні оксиди

Кислотні оксиди — це оксиди неметалів (крім несолетворних), а також оксиди металів у високих ступенях окиснення (+5…+7). Вони реагують із лугами, утворюючи сіль і воду, а з кислотами — не реагують. Приклади: CO₂, SO₃, SO₂, P₂O₅, N₂O₅, SiO₂, CrO₃, Mn₂O₇. Оксиди металів у ступенях окиснення +3 і +4 (Cr₂O₃, Fe₂O₃, MnO₂) здебільшого амфотерні.

Амфотерні оксиди

Амфотерні оксиди виявляють подвійну природу: вони реагують і з кислотами, і з лугами, утворюючи сіль і воду. До них належать оксиди Al₂O₃, ZnO, BeO, Cr₂O₃. Запам’ятай елементи, що утворюють амфотерні оксиди: Алюміній, Цинк, Берилій — саме їхні оксиди найчастіше трапляються в завданнях.

Несолетворні оксиди

Несолетворні оксиди не взаємодіють ні з водою, ні з кислотами, ні з лугами з утворенням солі. Їх усього чотири: CO (чадний газ), NO (нітроген(II) оксид), N₂O (нітроген(I) оксид) і SiO (силіцій(II) оксид). Найпоширеніша помилка — віднести CO або NO до кислотних оксидів. Пам’ятай: неметал ≠ автоматично кислотний оксид.

Швидкий прийом для визначення

Запам’ятай простий алгоритм: подивися на елемент у формулі оксиду. Якщо це неметал — швидше за все кислотний оксид, але перевір, чи не входить він до списку несолетворних (CO, NO, N₂O, SiO). Якщо це метал — подивися на ступінь окиснення: +1 або +2 → основний (крім Zn і Be); +3 або +4 → здебільшого амфотерний; +5…+7 → кислотний; Al, Zn, Be → амфотерний.

У завданнях на відповідність часто просять співвіднести формулу солі з типом середовища її водного розчину (кисле, лужне чи нейтральне). Щоб це зробити, треба розуміти, що таке гідроліз солі — взаємодія йонів солі з водою, яка змінює pH розчину.

Коли розчин лужний (pH > 7)

Сіль, утворена сильною основою (лугом) і слабкою кислотою, гідролізує за аніоном. У розчині накопичуються гідроксид-йони OH⁻, тому середовище стає лужним. Приклади: K₂CO₃ (калій карбонат) — сильна основа KOH + слабка кислота H₂CO₃ → лужне середовище; Na₂S (натрій сульфід) — сильна основа NaOH + слабка кислота H₂S → лужне; CH₃COONa (натрій ацетат) — сильна основа NaOH + слабка кислота CH₃COOH → лужне.

Коли розчин кислий (pH < 7)

Сіль, утворена слабкою основою й сильною кислотою, гідролізує за катіоном. У розчині накопичуються йони H⁺, тому середовище стає кислим. Приклади: NH₄Cl (амоній хлорид) — слабка основа NH₃·H₂O + сильна кислота HCl → кисле середовище; ZnCl₂ (цинк хлорид) — слабка основа Zn(OH)₂ + сильна кислота HCl → кисле; Al₂(SO₄)₃ (алюміній сульфат) → кисле; Fe(NO₃)₃ (ферум(III) нітрат) → кисле.

Коли розчин нейтральний (pH ≈ 7)

Сіль, утворена сильною основою й сильною кислотою, не гідролізує. Її водний розчин має нейтральне середовище. Приклади: NaCl (натрій хлорид), KNO₃ (калій нітрат), Na₂SO₄ (натрій сульфат).

Таблиця сили кислот і основ

Швидкий спосіб: визнач, якою кислотою й основою утворена сіль. Якщо обидва компоненти сильні — нейтральне середовище. Якщо основа сильна, а кислота слабка — лужне. Якщо основа слабка, а кислота сильна — кисле. Випадок «слабка основа + слабка кислота» складніший: середовище залежить від відносної сили кислоти й основи, тому його визначають окремо для кожної солі.

У завданнях на відповідність можуть траплятися як органічні сполуки (за формулою треба визначити клас або функціональну групу), так і неорганічні речовини з тривіальними назвами, яких немає в довідці НМТ.

Клас органічної сполуки за функціональною групою

Функціональна група — це атом або група атомів, яка визначає характерні хімічні властивості сполуки. Ось основні відповідності:

Зверни увагу на пастку: HCOOH (метанова кислота) має групу –CHO, але це карбонова кислота, бо група –COOH є пріоритетною. Також спирт C₂H₅OH і етер CH₃OCH₃ мають однакову молекулярну формулу C₂H₆O, але належать до різних класів. Розрізняй їх за структурною формулою: у спирті є група –OH, в етері — атом Оксигену між двома Карбонами.

Тривіальні назви неорганічних речовин

У довідці НМТ немає тривіальних назв, тому їх треба знати напам’ять. Ось найважливіші:

Запам’ятай різницю: «гашене» вапно — Ca(OH)₂, «негашене» — CaO. «Питна» сода — NaHCO₃ (гідрогенкарбонат), «кальцинована» — Na₂CO₃ (карбонат). Їх часто плутають, тому ці пари варто знати напам’ять.

Розгляньмо чотири типові завдання на відповідність. Кожне розв’язуватимемо покроково, застосовуючи метод послідовного виключення.

Приклад 1. Оксид — тип

Установи відповідність між формулою оксиду та його типом.

1 CO₂ 2 CaO 3 Al₂O₃

А основний Б кислотний В амфотерний Г несолетворний Д кислотний, не реагує з лугами

Розв’язання:

• CO₂ — оксид неметалу Карбону. Неметали (крім CO, NO, N₂O) утворюють кислотні оксиди. Отже, 1 → Б.

• CaO — оксид типового металу Кальцію в ступені +2. Це основний оксид. 2 → А.

• Al₂O₃ — оксид Алюмінію, який належить до амфотерних елементів. 3 → В.

Ключ: 1Б, 2А, 3В. Чому Г і Д зайві? Г (несолетворний) підходить для CO або NO, яких тут немає. Д (кислотний, не реагує з лугами) — хибний опис: кислотні оксиди якраз реагують із лугами, тому Д не підходить до жодного оксиду.

Приклад 2. Сіль — середовище розчину

Установи відповідність між формулою солі та реакцією середовища її водного розчину.

1 K₂CO₃ 2 NH₄Cl 3 NaNO₃

А pH більше 7 Б pH дорівнює 7 В pH менше 7 Г залежить від температури Д не розчиняється

Розв’язання:

• K₂CO₃ — сіль сильної основи KOH і слабкої кислоти H₂CO₃. Гідролізує за аніоном, розчин лужний, pH > 7. 1 → А.

• NH₄Cl — сіль слабкої основи NH₃·H₂O і сильної кислоти HCl. Гідролізує за катіоном, розчин кислий, pH < 7. 2 → В.

• NaNO₃ — сіль сильної основи NaOH і сильної кислоти HNO₃. Не гідролізує, pH ≈ 7. 3 → Б.

Ключ: 1А, 2В, 3Б. Варіанти Г і Д зайві: тип середовища (кисле, лужне, нейтральне) визначає склад солі — сила кислоти й основи, а не температура, а всі три солі добре розчинні у воді.

Приклад 3. Формула — клас органічної сполуки

Установи відповідність між формулою органічної сполуки та її класом.

1 CH₃CHO 2 C₂H₅OH 3 CH₃COOCH₃

А спирт Б альдегід В естер Г кетон Д карбонова кислота

Розв’язання:

• CH₃CHO містить групу –CHO (альдегідну). Це етаналь, клас — альдегіди. 1 → Б.

• C₂H₅OH містить групу –OH при насиченому атомі Карбону. Це етанол, клас — спирти. 2 → А.

• CH₃COOCH₃ містить групу –COO– (складноефірний зв’язок). Це метилетаноат, клас — естери. 3 → В.

Ключ: 1Б, 2А, 3В. Зайві Г (кетон) і Д (карбонова кислота). Кетони мають групу >C=O всередині ланцюга (наприклад, CH₃COCH₃), а карбонові кислоти — групу –COOH.

Приклад 4. Формула — тривіальна назва

Установи відповідність між формулою речовини та її тривіальною назвою.

1 NaHCO₃ 2 Ca(OH)₂ 3 CaO

А гашене вапно Б негашене вапно В питна сода Г кальцинована сода Д вапняк

Розв’язання:

• NaHCO₃ — натрій гідрогенкарбонат, відомий як питна сода. 1 → В.

• Ca(OH)₂ — кальцій гідроксид, гашене вапно. 2 → А.

• CaO — кальцій оксид, негашене вапно. 3 → Б.

Ключ: 1В, 2А, 3Б. Зайві Г (кальцинована сода — Na₂CO₃) і Д (вапняк — CaCO₃). Зверни увагу: «гашене» (Ca(OH)₂) і «негашене» (CaO) вапно — різні речовини, їх часто плутають.

Ось найпоширеніші помилки, яких припускаються учасники НМТ у завданнях на відповідність. Уникай їх — і твій результат буде вищим.

• Зупинитися на першій непевній парі. Коли одна з пар викликає сумнів, деякі учні лишають її порожньою або не заповнюють решту. Правильно: починай із найочевиднішої пари, викресли використану букву, потім переходь до наступної. Для сумнівної пари вибирай із букв, що лишилися, — навіть випадковий вибір має шанс на бал.

• Віднести CO та NO до кислотних оксидів. CO (чадний газ) і NO (нітроген(II) оксид) — несолетворні оксиди. Вони не реагують ні з кислотами, ні з лугами з утворенням солі. Запам’ятай чотири несолетворні оксиди: CO, NO, N₂O, SiO.

• Вважати, що розчин солі завжди нейтральний. Багато солей гідролізують, змінюючи pH. Тільки солі сильної основи й сильної кислоти (NaCl, KNO₃, Na₂SO₄) дають нейтральне середовище. Інші комбінації дають кисле або лужне середовище.

• Плутати спирт і фенол. Обидва мають групу –OH, але в спиртах вона приєднана до насиченого атома Карбону, а в фенолі — до бензенового кільця. Так само альдегіди (–CHO) і карбонові кислоти (–COOH) мають спільну карбонільну групу, але кислоти мають ще й гідроксильну групу біля того ж атома Карбону.

• Плутати «гашене» і «негашене» вапно. Гашене вапно — Ca(OH)₂, негашене — CaO. Аналогічно: питна сода — NaHCO₃, кальцинована сода — Na₂CO₃. Ці пари треба знати напам’ять.

• Лишати пару без відповіді. Навіть якщо ти не знаєш відповіді, обери якийсь варіант. За неправильну пару бал не знімають, а за правильну — додають. Порожня пара гарантовано дає 0 балів.

Завдання на відповідність у НМТ з хімії — це номери 19 і 20. Вони мають формат «логічні пари»: три цифри (1–3) у лівому блоці та п’ять букв (А–Д) у правому. Дві букви завжди зайві. За кожну правильну пару нараховують 1 бал, тобто максимум за одне таке завдання — 3 бали.

У демонстраційному варіанті НМТ 2026 року завдання № 19 перевіряло якісні реакції органічних сполук, а № 20 — гідроліз солей і середовище розчину. Однак теми можуть змінюватися: в інших варіантах № 19 може стосуватися оксидів, а № 20 — органічних сполук. Тому важливо бути готовим до будь-якої комбінації.

Довідкові матеріали НМТ містять періодичну систему хімічних елементів і таблицю розчинності кислот, основ і солей у воді. Однак у довідці немає:

• тривіальних назв речовин (питна сода, гашене вапно тощо);

• забарвлень індикаторів у різних середовищах;

• класифікації оксидів на основні, кислотні, амфотерні, несолетворні;

• функціональних груп органічних сполук.

Усі ці відомості треба знати напам’ять.

Стратегія виконання

• Починай із найочевиднішої пари. Це дає впевненість і звужує вибір.

• Викреслюй використані букви. Подумки або на чернетці позначай, які букви вже задіяні.

• Не лишай порожніх пар. Навіть якщо сумніваєшся, обери один із варіантів, що лишилися. Це може принести додатковий бал.

• Перевір, чи не використав одну букву двічі. Кожна буква може бути поєднана лише з однією цифрою.

• Завдання 19–20: три цифри (1–3), п’ять букв (А–Д), дві букви зайві. По 1 балу за кожну правильну пару (0–3 бали за завдання).

• Оксиди: основні — метали (+1, +2); кислотні — неметали (крім CO, NO, N₂O) та метали в ступенях +5…+7; амфотерні — Al₂O₃, ZnO, BeO, Cr₂O₃; несолетворні — CO, NO, N₂O, SiO.

• Середовище розчину солі: сильна основа + слабка кислота → лужне (pH > 7); слабка основа + сильна кислота → кисле (pH < 7); сильна основа + сильна кислота → нейтральне (pH ≈ 7).

• Клас органічної сполуки визначають за функціональною групою: –OH (спирт або фенол), –CHO (альдегід), –COOH (карбонова кислота), –COO– (естер), –NH₂ (амін).

• Тривіальні назви треба знати напам’ять: NaHCO₃ — питна сода, Na₂CO₃ — кальцинована сода, CaO — негашене вапно, Ca(OH)₂ — гашене вапно, CaCO₃ — вапняк/крейда/мармур.

• Метод роботи: найочевидніша пара → викреслити букву → наступна пара → для сумнівної вибрати з букв, що лишилися. Ніколи не лишай пару без відповіді.