close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

МУ 01

код для вставкиСкачать
МУ для заочников (часть - 1)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ _______________________________________________________ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ» Кафедра «Химия» А.Я.Бочкарева Одобрено Н.А.Гурьева методической ко-
миссией по общенаучным дисциплинам Х И М И Я программа, краткие методические указания, решение типовых задач, контрольные задания для студентов I курса заочного обучения всех специальностей МГТУ «МАМИ» Часть I Под редакцией к.х.н., доц.Гурьевой Н.А. М о с к в а 2011 2
Современная химическая наука стремится к познанию внутренних скрытых причин, обуславливающих при химических реакциях изменение или возникновение новых свойств веществ, что приводит к установлению общих теорий и открывает широчайшие возможности для практического использования теоретических знаний. Роль современной химии в произ-
водстве превращается из подсобной в ведущую; она сама по себе стала непосредственной производительной силой, а производство – техниче-
ским оформлением новых прогрессивных идей теоретической химии. Цель преподавания химии.
Обучение химии в инженерно-техническом вузе преследует две ос-
новные цели. Первая - общеобразовательная и развивающая, которая за-
ключается в формировании диалектико-материалистического мировоз-
зрения студента и в развитии у него химического мышления. Вторая - конкретно-практическая, связанная с применением химических законов и процессов в современной технике и с ознакомлением студента со свойст-
вами технических материалов. Задачи изучения химии.
С учётом новейших требований в повышении фундаментальной под-
готовки дать студенту систему химических знаний, достаточных для по-
следующего изучения общеинженерных дисциплин и химически грамот-
ного решения практических вопросов по специальности. Методика самостоятельной работы студента.
Основная форма работы студента заочного обучения над изучаемым курсом - самостоятельная работа с книгой. Изучать курс рекомендуется по темам в следующем порядке: 1. Ознакомиться с требованиями программы по данной теме. 2. Прочитать все параграфы учебника, относящиеся к данной теме, а также методические указания к её изучению. При первом чтении не сле-
дует особенно задерживаться на математических выводах и уравнениях реакций, нужно лишь составить себе общее представление об излагаемых вопросах, а также отметить особенно трудные или неясные места. 3. Перейти к тщательному изучению материала, усвоить теоретиче-
ские положения, математические зависимости и их выводы, а также принципы составления уравнений реакций. Чтобы лучше запомнить и ус-
воить изучаемый материал, его надо кратко конспектировать. Усвоив ма-
териал данной темы, можно приступить к решению контрольных задач по этой теме. Контрольные задания
В процессе изучения курса химии студент должен выполнить два контрольных задания. Варианты первого контрольного задания приведе-
ны в таблице I. Контрольная работа должна быть аккуратно оформлена, выполнена в отдельной тетради. Для замечаний рецензента следует обязательно ос-
тавлять поля. Условия задач необходимо писать в том порядке, в каком 3
они указаны в задании. Работа должна быть студентом подписана и датирована. Контрольная работа отсылается в университет на рецензию. Решения задач и ответы на теоретические вопросы должны быть коротко, но чётко обоснованы, за исключением тех случаев, когда по су-
ществу вопроса такая мотивировка не требуется, например, когда нужно составить электронную формулу атома, написать уравнение реакции и т.п. При решении задач нужно приводить весь ход решения и математические преобразования. Если контрольная работа не зачтена преподавателем, нужно выпол-
нить её второй раз в соответствии с указаниями рецензента и выслать на повторное рецензирование вместе с незачтённой работой. Консультации
Для оказания помощи студентам в изучении и освоении ими учеб-
ного материала проводятся устные и письменные консультации, если при изучении материала учебника у студента возникли затруднения. Лекции
В период установочных или лабораторно-экзаменационных сессий студентам читаются лекции по важнейшим разделам курса химии, на ко-
торых излагаются не все вопросы, представленные в программе, а глубоко и детально рассматриваются принципиальные, но недостаточно полно ос-
вещённые в учебной литературе понятия и закономерности, составляю-
щие теоретический фундамент курса химии. На лекциях даются также ме-
тодические рекомендации для самостоятельного изучения студентами ос-
тальной части курса. Лабораторные занятия
Для глубокого изучения химии как науки, основанной на экспери-
менте, необходимо выполнить студентами лабораторный практикум. Он развивает у студентов навыки экспериментирования, исследовательский подход к изучению предмета, логическое химическое мышление. Зачет
Выполнив лабораторный практикум, студенты сдают зачёт. Для сдачи зачёта необходимо уметь изложить ход выполнения опытов, объ-
яснить результаты работы и выводы из них, уметь составлять уравнения реакций. Студенты, сдающие зачёт, предъявляют лабораторный журнал с пометкой преподавателя о выполнении всех работ, предусмотренных планом практикума. Экзамен
К сдаче экзамена допускаются студенты, которые выполнили и устно защитили контрольные задания и сдали зачёт по лабораторному практи-
куму. Экзаменатору студенты предъявляют зачётную книжку, лаборатор-
ный журнал, направление на экзамен и зачтённые контрольные работы. Л И Т Е Р А Т У Р А ОСНОВНАЯ 4
1. Курс общей химии (под редакцией Н.В. Коровина), M; “Высшая школа”, 1881, 1990 2. Глинка Н. Л. Общая химия, М., «Интеграл-Пресс», 2002 г. 3. Лучинский Г.II. Курс химии, М.; "Высшая школа", 1985 4. Методические указания к лабораторным работам, М.; МАМИ, 2004, №№ 1728, 1729, 1731, 1732. 5. Методические указания по химии для студентов I курса заочного отде-
ления МГТУ; 2004, ч.1 и П. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ 1. Фролов В.В. Химия, М.; "Высшая школа", 1979 2. Введение в общую химию (под редакцией Г.П. Лучинского), м.; "Высшая школа", 1980 3. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вузы, М.; "Высшая школа", 1985 4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. Л.; "Химия",1985-2001 5. Романцева Л.М. и др. Сборник задач и упражнений по общей химии, М.; "Высшая школа", 1991 КОНТРОЛЬНОЕ
ЗАДАНИЕ I
Введение. Цели и задачи курса. Структура курса. Предмет химии и её связь с другими науками. Значение химии в формировании мировоз-
зрения, в изучении природы и развитии техники. Строение вещества.
Строение атома и систематика химических элемен-
тов. Квантово-механическая модель строения атома. Квантовые числа, их физический смысл и пределы изменения. Атомные орбитали. Правила и порядок заполнения электронами атомных орбиталей (принцип или за-
прет Паули, принцип наименьшей энергии, правило Гунда). Строение многоэлектронных атомов. Типы элементов: s-, p-, d-, f-элементы. Осо-
бенности их электронного строения и положение в периодической систе-
ме химических элементов Д.И. Менделеева. ПРИМЕР
1. Сколько и какие значения имеет орбитальное квантовое число, если главное квантовое число равно 3? РЕШЕНИЕ. Орбитальное квантовое число (l) изменяется в пределах от 0 до (n-1). Если n=3, то l= 0,1,2. Это значит, что третий энергетический уровень имеет три подуровня 0,1,2 или s-, p- и d-подуровни. ПРИМЕР 2. Напишите электронную формулу d-элемента, подчерк-
ните валентные электроны и охарактеризуйте их с помощью
квантовых чисел. РЕШЕНИЕ. Особенность электронного строения d-элементов за-
ключается в том, что у них заполняется электронами не внешний энерге-
тический уровень, а d-подуровень предвнешнего энергетического уровня, а на внешнем уровне, как правило, содержится 2s электрона. d-элементы расположены только в больших периодах между s - и р-элементами, они 5
образуют побочные или
B подгруппы периодической системы. Примером d-элемента может быть Mn. Mn имеет атомный или порядковый номер, равный 25, что означает заряд ядра атома и общее число электронов в атоме Mn. Номер периода определяет число энергетических уровней в атоме, следовательно, 25 электронов в атоме Mn распределятся на 4-х энергетических уровнях. 1 2 3 4 25
Mn
) ) ) ) X=25-12=13 2e 8e xe 2e Электронная формула Mn 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
5
Валентными в атоме Mn являются 4s и 3d электроны. Они располагаются по атомным орбиталям: 4s ↑↓ 3d ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ Значения квантовых чисел для 4s и 3d n-главное квантовое число 4 3 l-орбитальное квантовое число 0 2 m-магнитное квантовое число 0 -2,-1,0,+1,+2 s-спиновое квантовое число -1/2; +1/2 +1/2;+1/2;+1/2;+1/2;+1/2 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Напишите электронную формулу для атома титана, определите ва-
лентные электроны и охарактеризуйте их с помощью квантовых чисел. 2. В чём особенность электронного строения s-элементов? Где расположены s-элементы в периодической системе? Приведите при-
мер электронной формулы для s-элемента. 3. В чём особенность электронного строения р-элементов? Где расположены р-элементы в периодической системе? Приведите при-
мер электронной формулы р-элемента. 4. В чём особенность электронного строения d-элементов? Где они расположены в периодической системе? Приведите пример электронной формулы для d-элемента. 5. Напишите электронную формулу для 33 элемента. К какому типу элементов:s-, p-, d-, f он относится? 6. Составьте электронную формулу элемента, порядковый номер кото-
рого 55. К какому типу элементов он относится? 7. Охарактеризуйте с помощью квантовых чисел электроны, располо-
женные на 4р
x
-орбитали. 8. Какими квантовыми числами характеризуется разнообразие энерге-
тических состояний электронов? 9. Какой энергетический подуровень в атомах заполняется раньше: 4р, 3d или 4s . Ответ обоснуйте. 10. Исходя из электронных формул атомов элементов хлора и марган-
ца, объясните, почему марганец проявляет металлические свойства, а хлор - неметаллические? 6
11. Каким принципам подчиняется последовательность заполнения электронами энергетических уровней и подуровней? Ответ иллюстрируйте примерами. 12. Напишите электронно-графическую формулу для 17 элемента, оп-
ределите валентные электроны в атоме этого элемента и охарактеризуйте их с помощью квантовых чисел. 13. С помощью каких параметров можно охарактеризовать положение электрона в атоме? Дайте обоснованный ответ. 14. Напишите электронно-графическую формулу для 23 элемента, оп-
ределите его валентные электроны и охарактеризуйте их с помощью квантовых чисел. 15. Какой энергетический подуровень будет заполняться электронами в первую очередь: 4d,5s,4p,5d,5p,4f? Ответ мотивируйте. 16. Объясните, почему в атоме калия 19-й электрон заполняет 4s-
подуровень при незаполненном 3d-подуровне? 17. Какие элементы называются электронными аналогами? Укажите в периодической системе положение элементов, имеющих общую формулу (n-1)d
5
4s
2
. Напишете электронные формулы этих элементов. 18. Напишите электронно-графическую формулу первого d-элемента периодической системы, подчеркните его валентные электроны и охарак-
теризуйте их с помощью квантовых чисел. 19. Напишите электронные формулы атомов мышьяка и ванадия. Ука-
жите, на каких подуровнях расположены валентные электроны в атомах этих элементов. 20. Какое максимальное число электронов находится на каждом из первых четырёх энергетических уровней, на подуровнях: s-, p-, d-, f-? От-
вет обоснуйте. 21. На примере электронно-графической формулы атома фосфора проиллюстрируйте применение правила Гунда. 22. Объясните, почему на одной атомной орбитали не может быть бо-
лее двух электронов. 23. Напишите электронную формулу 34 элемента, укажите, к какому типу элементов он относится: s-, p-, d-, f-? 24. Укажите место положения в
периодической таблице элементов, имеющих общую формулу ns
2
np
2
. Напишите электронные формулы этих элементов. Чем отличаются электронные структуры этих атомов? 25. Докажите, что электрон обладает двойственной природой –
корпускулярно-волновыми свойствами. 26. Какому типу элементов соответствует общая формула: (n-1)d
1-
10 ns
2(1,0)
? В чём состоит особенность электронного строения их атомов? Где они расположены в периодической системе? 27. Какого типа элементы имеют общую формулу ns
2
np
1-6
? В чём со-
стоит особенность электронного строения их атомов? Где они расположе-
ны в периодической системе? 7
28. Какого типа элементы имеют общую формулу (n-I)s
2
p
6
ns
1-2
? В чём особенность электронного строения атомов этих элементов? Где они расположены в периодической системе? 29. Напишите электронно-графическую формулу для невозбужденного атома элемента с порядковым номером 29. К какому типу элементов он относится? 30. Строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней ато-
мов одного элемента . . . 3s
2
3p
6
3d
6
4s
2
, атомов другого элемента . . . 3s
2
3p
6
4s
2
. Составьте полные электронные формулы этих элементов. К како-
му типу относятся данные элементы? ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА История открытия и первоначальная формулировка периодического закона Д.И.Менделеева. Закон Мозли. Физический смысл порядкового номера элемента. Новая формулировка периодического закона. Структура периодической системы химических элементов с точки зрения электрон-
ного строения атома: периоды (малые и большие), группы, подгруппы (главная и побочная). Изменение свойств элементов и их соединений, причина периодичности. Химические свойства элементов как функция электронного строения их атомов. Энергетические характеристики атомов - энергия ионизации и энергия сродства к электрону. Электроотрицатель-
ность элементов. Радиусы атомов и ионов. Восстановительные и окисли-
тельные свойства элементов и элементарных веществ. Значение периоди-
ческого закона. ПРИМЕР 1. Атому какого элемента, согласно нижеприведённым электронным формулам, соответствует самое меньшее значение энергии
ионизации? а)1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
; б)1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
; в) 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
2
; г) 1s
2
2s
2
2p
5
; д) 1s
2
2s
2
2p
3
? РЕШЕНИЕ. Энергией ионизации (J) называется энергия, которую не-
обходимо затратить для отрыва и удаления электрона от атома, иона. Она выражается в Джоулях (Дж/моль) или электрон-вольтах (эВ/моль). Энер-
гия ионизации является мерой восстановительной способности атома. Чем ниже энергия ионизации, тем ярче выражены восстановительные свойства атома. Энергия ионизации зависит от радиуса атома и числа электронов на внешнем энергетическом уровне. Сравним эти величины для атомов, электронные формулы которых приведены в условии задачи. Символы элементов: Mg : Na : Si : F : N : Радиусы атомов, Å : 1,62 : 1,86 : 1,18 : 0,86 : 0,71 : Энергия ионизации, J, эВ : 7,64 : 5,14 : 8,15 :I7,42 :I4,53 : Итак, наименьшее число электронов на внешнем энергетическом уровне и самый большой радиус атома у натрия, поэтому энергия ионизации атома натрия будет иметь наименьшее значение. ПРИМЕР 2. Как изменяется сила оснований в ряду: LiOH —
NаОН — КОН — RbОН ? 8
РЕШЕНИЕ. Сила основания зависит от прочности связи Э - 0. В свою очередь прочность химической связи Э - 0 зависит от заряда и ра-
диуса катиона металла. Заряд катионов щелочных металлов одинаковый и равен +1, следовательно, сила основания будет зависеть только от размера катиона металла. Самый большой радиус у катиона рубидия. Таким обра-
зом, самым сильным из предложенных в задаче оснований будет RbOH. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 31. Какая величина количественно характеризует восстановительную способность атомов? Изменение этой величины в пределах периода и в пределах главной и побочной подгрупп. 32. Какая величина количественно характеризует окислительную способность атомов? Изменение этой величины в пределах периода и в пределах главной и побочной подгрупп. 33. Понятие об электроотрицательности. Изменение величины элек-
троотрицательности в пределах периода и в пределах главной и побочной подгрупп. 34. Понятие радиуса атома. Изменение радиуса атома в пределах пе-
риода и в пределах главной и побочной подгрупп. 35. На основании электронных структур атомов калия и меди, объяс-
ните, у какого из этих элементов металлические свойства выражены ярче? 36. Исходя из электронных структур атомов серы и хрома, объясните, почему они находятся в одной группе периодической системы. 37. Атомы элементов имеют следующую структуру внешнего энер-
гетического уровня: 2s
1
, .3s
1
,.4s
1
, ..5s
1
. У какого из перечисленных атомов энергия ионизации имеет наименьшее значение? Дайте обоснованный от-
вет. 38. Исходя из положения р-элементов в шестой группе периоди-
ческой системы, укажите, как изменяется восстановительная способность соединений: H
2
S , Н
2
Sе , Н
2
Те (от H
2
S к Н
2
Те )? 39. Радиусы атомов кремния и ванадия равны (r = 1,34 Å), почему же так различны их свойства? Дайте аргументированный ответ. 40. Сравните радиусы атомов d -элементов IV периода и сделайте выводы об их свойствах. 41. Почему свойства всех элементов II периода очень сильно отлича-
ются от свойств элементов всех последующих периодов? Ответ аргумен-
тируйте. 42. Исходя из электронных структур атомов серы и селена, объясни-
те, у какого элемента ярче выражены окислительные свойства. 43. На основе электронных формул атомов металлов главной и по-
бочной подгрупп I группы периодической системы, объясните, почему элементы побочных подгрупп - металлы с ослабленной химической ак-
тивностью по сравнению с элементами главной подгруппы. Как изменяет-
ся химическая активность металлов в главной и побочной подгруппах? Ответ мотивируйте. 9
44. Исходя из электронных структур атомов марганца и брома, их места в периодической системе, объясните сходство и различие их хи-
мических свойств. 45. Открытие какого закона позволило объяснить причину кажуще-
гося несоответствия в расположении некоторых элементов в периодиче-
ской системе Д.И. Менделеева? 46. У какого гидроксида: NaОН, Mg(ОН)
2
или Al(ОН)
3
основные свойства выражены ярче? Дайте мотивированный ответ. 47. Что является причиной периодического изменения свойств эле-
ментов? Ответ иллюстрируйте примерами. 48. Где находятся элементы – электронные аналоги - в периодиче-
ской системе? Чем объяснить сходство их свойств? Ответ иллюстрируйте примерами. 49. У какого элемента - фосфора или сурьмы - ярче выражены окис-
лительные свойства? Дайте ответ на основе сравнения электронных структур атомов этих элементов. 50. На основе сравнения электронных структур атомов и отри-
цательных ионов элементов группы галогенов объясните изменение окис-
лительной способности атомов и восстановительной способности отрица-
тельных ионов. 51. У какого из элементов пятого периода - кадмия или теллура – сильнее выражены металлические свойства? Дайте ответ, исходя из пред-
ставлений о строении атомов этих элементов. 52. На основе электронных структур атомов элементов III периода, объясните изменение свойств гидроксидов этих элементов в пределах пе-
риода. 53. Что называется сродством к электрону? Какие свойства элементов оно характеризует? Изменение этой величины в пределах периода и в пределах главной и побочной подгруппах. 54. По какому признаку элементы объединяются в одну группу? По-
чему хлор и марганец расположены в одной группе? Дайте ответ на осно-
ве электронных формул атомов этих элементов. 55. У какого из перечисленных гидроксидов: Са(ОН)
2
, Sr(ОН)
2
, Ва(ОН)
2
основные свойства выражены ярче? Ответ мотивируйте. 56. Исходя из электронной формулы и положения в периодической системе элементов, охарактеризуйте свойства 25 элемента. 57. Исходя из электронных формул и положения в периодической системе, сравните химические свойства серы и хрома. В чем сходство и различие свойств этих элементов? 58. Исходя из электронных формул рубидия и серебра, объясните, у какого элемента ярче выражены металлические свойства? Почему? 59. Исходя из электронных формул атомов и положения в перио-
дической системе, сравните свойства элементов калия, цинка, мышьяка. 10
60. На основе представлений о строении атомов дайте краткую ха-
рактеристику свойств s-элементов второй группы периодической систе-
мы. Составьте электронные формулы этих элементов. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ Общие представления о химической связи. Механизм образования химической связи, её основные характеристики: энергия и длина. Типы химической связи: ковалентная (неполярная и полярная), ионная, метал-
лическая. Ковалентная связь, её свойства: насыщаемость и направлен-
ность. Понятие о δ (сигма) и π (пи)-связи. Гибридизация атомных элек-
тронных орбиталей: sp-, sp
2
-, sp
3
-гибридизация. Ионная связь и её свойст-
ва. Водородная связь. Строение молекул. ПРИМЕР 1. Какая из связей характеризуется наибольшим про-
центом ионности? РЕШЕНИЕ. Для определения наибольшего процента ионности свя-
зи необходимо воспользоваться величинами электроотрицательности эле-
ментов, образующих связь. Электроотрицательность - это полусумма ве-
личин энергии ионизации и энергия сродства к электрону ЭО=1/2(J+E). Выпишем значения электроотрицательностей: Элемент: F : I : Br : Cl : K : Ва : Na : Са : Mg : ЭО :4,0 :2,5 : 2,8 : 3,0 : 0,8 : 0,9 : 0,9 : 1,0 : 1,2 : Находим разность электроотрицательностей элементов, образую-
щих связи. Связь : К - F : Ва - I :Na - Вr : Са - Cl : Mg - Cl : ΔЭО : 3,2 : 1,6 : 1,9 : 2,0 : 1,8 : Наибольшее значение разности электроотрицательностей имеет связь К – F, она и характеризуется наибольшим процентом ионности. ПРИМЕР 2. Какой тип гибридизации атомных электронных орбита-
лей углерода осуществляется в молекуле этана? Изобразите электрон-
ное строение молекулы C
2
H
6
. РЕШЕНИЕ. В органических соединениях углерод всегда проявляет валентность равную четырем, т.е. углерод находится в возбужденном со-
стоянии. C
2
H
6
: CH
3
- CH
3
C ↑↓ ↑ ↑ C* ↑ ↑ ↑ ↑
Электронное строение молекулыC
2
H
6
Схема процесса гибридизации 11
Итак, в молекуле этана атомные орбитали углерода подвергаются sp
3
-
гибридизации. В данной молекуле присутствуют только сигма связи. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 61. Руководствуясь разностью электроотрицательностей, определите, как меняется характер химической связи в оксидах элементов III периода таблицы Д.И. Менделеева. 62. Что такое энергия связи, от каких факторов она зависит? Будет ли она одинаковой по величине при образовании соединений с δ- и π-
связями? При перекрывании каких атомных орбиталей образуются δ- и π-
связи? Ответ иллюстрируйте примерами. 63. Что такое гибридизация? Рассмотреть типы гибридизации на примере молекул C
2
H
6
, C
2
H
4
, C
2
H
2
? Изобразите их электронное строение. 64. В отличие от ковалентной связи, ионная связь не обладает на-
правленностью и насыщаемостью. Как можно объяснить это? 65. Почему фтор не имеет соединений высшей валентности, в то вре-
мя как
у его электронных аналогов они есть? Ответ иллюстрируйте при-
мерами. 66. Объясните, почему молекула Н
2
О угловая, а нелинейная? Какая закономерность наблюдается в изменении валентного угла кислородных соединений, образованных элементами IV A группы таблицы Д.И. Мен-
делеева? 67. Вычислите разницу относительных электроотрицательностей следующих пар атомов: H - S, H - N, H - Ge, H - K. Какая из указанных связей обладает наибольшим процентом ионности и в сторону какого из атомов смещено электронное облако связи? 68. Объясните, почему молекула BeCl
2
имеет линейную форму, а молекула SnCl
2
- угловую? 69. Какой тип гибридизации возникает в процессе образования хи-
мических связей возбужденными атомами бериллия, бора, углерода? 70. Каков тип химической связи осуществляется в молекуле F
2
и к какому атому смещено электронное облако связи? 71. Чем объясняется высокая энергия связи в молекуле H
2
и почему при переходе от F
2
к I
2
энергия связи; сначала увеличивается, а затем уменьшается? 12
Молекула : H
2 : F
2
: Cl
2
: Br
2
: I
2
: Е
св.
, кДж/моль : 432,1 : 155 : 242,6 : 191,1 : 149,6 : 72. Пользуясь шкалой электроотрицательностей, определите тип химической связи в следующих соединениях: CaCl
2
, Al
2
O
3
, TiO
2
, PH
3
. К атому какого элемента смещено электронное облако связи? 73. По электронным формулам двух элементов 1s
2
2s
1
и 1s
2
2s
2
2p
5
определите, какой тип химической связи между ними наиболее вероятен? 74. Почему сера проявляет валентности 2,4,6, а кислород имеет ва-
лентность, равную только двум? Дайте объяснение на основе распределе-
ния электронов по атомным орбиталям в атомах серы и кислорода в не-
возбуждённом и возбуждённом состояниях. 75. Какие типы связи осуществляются в молекуле NH
4
Cl? Ответ мо-
тивируйте. 76. Для описания валентной электронной схемы молекулы ацетиле-
на обычно используют символическую запись H – C ≡ C – H . Какое число валентных электронов указано в этой записи? Какая из связей должна быть прочнее H - C или C≡C? Почему? 77. Укажите тип химической связи в молекулах N
2
, NaCl, HF. Приведите схемы перекрывания валентных электронных облаков в дан-
ных молекулах. 78. Чем отличаются кристаллические решетки графита и алмаза? Дайте ответ, исходя из представлений о типах химической связи. 79. Почему у азота, кислорода, фтора, железа, кобальта и никеля мак-
симальная валентность ниже номера группы, в которой расположены ука-
занные элементы, а у их электронных аналогов максимальная валентность соответствует номеру группы? Дайте обоснованный ответ. 80. Дипольные моменты молекул HCl, HBr, HI соответственно равны: 1,03 Д, 0,78 Д, 0,38 Д. Дайте объяснение закономерному уменьшению ве-
личины дипольных моментов молекул с увеличением порядкового номера элемента в пределах подгруппы. 81. Составьте схемы строения молекул следующих веществ: H
2
S, NH
3
, O
2
. Какой тип химической связи осуществляется в этих молекулах? 82. Определите тип химической связи в молекулах NaI, CO, CH
4
. Сделайте вывод о свойствах этих веществ (прочность молекул, реакцион-
ная способность, агрегатное состояние). 83. Определите тип связи и форму молекул CCl
4
и Cl
2
. Сделайте вы-
вод о свойствах этих веществ (прочность, агрегатное состояние, реакци-
онная способность). Ответ подтвердите данными энергии связи. 84. С точки зрения химической связи объясните, почему H
2
O – жид-
кость, а H
2
S - газ. Сравните их температуры кипения и плавления. 85. Исходя из распределения валентных электронов по атомным ор-
биталям в невозбуждённом и возбуждённой состояниях атомов серы и 13
хлора, объясните, почему сера проявляет чётную валентность, а хлор чаще – нечётную. 86. Составьте электронные схемы строения молекул следующих ве-
ществ: HI, SiO
2
, CS
2
. В какой из этих молекул связь является наиболее по-
лярной? Почему? 87. На основании значений электроотрицательностей определите тип химической связи в молекулах KCl и HCl и сделайте вывод об их свойст-
вах. 88. Как изменяются свойства оксидов и гидроксидов от характера химической связи с увеличением степени окисления марганца? 89. Расположите следующие молекулы в порядке усиления ионного характера химической связи: CF, NaI, ClF, CO, HF, HCl, используя табли-
цу относительных электроотрицательностей атомов. 90. Какой тип химической связи даёт только твёрдые соединения? Дайте обоснованный ответ с примерами. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. ХИМИЧЕСХОЕ СРОДСТВО. Элементы термодинамики и термохимии. Энергетические эффекты химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия. Законы термохи-
мии. Энтальпия образования химических соединений, энтальпия сгора-
ния. Стандартные энтальпия образования и энтальпия сгорания. Энерге-
тические эффекты при фазовых переходах. Изменение энтальпии системы в различных процессах. Термохимические расчёты. Понятие об энтропии и её изменение в химических процессах и фазовых переходах. Энергия Гиббса и её изменение в химических процессах. Направленность химиче-
ских процессов. ПРИМЕР. Определите, при какой температуре наступит равновесие в системе: N
2
O
4
↔ 2NO
2
. РЕШЕНИЕ. Выпишем из таблицы 2 значения стандартных величин Формула оксида ΔH
0
298
обр., кДж/моль S
0
298
, Дж/моль*К NO
2
33,89 240,45 N
2
O
4
9,37 304,30 Используя следствие из закона Гесса, найдем ΔH
0
298
х.р. и ΔS
0
298
х.р. ΔH
0
298
х.р. = 2*ΔH
0
298
обр. NO
2
- ΔH
0
298
обр. N
2
O
4
= 2*33,89 – 9,37 = 58,41 кДж/моль ΔS
0
298
х.р. = 2*ΔS
0
298 NO
2
- ΔS
0
298
N
2
O
4
= 2*240,45 – 304,3 = 176,6 Дж/моль*К = 0,1766 кДж/моль*К Энергия Гиббса ΔG
0
298
= ΔH – T*ΔS 14
В момент равновесия ΔH = T*ΔS , отсюда T = ΔH/ΔS = 58,41/0,1766 = 330,7 К или t
0 C = 330,7 – 273 = 57,7 Таким образом, при температуре, равной 57,7 0
С наступит равнове-
сие в системе: N
2
O
4
↔ 2NO
2
. При температуре выше 57,7 равновесие сместится вправо. При температуре ниже 57,7 равновесие сместится влево. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 91. Исходя из энтальпий реакций окисления As
2
O
3
кислородом и озоном: As
2
O
3
+ O
2
= As
2
O
5
ΔH
0
298
х.р. = -271 кДж/моль 3As
2
O
3
+ 2O
3
= 3As
2
O
5
ΔH
0
298
х.р.=-1096 кДж/моль, вычислите энтальпию образования озона из кислорода. (Ответ: +283 кДж/моль) 92. При сгорании 1 л C
2
H
2
( 0°С и 760 мм.рт.ст.) выделяется 58,02 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования ацетилена. (Ответ: +226,8 кДж/моль) 93. Найдите энтальпию, энтропию и энергию Гиббса при стандарт-
ных условиях следующей реакции: CO
2 (г)
→ CO
(г)
+ ½ O
2(г) и определите возможность или невозможность её протекания при тex же условиях. (От-
вет: ΔG
0
298
>0, реакция невозможна при ст.усл.) 94. Определите стандартную энтальпию образования этилового спир-
та, если энтальпии сгорания углерода, водорода и этилового спирта соот-
ветственно равны (кДж/моль): -393,51; -285,84; -1366,9. (Ответ: -277,6 кДж/моль) 95. Определите количество теплоты, выделяющейся при гашении 100 кг извести водой при 25°С, если известны стандартные энтальпии образо-
вания СаO
(к)
, H
2
O
(ж)
, Ca(OH)
2 (ж)
соответственно (кДж/моль): -635,1; -
285,34; -986,2. (Ответ: -116536 кДж). 96. Определите стандартную энтальпию образования сероуглерода, если CS
2(ж)
+ 3O
2(г)
= CO
2(г)
+ 2SO
2(г)
ΔH
0
298
х.р.= -1075 кДж.(Ответ: 87,69 кДж/моль) 97. Определите энтальпию образования Fe
2
O
3
, если при реакции: 2Fе + Al
2
O
3
= Fe
2
O
3
+ 2Al на каждые 80 г Fe
2
O
3
поглощается 426,5 кДж
теплоты. (Ответ: -822 кДж/моль) 98. Вычислите ΔG
0
298
химической реакции: NH
3(г)
+ HCl
(г)
= NH
4
Cl
(к)
по значениям стандартных энтальпий образования и энтропии реагентов и продуктов и определите возможность или невозможность этой реакции при стандартных условиях. (Ответ: ΔG
0
298 = -92,08 кДж) 99. Укажите, какая из двух реакций будет протекать самопроизволь-
но: а) 2Fe
(к)
+Al
2
O
3(к)
= 2Al
(к)
+ Fe
2
O
3(к)
15
б) 2Al
(к)
+ Fe
2
O
3(к)
= 2Fe
(к)
+ Al
2
O
3(к)
, используя для расчёта ΔG
0
298
х.р. стандартные энтальпии и энтро-
пии. 100. На основании значений ΔH
0
298
и S
0
298
соответствующих ве-
ществ вычислитеΔG
0
298
для следующих процессов: а) SO
2(г)
+ ½ O
2(г)
= SO
3(г)
б) CO
(г)
+ H
2
O
(г)
= CO
2(г)
+ H
2(г)
в) H
2(г)
+ ½ O
2(г)
= H
2
0
(г)
Укажите, в каком направлении эти реакции будут протекать, при-
ближаясь к равновесию. 101. Вычислите энтальпию, энтропию и энергию Гиббса при стан-
дартных условиях для следующей реакции: Fe
2
O
3(к)
+ 3H
2(г)
= 2Fe
(к)
+ 3H
2
O
(г)
(Ответ: +96,6 кДж; 138,8 Дж/К; 55,5 кДж ) 102. Определите направление протекания реакции: CH
4(г)
+ CO
2(г)
= 2CO
(г)
+ 2H
2(г)
при стандартных условиях, вычислив ΔG
0
298
х.р. (Ответ: +170,6 кДж) 103. Вычислите стандартные энтальпию, энтропию и энергию Гиб-
бса реакции горения ацетилена, если при горении 16500 л его при нор-
мальных условиях выделились оксид углерода (IV) и пары воды. (Ответ: ΔH
0
298
х.р. =-925000 кДж ) 104. Используя стандартные значения энтальпии и энтропии ве-
ществ, участвующих в следующей реакции: Cu
2
O
(к)
+ ½ O
2(г)
= 2CuO
(к) , определите в результате расчёта ΔG
0
298
х.р. возможность самопроизволь-
ного протекания вышеназванной реакции при стандартных условиях. (От-
вет: ΔG
0
298
х.р. < 0 ) 105. В ходе доменного процесса возможна реакция: Fe
3
O
4(к)
+ CO
(г)
= 3FeO
(к)
+ CO
2(г)
При какой температуре начнётся эта реакция, если ΔH
0
298
х.р. = 44,5 кДж. (Ответ: 1102 К) 106. Реакция протекает по уравнению: TiO
2(к)
+ 2C
(к)
= Ti
(к)
+ 2CO
(г)
(ΔH
0
298
обр. TiO
2
= -944 кДж/моль) Используя стандартные величины энтальпий и энтропии для веществ, участвующих в реакции, вычислите ΔG
0
298
х.р. и возможность самопроиз-
вольного процесса. (Ответ: ΔG
0
298
х.р. = +614,2 кДж) 107. При сгорании 1 л H
2
при нормальных условиях выделяется 12,76 кДж тепла. Рассчитайте энтальпию образования воды. В каком агрегатном состоянии получится вода - пар или жидкость? (Ответ: - 285,6 кДж/моль) 108. Напишите термохимическое уравнение реакции взаимодействия газообразных аммиака и хлористого водорода. Сколько теплоты выделит-
ся в ходе этой реакции, если было израсходовано 100 л аммиака? (Ответ: 790 кДж) 109. Термохимическое уравнение реакции: CO
(г)
+ 2H
2(г)
= CH
3
OH
(ж)
+ 128 кДж 16
Вычислите, при какой температуре наступает равновесие в этой систе-
ме? (Ответ:∼385 К ) 110. Определите возможность протекания процесса: BaO
(к)
+ CO
2(г)
= BaCO
3
(к), исходя из значений стандартных энтальпий образования и стандартных энтропий веществ, участвующих в реакции. (Ответ: ΔG
0
298
=-216 кДж) 111. Определите изменение энтальпии процесса: CO
2(г)
+ 4H
2(г)
= CH
4(г)
+ 2H
2
O
(г)
(Ответ:-165,0 кДж) 112. Каков знак изменения энтропии в реакции: CaO
(к)
+ CO
2(г)
= CaCO
3(к)
Ответ подтвердите расчётами. (Ответ: -164,65Дж/К) 113. Определите теплоту, выделяемую при нейтрализации 150 л ам-
миака при нормальных условиях серной кислотой, если стандартные эн-
тальпии образования NH
3(г)
, H
2
SO
4(р-р)
, (NH
4
)
2
SO
4(р-р)
соответственно равны (кДж/моль): -46,09 ; -883,3 ; -1171. (Ответ: -654,6 кДж) 114. Вычислите, какое количество теплоты выделится при реакции: 2Al + Fe
2
O
3
= Al
2
O
3
+ 2Fe, если было получено 1340 г Fe. (Ответ: -10206 кДж) 115.Определите возможность протекания процесса: NH
3(г)
+ HCl
(г)
= NH
4
Cl
(к)
, исходя из энтальпийного и энтропийного факто-
ров. (Ответ: ΔG
0
298
х. р. = -91,76 кДж) 116. При сгорании 16 г серы до оксида серы (IV) выделяется 148,5 кДж тепла. Чему равна энтальпия образования оксида серы (IV)? (Ответ: -297 кДж) 117. Сколько тепла выделится при взрыве 8,4 л гремучего газа (1в.ч. Н
2
и 8 в.ч. O
2
), взятого при нормальных условиях, если энтальпия образо-
ваний воды равна.-241,6 кДж/моль. (Ответ: выделится 60,4 кДж) 118. Осуществима ли реакция в стандартных условиях SO
2(г)
+ NO
2(г)
= SO
3(г)
+ NO
(г) ? Ответ подтвердите расчётом ΔG
0
298 х.р. 119. Определите, в каком направлении будет протекать процесс: СО
2(г)
+ 4H
2(г)
= CH
4(г)
+ 2H
2
O
(пар)
при стандартных условиях? При какой температуре наступит состояние равновесия? (Ответ: ΔG
0
298
х.р. =-165 кДж; ∼1585°С) 120. Для реакции димеризации диоксида азота 2NO
2(г)
= N
2
O
4(г)
ΔH
0
298 х. р.=-1387,3 Дж; S
0
298 х.р. =-42,19 Дж/моль*К При каких температурах наиболее ве-
роятна реакция димеризации? (Ответ < -240°С) ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ В ГОМОГЕННЫХ И ГЕ-
ТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ Скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные систе-
мы. Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Зависимость 17
скорости реакций от концентраций реагирующих веществ. Закон дей-
ствия масс Гульдберга и Вааге. Константа скорости реакции, её физиче-
ский смысл. Зависимость скорости реакции от температуры : правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса. Энергия активации. Явление катализа. Катализаторы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Химическое равнове-
сие в гомогенных и гетерогенных системах. Основные факторы, опреде-
ляющие направление реакций и химическое равновесие. Константа равно-
весия и её связь с термодинамическими функциями. Принцип Ле Шате-
лье. ПРИМЕР 1. Реакция между оксидом азота (II) и хлором протекает по уравнению: 2NO + Cl
2
↔ 2NOCl. Как изменится скорость реакции при увеличении: а) концентрации оксида азота (II) в два
раза; б) концентрации хлора в два раза; в) концентрации обоих веществ в два раза? РЕШЕНИЕ. Зависимость скорости гомогенной реакции от концен-
трации реагирующих веществ выражается кинетическим уравнением υ=K*C
2
NO
*
2
. K- константа скорости является постоянной величиной для данной реакции и для данной температуры, С - молярная концентра-
ция (моль/л) оксида азота (II) и хлора. Cl
C
а) если увеличить исходную концентрацию оксида азота в два раза, то отношение конечной скорости к первоначальной выражается υ
2
/υ
1
= (K*(2C
NO
)
2
* )/(K*C
2
NO
* ) = 4, т.е. при повышении концен-
трации оксида азота (II) в два раза скорость реакции возрастет в 4 раза по сравнению с первоначальной; 2
Cl
C
2
Cl
C
б) если увеличить концентрацию хлора в два раза, то отношение ко-
нечной к первоначальной скоростей выразится υ
2
/υ
1
= (K*C
2
NO
* )/(K*C
2
NO
* ) = 2, т.е. скорость реакции 2
2
Cl
С
2
Cl
C
возросла в 2 раза по сравнению с первоначальной; в) если увеличить концентрацию исходных веществ в два раза, то отношение конечной скорости к первоначальной выразится υ
2
/υ
1
= (K*(2C
NO
)
2
*2 )/(K*C
2
NO
* ) = 8, т.е. скорость реакции 2
Cl
C
2
Cl
C
возросла в 8 раз по сравнению с первоначальной. ПРИМЕР 2. Чему равен температурный коэффициент (γ) реакции, ес-
ли известно, что при увеличении температуры на 80°С скорость этой ре-
акции возросла в 3000 раз. РЕШЕНИЕ. Зависимость скорости химической реакции от темпера-
туры определяется эмпирическим правилом Вант-Гоффа, согласно которомy при увеличении температуры на каждые 10°С скорость реакции возрастает примерно в 2-4 раза. Число, показывающее во сколько раз уве-
личится скорость химической реакции, а следовательно, и константа ско-
рости её при увеличении температуры на 10
0
С, получило название темпе-
ратурного коэффициента реакции (γ). 18
10/)(
12
tt −
γ
= υ
t+10
/υ
t
= K
t+10
/K
t
, γ
80/10
=3000. Логарифмируя это выражение, находим: 8 lg γ = lg 3000 = 3,4771; lg γ = 0,4346; γ = 2,7 ПРИМЕР 3. Рассчитайте энергию активации химической реакции, ес-
ли константы скорости реакции при 273 и 280 К соответственно равны 4,04*10
-5
и 7,72*10
-5
с
-1
. РЕШЕНИЕ. Энергия активации – минимальная избыточная энергия (по сравнению со значением средней энергии реагирующих молекул), ко-
торой должны обладать молекулы, чтобы реакция стала возможной. Такие молекулы называются активными. Зависимость константы скорости хи-
мической реакции от температуры описывается уравнением Аррениуса: ln K = ln A – (E
акт.
)/(R*T) , где К - константа скорости химической реакции, А - предэкспоненциальный множитель, Е
акт.
- энергия активации, R – универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура, К. Если известны значения двух констант К
1
и К
2
при Т
1
и T
2
, то реше-
нием системы из двух уравнении: ln K
1
= ln A – (E
акт
)/(R∙T
1
) ln K
2
= ln A – (E
акт
)/(R∙T
2
) нетрудно найти значение Е
акт
. E
акт
= R (T
1
*T
2
)/(T
2
-T
1
) ln (/) 2
T
K
1
T
K
введя значение R= 8,32 Дж/моль*К и коэффициент пересчёта ln в lg рав-
ный 2,303 , получим: E
акт
= 19,149*(T
1
*T
2
)/(T
2
-T
1
) lg (/) = 2
T
K
1
T
K
19,149*(273*280)/(280-273) lg (7,72*10
-5
/4,04*10
-5
) = 19,149*10920*0,281 = 58549,9 Дж/моль = 58,55 кДж/моль ПРИМЕР 4. В системе CO+Cl
2
↔COCl
2
равновесные концентрации веществ [Cl
2
]=0,3 моль/л, [CO]=0,2 моль/л, [COCl
2
]=1,2 моль/л. Вычисли-
те константу равновесия системы и начальные концентрации хлора и ок-
сида углерода (II). РЕШЕНИЕ. Из уравнения реакции видно, что для
образования 1,2 моля COCl
2
расходуется по 1,2 моля Cl
2
н СО. Следовательно, исходная концентрация хлора равна (0,3 + 1,2) = 1,5 моль/л, оксида углерода (II) - (0,2 + 1,2) = 1,4 моль/л. Константа равновесия К
равн
= [COCl
2
]/([CO]*[Cl
2
]) = 1,2/(0,3*0,2) = 20 ПРИМЕР 5..Расчитайте константу равновесия химической реакции при 300 К, если стандартная энергия Гиббса реакции при этой температу-
ре равна -57,3 кДж/моль. РЕШЕНИЕ.
Энергия Гиббса связана с константой равновесия хими-
ческой реакции соотношением: ΔG х.р. = -R*T*ln K
р
, где ΔG - энергия Гиббса, R – универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температу-
ра, К, К
р
- константа равновесия. 19
Переведем натуральный логарифм в десятичный, введя поправочный коэффициент lg K
р
= -(ΔG х.р.)/(2,3*R*T) = -(-57,3*10
3
)/(2,3*8,31*300) = 10 ; K
р
= 10
10
. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 121. Чему равна константа равновесия К
р
реакции: H
2
+ I
2
↔ 2HI, если начальные концентрации = =0,08моль/л , а равновесная кон-
центрация [HI] = 0,04моль/л. (Ответ: 0,44) 2
H
С
2
I
C
122. Исходные концентрации CO и H
2
O
(пар)
равны и составляют 0,03 моль/л. Вычислите равновесные концентрации [CO], [H
2
O
(пар)
], [H
2
] в сис-
теме: CO + H
2
O
(пар)
↔ CO
2
+ H
2
, если равновесная концентрация [CO
2
] оказалась равной 0,01 моль/л. (Ответ: [CO] = [H
2
O
(пар)
] = 0,02 моль/л, [H
2
] = 0,01 моль/л) 123. Во сколько раз следует увеличить давление, чтобы скорость ре-
акции: 2NO + O
2
→ 2NO
2
возросла в 1000 раз? (Ответ: в 10 раз) 124. Реакция идет по уравнению: A + 2B ↔ C + D. К моменту равно-
весия прореагировало 20% вещества B. Чему равна константа равновесия, если исходные концентрации (моль/л) веществ A = 6; B = 8? (Ответ: 3,0*10
-3
) 125. Во сколько раз возрастет скорость прямой реакции по сравне-
нию с обратной в системе: 2NO + O
2
↔ 2NO
2
при повышении давления в 2 раза? (Ответ: в 2 раза ) 126. Как изменится скорость реакции: 2SO
2
+ O
2
→ 2SO
3
если уменьшить объём газовой смеси в 3 раза? Какой закон используется при решении данной задачи? (Ответ: увеличится в 27 раз) 127. На сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы ско-
рость реакции возросла в 64 раза, если температурный коэффициент равен 4? Какое правило Вы применили при решении этой задачи, как оно чита-
ется? 128. Константа равновесия гетерогенной реакции: FeO
(к)
+ CO
(г)
↔ Fe
(к)
+ CO
2(г)
равна 0,5. Чему равны равновесные концентрации CO и CO
2
, если их начальные концентрации равны (моль/л): C
CO
= 0,05; = 0,01 ? 2
CO
С
( Ответ: [CO]
равн
= 0,04 моль/л; [CO
2
] = 0,02 моль/л ) 129. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции A + 2B → C при увеличении давления в системе в 4 раза и одноврёменном по-
вышении температуры на 40°С? Реагирующие вещества - газы. Темпера-
турный коэффициент равен 2. (Ответ: в 1024 раза) 130. Во сколько раз уменьшится скорость гомогенной реакции 2А + В → 2С при уменьшении парциального давления всех веществ в системе в 20
3 раза и одновременном понижении температуры системы на 30°C? Тем-
пературный коэффициент скорости реакции (γ) равен 2.(Ответ: в 216 раз ) 131. Как изменится скорость гомогенной реакции: 2NO + Br
2
↔ 2NOBr, если давление увеличить до 5 атмосфер по сравнению со стан-
дартным. (Ответ: в 125 раз) 132. Реакция между веществами: А и В протекает по уравнению: 2А + В = С. Концентрация вещества А равна 6 моль/л, а вещества В - 5 моль/л. Константа скорости реакции равна 0,5 л
2
/моль
2
*с. Вычислите ско-
рость химической реакции в начальный момент и в тот момент, когда в реакционной смеси останется 45% вещества В. (Ответ: υ
1
= 90 моль/л*с ; υ
2
= 0,28 моль/л*с ) 133. Начальные концентрации веществ в реакции: CO + H
2
O
(г)
↔ CO
2
+ H
2
были равны (моль/л): C
CO
= 0,5; (г)
= 0,6; = 0,4; = 0,2. Вычислите концентрации всех участвующих в реакции веществ после того, как прореагировало 60% H
2
O
(г)
. (Ответ: 0,24; 0,14; 0,76; 0,56 моль/л) OH
C
2
2
CO
C
2
H
C
134. Реакция идет по уравнению: 2NO + O
2
↔ 2NO
2
. Начальные концентрации реагирующих веществ были (моль/л): C
NO
= 0,8; = 0,6. Как изменится скорость реакции, если концентрацию кислорода увели-
чить до 0,9 моль/л, а концентрацию оксида азота (II) – до 1,2 моль/л? (От-
вет: в 3,4 раза) 2
O
C
135. Реакция идёт по уравнению: 4HCl + O
2
↔ 2H
2
O
(г)
+ 2Cl
2
. Через некоторое время после начала реакции концентрации участвующих в ней веществ стали (моль/л) :C
HCl
= 0,85; = 0,44; = 0,30. Какими были концентрации HCl и O
2
в начале реакции? 2
O
C
2
Cl
C
(Ответ: 1,45 и 0,59 моль/л ) 136. В состоянии равновесия системы: 2NO + O
2
↔ 2NO
2
концентрации (моль/л.) были равны: C
NO
= 0,056; = 0,028; = 0,044. Вычислите исходные концентрации NO и O
2
. (Ответ: C
исх.NO
= 0,10 моль/л; = 0,05 моль/л) 2
O
C
2
NO
C
2
.Oисх
C
137. Константа скорости реакции: А + 2В → 3С равна 0,6 л
2
/моль
2
*с. Начальные концентрации: С
А
= 2 и C
В
= 2,5 моль/л. В результате реакции концентрация вещества В оказалась равной 0,5 моль/л. Вычислите, какова концентрация вещества А и
скорость прямой реакции. ( Ответ: 1 моль/л; 0,15 л
2
/моль
2
*с) 138. Реакция идёт по уравнений: 4HCl + O
2
= 2H
2
O
(г)
+ 2Cl
2
. Через некоторое время после начала реакции концентрации участвующих в ней веществ были: С
HCl = 0,75 моль/л; =0,42 моль/л; =0,2 моль/л. Вы-
числите, каковыми были концентрации исходных веществ в начале реак-
ции? ( Ответ: С
HCl
=1,15 и =0,52 моль/л) 2
O
C
2
Cl
C
2
O
C
21
139. Вычислите температурный коэффициент реакции (γ), если константа скорости этой реакции при 120°С равна 5,88*10
-4
, а при 170°С - 6,7*10
-2
. (Ответ: 2,58) 140. Реакция идёт по уравнению: N
2
+ 3H
2
= 2NH
3
. Концентрации участвующих в ней веществ были (моль/л): N
2
=0,8; H
2
=1,5; NH
3
=0,1. Вы-
числите концентрацию водорода и аммиака, когда концентрация азота бу-
дет равной 0,5 моль/л. (Ответ: =0,7 моль/л; =0,6 моль/л) 3
NH
C
2
H
C
141. Определите энергию активации реакции, если при увеличении температуры с 500 до 1000 К константа скорости возросла в 100 раз.
(От-
вет: 38,2 кДж/моль) 142. Определите стандартную энергию Гиббса химической реакции при 1000 К, если константа равновесия равна 10
10
. (Ответ: -191,1 кДж/моль) 143. Рассчитайте, во сколько раз изменится константа скорости реак-
ции при увеличении температуры от 500 до 1000 К, если энергия актива-
ции равна 95,5 кДж/моль. (Ответ: 10
5
раз) 144. Рассчитайте изменение константы скорости реакции при , уве-
личении температуры от 500 до 1000 К, если энергия активации равна 38,2 кДж/моль. (Ответ: в 100 раз) 145. Рассчитайте энергию активации реакции, если при увеличении температуры от 500 до 1000 К константа скорости химической реакции возросла в 10
5
раз. (Ответ: 95,5 кДж/моль) 146. Определите энергию активации реакции, если при увеличении температуры от 330 до 400 К константа скорости реакции увеличилась в 10
5
раз. (Ответ: 180,5 кДж/моль) 147. Определите стандартную энергию Гиббса химической реакции при 500 К, если константа равновесия К
р
равна 10
10
. (Ответ: -95,5 кДж/моль) 148. Во сколько раз изменится скорость прямой и обратной реакций в газовой системе: 2SO
2
+ O
2
↔ 2SO
3
, если объём газовой смеси умень-
шить в 3 раза? В какую сторону сместится равновесие системы? ( Ответ: в 27 и 9 раз) 149. Равновесие гомогенной системы: 4HCl
(г)
+ O
2
↔ 2H
2
O
(г)
+ 2Cl
2
установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ (моль/л): [H
2
O]=0,14; [Cl
2
]=0,14; [HCl
(г)
]=0,2; [O
2
]=0,32. Вычислите исход-
ные концентрации HCl и O
2
. (Ответ: С
исх HCl=0,48 моль/л; C
исх
O
2
=0,39 моль/л) 150. Рассчитайте константу равновесия химической реакции при 1000 К, если стандартная энергия Гиббса реакции при этой температуре равна -19,1 кДж/моль.
(Ответ: К
р
=10 ) ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ. ПРИНЦИП ЛЕ ШАТЕЛЬЕ 22
ПРИМЕР. В какую сторону сместится равновесие реакции: CO
2
+ C ↔ 2CO ΔH
0
298
= +171,5 кДж а) при повышении температуры, б) при увеличении давления? На-
пишите выражение для константы равновесия. РЕШЕНИЕ. Смещением химического равновесия называется изме-
нение равновесных концентраций реагирующих веществ в результате из-
менения одного из условий равновесия. Направление, в котором смещает-
ся равновесие, определяется по принципу Ле Шателье: а) при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (ΔH
0
298
>0 ), т.е. вправо; б) при увеличении давления равновесие смещается в сторону реак-
ции, ведущей к образованию меньшего числа молей газообразных ве-
ществ, т.е. влево ( С - твердая фаза). Выражение для константы равновесия имеет вид ( С - твердое ве-
щество - не учитывается): К
р
= [CO]
2
/[CO
2
] . Если вместо концентраций известны парциаль-
ные давления газов, то константа равновесия будет иметь вид: К
р
= / , где P – парциальное давление газов. CO
P
2
2
CO
P
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 151. Почему при изменении давления смещается равновесие систе-
мы: N
2
+ 3H
2
↔ 2NH
3
и не смещается равновесие системы: N
2
+ O
2
↔ 2NO? Ответ мотивируйте на основании расчёта скорости прямой и обрат-
ной реакций в этих системах до и после изменения давления. Напишите выражения для констант равновесия каждой из систем. 152. Напишите выражение константы равновесия для следующих ре-
акций: а) N
2
+ 3H
2
↔ 2NH
3
б) Fe
2
O
3
+ 3CO ↔ 2Fe + 3CO
2
.Как увеличить выход продуктов реакции? Обе реакции экзотермические. 153. В каком направлении будет смещаться равновесие с повышени-
ем температуры и давления для следующих обратимых реакций: 2SO
2
+ O
2
↔ 2SO
3
ΔH
0
298
= -196,6 кДж N
2
+ O
2
↔ 2NO ΔH
0
298
= +180,7 кДж 3O
2
↔ 2O
3
ΔH
0
298
= +184,6 кДж 2CO + O
2
↔ 2CO
2
ΔH
0
298
= -566,0 кДж Напишите выражения констант равновесия для указанных реакций. 154. Как влияет повышение температуры и давления на равновесие следующих обратимых реакций: N
2
O
4
↔ 2NO
2
ΔH
0
298
= +58,4 кДж N
2
+ 3H
2
↔ 2NH
3
ΔH
0
298
= -92,4 кДж CO + H
2
O
(пар)
↔ CO
2
+ H
2
ΔH
0
298
= -41,2 кДж COCl
2
↔ CO + Cl
2
ΔH
0
298
= +112,5 кДж 23
Напишите выражения для констант равновесия этих реакций. 155. Для каких реакций равновесие сместится влево при сжатии сме-
си газов: а) H
2
+ I
2
↔ 2HI; б) N
2
+ 3H
2
↔ 2NH
3
; в) N
2
O
4
↔ 2NO
2
; г) 4NH
3
+ 5O
2
↔ 4NO + 6H
2
O. Ответ обоснуйте. 156. Для следующего обратимого процесса напишите выражение константы равновесия и определите, как можно изменить условия прове-
дения процесса, чтобы равновесие сдвинулось вправо? 2H
2
+ O
2
↔ 2H
2
O
(г)
ΔH
0
298
= -583,6 кДж 157.Для следующего обратимого процесса: N
2
+ O
2
↔ 2NO ΔH
0
298
= +180,8 кДжнапишите выражение константы равновесия и определите, как можно изменить условия проведения реак-
ции ( С, Р, Т ), чтобы равновесие сместилось вправо? 158. Реакция идет по уравнению: А + 2В ↔ С + Д. К моменту рав-
новесия прореагировало 20% вещества В. Чему равна константа равнове-
сия, если исходные концентрации (моль/л): С
А
= 6, С
В
= 8? 159. Для следующего обратимого процесса: CO
2
+ C ↔ 2CO ΔH
0
298
= +172,5 кДж. Напишите выражение константы равновесия и определите, как можно изменить условия протекания реакции ( С, P ,Т ), чтобы равно-
весие сместилось вправо? 160. Для следующего обратимого процесса: CaCO
3(к)
↔ CaO
(к)
+ CO
2(г)
ΔH
0
298
= +177,4 кДж. Напишите выраже-
ние константы равновесия и определите, как можно изменить условия проведения реакции (С, Р, Т ), чтобы равновесие сместилось вправо? 161. Для следующего обратимого процесса: CuO
(к)
+ H
2(г)
↔ Cu
(к)
+ H
2
O
(г)
ΔH
0
298
= -76,5 кДж. Напишите выра-
жение константы равновесия и определите, как можно изменить условия протекания реакции (С, Р, Т ), чтобы равновесие сместилось вправо? 162. Реакция протекает по схеме: А + В ↔ С + Д. Исходная концен-
трация С
А
=С
В
=0,8 моль/л. В состоянии равновесия концентрация вещест-
ва С равна 0,6 моль/л. Вычислите константу равновесия. 163. Для следующего обратимого процесса: 2HI
(г)
↔ H
2(г)
+ I
2(г)
ΔH
0
298
= +51,8 кДж. Напишите выражение кон-
станты равновесия и определите, как можно изменить условия проведения реакции (С, Р, Т ), чтобы равновесие сместилось вправо? 164. Константа равновесия гомогенной системы: CO
(г)
+ H
2
O
(г)
↔ CO
2(г)
+ H
2(г)
при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации реагирующих веществ, если ис-
ходные концентрации C
CO = 0,1 моль/л; = 0,4 моль/л; OH
C
2
(Ответ :0,08 моль/л,
0,02 моль/л,
0,32 моль/л) 165. В каких нижеприведенных обратимых реакций изменение дав-
ления не вызовет нарушения равновесия: 2SO
2
+ O
2
↔ 2SO
3
4HCl
(г)
+ O
2
↔ 2H
2
O
(г)
+ 2Cl
2
MgCO
3(к)
↔ Mg
(к)
+ CO
2(г)
24
H
2
+ I
2
↔ 2HI Напишите выражения констант равновесия приведенных ниже реак-
ций. Дайте обоснованный ответ. 166. В какую сторону сместится равновесие реакции: 2А ↔ 2С + Д + 0, если увеличить давление в системе в 2 раза и одно-
временно понизить температуру на 30°С, причём температурный коэффи-
циент прямой и обратной реакции равен соответственно 2 и 3? Ответ под-
твердите расчётами. 167. Напишите выражения констант равновесия для следующих ре-
акций: COCl
2
↔ CO + Cl
2
ΔH
0
298
= +112,5 кДж 2CO ↔ CO
2
+ C ΔH
0
298
= -171,5 кДж Как следует изменить условия (Т, Р, С ), чтобы равновесие в этих реакци-
ях сместилось вправо? Ответ обоснуйте. 168. В каком направлении произойдет смещение равновесия систе-
мы: N
2
+ 3H
2
↔ 2NH
3
ΔH
0
298
= -92,4 кДж при понижении температуры? Как объяснить, что на практике синтез аммиака ведут при повышенной температуре (не ниже 400-500
0
С)? 169. В каком направлении произойдет смещение равновесия в сис-
темах при повышении давления: 2NO + O
2
↔ 2NO
2
4HCl
(г)
+ O
2
↔ 2H
2
O
(г)
+ 2Cl
2
H
2
+ S
(к)
↔ H
2
S Дайте обоснованный ответ. 170. Как влияют: а) повышение давления, б) повышение температуры на равновесие следующих систем: 2CO + O
2
↔ 2CO
2
ΔH
0
298
= -566,0 кДж C
(к)
+ H
2
O
(г)
↔ CO + H
2
ΔH
0
298
= +131,3 кДж Напишите выражения констант равновесия для выше указанных реакций. 171. Напишите выражения для констант равновесия следующих сис-
тем: FeO
(к)
+ CO
(г)
↔ Fe
(к)
+ CO
2(г)
ΔH < 0 N
2
+ O
2
↔ 2NO ΔH > 0 Какими изменениями: а) давления, б) температуры равновесия этих сис-
тем могут быть смещены вправо? 172. Напишите выражения для констант равновесия следующих сис-
тем: CO + H
2
O
(г)
↔ CO
2
+ H
2
ΔH
0
298
= 241,2 кДж CO + Cl
2
↔ COCl
2(г)
ΔH
0
298
= -112,5 кДж Какими изменениями: а) давления, б) температуры равновесие этих сис-
тем могут быть смещены вправо? 173. Напишите выражения для констант равновесия следующих систем: 2SO
2
+ O
2
↔ 2SO
3
ΔH
0
298
= -196,6 кДж 25
N
2
O
4
↔ 2NO
2
ΔH
0
298
= +58,4 кДж В каком направлении происходит смещение равновесия в системах при повышении; а) давления, б) температуры? 174. Напишите выражение для констант равновесия системы: CaCO
3(к)
↔ CaO
(к)
+ CO
2(г)
ΔH > 0 Какими изменениями: а) температуры, б) давления можно сместить впра-
во равновесие этой системы? 175. Напишите выражения для констант равновесия следующих систем: 4H
2
O
(г)
+ 3Fe ↔ Fe
3
O
4(к)
+ 4H
2(г)
2SO
3(г)
↔ 2SO
2(г)
+ O
2(г)
176. Напишите выражения для констант равновесия следующих систем: 2N
2
+ O
2
↔ 2N
2
O ΔH > 0 C
(к)
+ H
2
O
(г)
↔ CO
(г)
+ H
2(г)
ΔH > 0 Как отразится повышение: а) давления б) температуры на равновесие в этих системах? 177. Напишите выражения для константы равновесия систем: H
2(г)
+ I
2(г)
↔ 2HI
(г)
ΔH
0
298
= -53,2 кДж N
2
O
4(г)
↔ 2NO
2(г)
ΔH
0
298
= +58,4 кДж В какую сторону смещается равновесие каждой системы: а) при пониже-
нии давления, б) при повышений температуры? 178. Напишите выражение для константы равновесия системы: 4NH
3
+ 5O
2
↔ 4NO + 6H
2
O
(г)
Как следует изменить: а) давление, б) концентрацию исходных веществ, чтобы равновесие системы сместить вправо? 179. Напишите выражение для константы равновесия системы: CH
3
COOH + C
2
H
5
OH ↔ CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2
O Какими изменениями концентраций реагентов или продуктов реакции можно сместить равновесие вправо? Как влияет изменение давления на равновесие этой системы? 180. Напишите выражения для констант равновесия следующих систем: N
2
+ O
2
↔ 2NO ΔH > 0 BaO(к) + CO
2(г)
↔ BaCO
3(к)
ΔH < 0 Как следует изменить: а) температуру, б) давление, чтобы равновесия систем сместились вправо? РАСТВОРЫ Общая характеристика растворов. Концентрация растворов и способы её выражения. Растворимость. Термодинамика процесса растворения, из-
менение энтальпии и энтропии при растворении. Свойства растворов не-
электролитов. Законы Рауля. Теория электролитической диссоциации Ар-
рениуса. Причины диссоциации. Отклонения от законов Рауля для рас-
26
творов электролитов. Степень диссоциации и факторы, влияющие на нее. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации и факто-
ры, влияющие на ее величину. Закон разбавления Оствальда. Ионное про-
изведение воды. Водородный показатель pH. Смещение равновесия в водных растворах электролитов. Гидролиз солей. ПРИМЕР 1. Вычислите, сколько г хлористого калия содержится в 750 мл 10%-ного раствора, плотность которого равна 1,063г/см
3
. РЕШЕНИЕ. Процентная концентрация показывает, сколько процен-
тов составляет вес растворенного вещества от веса раствора. Процентная концентрация – безразмерная величина. В математической форме она вы-
ражается следующим образом: С% = m
1
/m * 100%, где С% - процентная концентрация раствора, m
1
– вес растворенного ве-
щества, m – вес раствора в г. 1) Вычисляем вес раствора. Для этого умножаем плотность раствора на его объем: m = 1,063*750 = 797 г. 2) Вычисляем вес растворенного вещества: m
1
= 797*10% = 797*0,1 = 79,7 г. ПРИМЕР 2. Вычислите молярность и нормальность 49%-ного рас-
твора H
3
PO
4
, плотность которого равна 1,33 г/см
3
. РЕШЕНИЕ. Молярная концентрация показывает, сколько молей рас-
творенного вещества содержатся в литре раствора. В математической форме молярная концентрация выражается формулой: С
М
= (m
1
*1000)/(M*V) моль/л , где С
М
- молярная концентрация, m
1
- вес растворённого вещества в г, M – молярная масса растворённого вещества в г/моль,V - объём рас-
твора в мл. 1) Вычисляем массу растворенного вещества: m
1
= (C%*d*V)/100% = (49*1,33*1000)/100 = 651,7 г H
3
PO
4
2) Вычисляем молярную концентрацию раствора: 1 моль H
3
PO
4
составляет 98 г x моль H
3
PO
4
составляет 651,7 г x = 651,7/98 = 6,65 моля Следовательно, молярная концентрация раствора равна 6,65. Нормальная концентрация показывает число моль-эквивалентов растворенного вещества в литре раствора. Математическая формула: С
Н
= (m
1
*1000)/(моль-экв.*V) (моль-экв./л) где С
Н
- нормальная концентрация, m
1
– вес растворенного вещества в г., V – объем раствора в мл. Эквивалент H
3
PO
4
равен М/3, т.е. 98/3 = 32,67 С
Н
= (651,7*1000)/(32,67*1000) = 19,95 моль-экв/л H
3
PO
4
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 27
181. Сколько HCl содержится в 250 мл 7,15%-ного раствора HCl (d=1,035)? (Ответ: 18,5 г) 182. Сколько г P
2
O
5
соответствуют такому количеству H
3
PO
4
, кото-
рое содержится в 750 мл ее 62%-ного раствора, плотность которого равна 1,45 г/см
3
? (Ответ: 488,5 г) 183. К 950 г воды прибавили 50 мл 48%-ного раствора серной ки-
слоты плотностью 1,38 г/см
3
.Вычислите процентное содержание серной кислоты в полученном растворе. (Ответ: 3,25%) 184. Сколько мл 54%-ного раствора азотной кислоты (d=1,34 г/см
3
) следует добавить к 1 л воды для получения раствора, содержащего 5% HNO
3
? (Ответ: 76,15 мл) 185. Какой объем однонормального раствора можно приготовить из: а) 1 кг 63%-ного раствора HNO
3
; б) 20 мл 20%-ного раствора HCl, плотностью 1,1 г/см
3
? (Ответ: 10 л; 120,6 мл) 186. Сколько л 0,1 н раствора серной кислоты можно приготовить из 70 мл 50%-ного раствора H
2
SO
4
плотностью 1,4 г/см
3
? (Ответ: 10 л) 187. Сколько мл 40%-ного раствора Н
3
РО
4
плотностью 1,25 г/cм
3
требуется для приготовления 400 мл 0,25 М раствора Н
3
PО
4
. (Ответ: 19,6 мл) 188. Сколько мл 0,4 Н серной кислоты можно нейтрализовать при-
бавлением 800 мл 0,25 Н гидроксида натрия? (Ответ: 500 мл) 189. До какого объёма следует разбавить водой 2,4 л 1,6 Н HCl для получения 0,25 Н раствора? (Ответ: 15,36 л) 190. Определите, сколько сульфата меди (II) содержится в 10 мл 0,2 М раствора ? (Ответ: 0,319 г) 191. Вычислите, сколько BaCl
2
содержится в 25 мл 0,5 Н растворе. (Ответ: 1,3 г) 192. Вычислите процентную концентрацию раствора, полученного растворением 50 г вещества в 1,5 л воды. (Ответ: 3,2%) 193. Вычислите процентную концентрацию раствора сульфата на-
трия, приготовленного растворением 240 г глауберовой соли Na
2
SO
4
*IOH
2
O в 760 мл воды. (Ответ: 10,6%) 194. Вычислите молярную концентрацию раствора сульфата калия, в 20 мл которого содержится 1,74 г растворенного вещества. (Ответ: 0,5 М) 195. Найдите, сколько хлорида натрия нужно растворить в 10 л воды, чтобы получить 2%-ный раствор. (Ответ: 204 г) 196. Вычислите, сколько нужно взять воды и нитрата аммония, чтобы приготовить 3 л 8%-ного раствора, плотностью 1.058 г/см
3
. (Ответ: 2,92 л воды и 253,9 г нитрата аммония) 197. Вычислите, сколько воды и
хлорида калия нужно взять для при-
готовления 500 мл 20%-ного раствора плотностью 1,133 г/см
3
. (Ответ: 113,3 г KCl и 453,2 мл Н
2
О) 28
198. Определите, сколько воды нужно прибавить к 1 кг 50%-ного раствора, чтобы получить 10%-ный раствор. (Ответ: 4 кг воды) 199. K 1 л 20%-ного раствора гидроксида натрия, плотностью 1,225 г/cм
3
, прибавили 10 л воды. Вычислите концентрацию полученного рас-
твора. (Ответ: 2,18'%) 200. Вычислите, до какого объёма нужно довести раствор при рас-
творении 20 г MgCl
2
, чтобы концентрация полученного раствора равня-
лась 0,25 М. (Ответ: 842 мл) 201. Вычислите, сколько мл 30%-ного раствора KOH, плотностью 1,29 г/см
3
, нужно взять для приготовления 3 л 0,5 М раствора. (Ответ: 217 мл) 202. Вычислите, сколько мл 70%-ного раствора нитрата калия, плотностью 1,6 г/cм
3
, нужно взять, чтобы приготовить 0,5 л 0,2 H раство-
ра. (Ответ:9 мл) 203. Определите, достаточно ли будет 20 мл 30%-ного раствора серной кислоты, плотностью 1,22 г/см
3
, для взаимодействия с 6,54 г цин-
ка. (Ответ: недостаток~7 мл) 204. Вычислите молярную концентрацию 10%-ного раствора НNО
3
, плотностью 1,056 г/см
3
. (Ответ: 1,68 М) 205. Вычислите процентную концентрацию 1,4 М раствора нитрата серебра, плотностью 1,18 г/см
3
. (Ответ: 20,2%) 206. Вычислите молярную концентрацию 20%-ного раствора суль-
фата железа (II), плотностью 1,21 г/см
3
. (Ответ: 1,59 М) 207. Вычислите, сколько мл 50%-ного раствора азотной кислоты, плотностью 1,315 г/см
3
, требуется для приготовления 5 л 2%-ного раство-
ра (d=1,01 г/см
3
). (Ответ: 154 мл) 208. Вычислите, сколько содержится растворенного вещества и рас-
творителя в 50 г 3%-ного раствора. (Ответ: 1,5 г растворенного вещества и 48,5 г растворителя) 209. 2 М раствор разбавили в 5 раз. Найдите молярную концентра-
цию полученного раствора. (Ответ: 0,4 М) 210. Вычислите, сколько мл 60%-ного раствора серной кислоты, плотностью 1,5 г/см
3
, нужно взять, чтобы приготовить 5 л 12%-ного рас-
твора, плотностью 1,08 г/см
3
. (Ответ: 720 мл) II ЗАКОН РАУЛЯ. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПРИМЕР 1. Вычислите температуры кристаллизации и кипения 2%-
ного водного раствора глюкозы C
6
H
12
O
6
. РЕШЕНИЕ. По закону Рауля понижение температуры кристаллиза-
ции и повышение температуры кипения раствора (Δt) по сравнению с температурами кристаллизации и кипения чистого растворителя не зави-
сят от природы растворённого вещества и прямо пропорциональны мо-
ляльной концентрации растворённого вещества. Последняя определяется числом молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Закон Рауля выражается формулой: Δt = К*С
m
29
,где C
m
- моляльная концен- трация или Δt = K*m
1
*1000/(M*m) , где К - криоскопическая или эбулиоскопическая константы, для воды они со-
ответственно равны 1,86 и 0.52 град; m
1
и М - соответственно вес раство-
рённого вещества и его молекулярный вес; m - вес растворителя. Понижение температуры кристаллизации 2%-ного раствора глюкозы рав-
но Δt
зам
= 1.86*2*1000/(180*98) = 0.21 град. Вода кристаллизуется при 0°С, следовательно, температура кристаллиза-
ции раствора: 0 - 0,21 = -0,21 град. Повышение температуры кипения 2%-ного раствора глюкозы равно Δt
кип
= 0.52*2*1000/(180*98) = 0.06 град. Вода кипит при 100
0
С, следовательно, температура кипения этого рас-
твора равна 100 + 0,06 = 100,06 град. ПРИМЕР 2. Концентрация ионов ОН
-
в растворе равна 10
-6
моль-
ион/л. Каков pH раствора? РЕШЕНИЕ. Ионное произведение воды при температуре 25
0
С равно = [H
+
]*[OH
-
] = 10
-14
и является постоянной величиной. Концентрация ионов водорода будет равна [H
+
] = 10
-14
/10
-6
= 10
-8
моль-ион/л; pH = -
lg[H
+
], следовательно, pH = 8. OH
W
2
ПРИМЕР 3. Напишите молекулярные и ионные уравнения гидролиза следующих солей: Na
2
S, CdCl
2
. Укажите pH растворов этих солей. РЕШЕНИЕ. Взаимодействие ионов соли с ионами воды с образова-
нием слабого электролита (слабой кислоты, слабого основания, кислой или основной соли) называется гидролизом. Гидролизу подвергаются со-
ли, образованные: а) слабым основанием сильной кислотой, б) сильным основанием слабой кислотой, в) слабым основанием и слабой кислотой, г) соли, образованные сильными компонентами, гидролизу не подвергаются. При гидролизе соли, образованной сильным основанием и слабой много-
основной кислотой, получаются основание и кислая соль: Na
2
S + HOH ↔ NaOH + NaHS S
2-
+ HOH ↔ OH
-
+ HS
-
Раствор этой соли имеет щелочную реакцию, т.е. pH этого раствора больше 7. В результате гидролиза соли, образованной сильной кислотой и слабым многокислотным основанием, получаются сильная кислота и ос-
новная соль: CdCl
2
+ НОН ↔ HCl + CdOHCl или в ионной форме: Cd
2+
+ НОН ↔ Н
+
+ CdOH
+
. Раствор этой соли имеет кислую реакция, т.е. pH этого раствора меньше 7. 30
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 211. Раствор, содержащий 1,22 г бензойной кислоты C
6
H
5
COOH в 100 г сероуглерода, кипит при 46,529°С. Температура кипения сероугле-
рода 46,3. Вычислите эбулиоскопическую константу сероуглерода. (От-
вет: 2,29°С) 212. Раствор, содержащий 11,04 г глицерина в 800 г воды, кристал-
лизуется при -0,279°С. Вычислите молекулярный вес глицерина. (Ответ: 92 г.) 213. Сколько г сахара C
12
H
22
O
11
растворено в 1600 г воды, если рас-
твор закипает при 100,104°С? (Ответ: 109,44 г сахара) 214. Вычислите процентную концентрацию водного раствора моче-
вины (NH
2
)
2
CO, зная, что температура кристаллизации этого раствора равна -0,465°С. (Ответ: 1,48%) 215. Вычислите температуру кипения и температуру кристаллиза-
ции 4,6%-ного раствора глицерина в воде. (Ответ: t
кип
= 100.27°С;t
зам
= -
0.975°С ) 216. Раствор, содержащий 17,6 г растворённого вещества в 250 г ук-
сусной кислоты CH
3
COOH, кипит на 1°С выше, чем растворитель. Вы-
числите молекулярную массу растворённого вещества. Эбулиоскопиче-
ская константа уксусной кислоты равна 2,53°С. (Ответ: 178 г) 217. Температура плавления металла зависит от содержания в нем примесей. Температура плавления чистого олова равна 231,61°С. При со-
держании 1,5163 г меди в 440 г олова температура затвердевания послед-
него понижается до 229,692°С. Какова молекулярная масса меди в рас-
плаве, если криоскопическая константа олова равна 34,61°С? (Ответ: M
Cu
= 62,2 г/моль ) 218. Какова молекулярная формула серы, если раствор 0,217 г серы в 19,18 г сероуглерода CS
2
кипит на 0,104°С выше, чем чистый CS
2
, Эбу-
лиоскопическая константа сероуглерода равна 2,37°С (Ответ: молекуляр-
ная формула серы S
8
) 219. Вычислите повышение температуры кипения раствора бензой-
ной кислоты C
7
H
6
O
2
в хлороформе, содержащего 0,488 г бензойной ки-
слоты в 50 г хлороформа. Эбулиоскопическая константа хлороформа рав-
на 3,88°С. (Ответ: 0,31°С) 220. Понижение температуры замерзания нитробензольного раство-
ра, содержащего 0,05 моля растворенного вещества в 250 г бензола, равно 1,38°С. Вычислите криоскопнческую константу нитробензола. (Ответ: 6,9°C) 221. Концентрация ионов ОН
-
в растворе равна 1,8*10
-5
моль/л. Вы-
числите pH раствора. (Ответ: pH =9,26) 222. Какова концентрация ионов H
+
в растворе, если pH его 3,18? (Ответ: = 6,6*10
-4
моль/л) +
H
C
31
223. Вычислите концентрацию ионов H
+
и ОН
-
(моль/л) и укажите реакцию среды в растворах при pH = 7, при pH = 9. (Ответ: [H+]=[OH
-
]=10
-7
;[H
+
]=10
-9
,[OH
-
]=10
-5
) 224. Найдите, где и во сколько раз концентрация ионов Н
+
больше - в растворе, в котором pH равен 10, или в растворе, в котором pH равен 12. 225. Вычислите концентрацию ионов Н
+
н ОН
-
в растворе, pH кото-
рого равен 8. (0твет: [H
+
]=10
-8
и [OH
-
]=10
-6
моль/л) 226. Вычислите концентрацию ионов Н
+
в растворе, если pH его ра-
вен 2,43. (Ответ: 3,7*10
-3
моль/л) 227. К чистой воде прибавили немного кислоты, вследствие чего концентрация ионов Н
+
стала равной 1*10
-5
моль/л. Найдите концентра-
цию ионов ОН
-
. (Ответ: 1*10
-9
моль/л) 228..Как изменится pH чистой воды, если к 1 л ее прибавить 0,001 моля гидроксида натрия, диссоциацию которого считать полной. Ответ подтвердите расчетами. 229. Во сколько раз нужно изменить концентрацию ионов Н
+
, чтобы pH раствора увеличился на 2? Ответ подтвердите расчетами. 230. Во сколько раз нужно изменить концентрацию ионов ОН
-
в рас-
творе для того, чтобы pH раствора увеличился на 2? Ответ подтвердите расчетами. 231. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей: CH
3
COOK, KCl, AlCl
3
. Какое значение pH (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей? 232. Какое значение pH (больше или меньше 7) имеют растворы со-
лей: K
2
S, FeCl
3
, NaCl? Составьте молекулярные и ионные уравнения гид-
ролиза этих солей. 233. К раствору FeCl
3
добавили следующие вещества: а) HCl, б) КОН, в) ZnCl
2
, г)Na
2
CO
3
. В каких случаях гидролиз хлорида железа (III) усилится? Почему? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидро-
лиза этих солей. 234. Какая из двух солей Na
2
CO
3
или Na
2
SO
3
при равных условиях подвергается в большей степени гидролизу? Почему? Составьте молеку-
лярные и ионные уравнения гидролиза указанных солей. 235. Почему раствор NH
4
CH
3
COO имеет pH = 7, а раствор NH
4
CN имеет pH = 10? Дайте обоснованный ответ. 236. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: FeCl
2
или FeCl
3
? Почему? Напишите молекуляр-
ные и ионные уравнения гидролиза этих солей. 237. Какая из двух солей при равных условиях подвергается гидро-
лизу в большей степени: NaCN или NaClO? Почему? Напишите молеку-
лярные и ионные уравнения реакций гидролиза этих солей. Какова реак-
ция их растворов? 238. Какая из двух солей при равных условиях подвергается гидро-
лизу в большей степени: MnCl
2
или ZnCl
2
? Почему? Напишите молеку-
32
лярные и ионные уравнения гидролиза этих солей. Какова реакция растворов приведенных выше солей? 239. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций гидро-
лиза следующих солей: NaNO
3
, K
2
CO
3
, CrCl
3
. Какое значение pH (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей? 240. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза следующих солей: NaCl, BaSO
4
, SnCl
2
, K
2
CO
3
. Какое значение pH (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей?
33
Варианты контрольного задания Таблица 1
Номер варианта Номера задач Номер вари-
анта Номера задач 1 2 3 4 01 1, 31, 61, 91, 121, 151, 181, 211 18 18, 48, 78, 108, 138, 168, 198, 228 02 2, 32, 62, 92, 122, 152, 182, 212 19 19, 49, 79, 109, 139, 169, 199, 229 03 3, 33, 63, 93, 123, 153, 183, 213 20 20, 50, 80, 110, 140, 170, 200, 230 04 4, 34, 64, 94, 124, 154, 184, 214 21 21, 51, 81, 111, 141, 171, 201, 231 05 5, 35, 65, 95, 125, 155, 185, 215 22 22, 52, 82, 112, 142, 172, 202, 232 06 6, 36, 66, 96, 126, 156, 186, 216 23 23, 53, 83, 113, 143, 173, 203, 233 07 7, 37, 67, 97, 127, 157, 187, 217 24 24, 54, 84, 114, 144, 174, 204, 234 08 8, 38, 68, 98, 128, 158, 188, 218 25 25, 55, 85, 115, 145, 175, 205, 235 09 9, 39, 69, 99, 129, 159, 189, 219 26 26, 56, 86, 116, 146, 176, 206, 236 10 10, 40, 70, 100, 130, 160, 190, 220 27 27, 57, 87, 117, 147, 177, 207, 237 11 11, 41, 71, 101, 131, 161, 191, 221 28 28, 58, 88, 118, 148, 178, 208, 238 12 12, 42, 72, 102, 132, 162, 192, 222 29 29, 59, 89, 119, 149, 179, 209, 239 13 13, 43, 73, 103, 133, 163, 193, 223 30 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240 14 14, 44, 74, 104, 134, 164, 194, 224 31 11, 32, 63, 94, 125, 156, 187, 218 15 15, 45, 75, 105, 135, 165, 195, 225 32 19, 36, 64, 92, 128, 160, 197, 220 16 16, 46, 76, 106, 136, 166, 196, 226 33 20, 33, 69, 100, 148, 161, 184, 229 17 17, 47, 77, 107, 137, 167, 197, 227 34 30, 57, 70, 99, 122, 178, 201, 240 34
Таблица 1 (продолжение) 1 2 3 4 35 29, 41, 81, 120, 142, 171, 189, 221 53 15, 59, 61, 104, 134, 173, 185, 224 36 7, 39, 67, 101, 131, 154, 190, 211 54 21, 42, 86, 119, 141, 164, 202, 237 37 28, 60, 71, 108, 123, 162, 196, 222 55 16, 50, 88, 111, 140, 153, 188, 231 38 6, 40, 79, 91, 137, 157, 199, 228 56 22, 31, 74, 103, 132, 172, 210, 238 39 18, 53, 66, 109, 130, 168, 209, 227 57 23, 52, 89, 114, 143, 170, 186, 216 40 5, 46, 80, 112, 129, 167, 195, 239 58 24, 38, 84, 107, 139, 152, 191, 230 41 10, 54, 78, 98, 146, 155, 194, 214 59 25, 51, 73, 102, 124, 169, 200, 223 42 1, 35, 77, 95, 127, 180, 183, 219 60 26, 43, 68, 93, 133, 163, 181, 215 43 4, 56, 65, 110, 147, 159, 207, 226 61 20, 37, 61, 120, 130, 153, 181, 240 44 27, 45, 82, 113, 136, 166, 198, 234 62 19, 44, 62, 119, 131, 164, 187, 239 45 3, 47, 76, 97, 150, 179, 208, 213 63 18, 52, 63, 118, 132, 165, 200, 238 46 17, 55, 87, 116, 145, 158, 206, 233 64 17, 48, 64, 117, 133, 171, 206, 237 47 2, 34, 62, 106, 149, 177, 182, 235 65 16, 53, 65, 116, 134, 172, 208, 236 48 8, 58, 90, 117, 121, 176, 203, 217 66 15, 38, 66, 115, 135, 173, 207, 235 49 12, 48, 75, 96, 135, 151, 193, 225 67 14, 54, 67, 114, 136, 154, 189, 234 50 13, 37, 85, 115, 144, 175, 205, 232 68 13, 47, 68, 113, 137, 166, 209, 233 51 9, 44, 83, 105, 138, 165, 192, 212 69 12, 55, 69, 112, 138, 178, 210, 232 52 14, 49, 72, 118, 126, 174, 204, 236 70 11, 31, 70, 111, 139, 167, 205, 231 35
Таблица 1 (продолжение) 1 2 3 4 71 10, 45, 71, 110, 140, 179, 188, 231 86 26, 34, 86, 95, 145, 174, 185, 215 72 9, 59, 72, 109, 121, 155, 210, 230 87 27, 58, 87, 94, 144, 170, 195, 214 73 8, 39, 73, 108, 122, 168, 204, 229 88 28, 51, 88, 93, 143, 160, 197, 213 74 7, 60, 74, 107, 123, 157, 190, 228 89 29, 43, 89, 92, 142, 161, 192, 212 75 6, 33, 75, 106, 124, 169, 210, 227 90 30, 35, 90, 91, 141, 159, 184, 211 76 5, 46, 76, 105, 125, 158, 202, 226 91 11, 41, 62, 99, 160, 200, 210, 221 77 4, 40, 77, 104, 126, 163, 203, 225 92 22, 31, 83, 100, 121, 180, 199, 222 78 3, 36, 78, 103, 127, 162, 199, 224 93 3, 35, 73, 120, 122, 179, 198, 223 79 2, 42, 79, 102, 128, 152, 191, 223 94 12, 51, 65, 115, 123, 178, 197, 224 80 1, 32, 80, 101, 129, 151, 183, 222 95 5, 47, 78, 105, 124, 177, 196, 225 81 21, 41, 81, 100, 150, 175, 182, 220 96 16, 40, 90, 116, 125, 176, 195, 226 82 22, 50, 82, 99, 149, 177, 193, 219 97 27, 38, 88, 95, 126, 175, 194, 227 83 23, 49, 83, 98, 148, 180, 186, 218 98 8, 59, 75, 98, 127, 174, 193, 228 84 24, 56, 84, 97, 147, 176, 196, 217 99 10, 39, 81, 93, 128, 173, 192, 229 85 25, 57, 85, 96, 146, 156, 194, 216 100 7, 60, 84, 111, 129, 172, 191, 230 36
Таблица 2 Термодинамические функции некоторых веществ при стандартных условиях Вещество H
0
298
, кДж/моль S
0
298
, Дж/моль*К G
0
298
, кДж/моль Al (к) 0 28,31 0 Al
2
O
3
(к) -1676 49,90 -1582,00 BaO (к) -558,10 70,30 -528,40 BaCO
3
(к) -1219,00 112,00 -1138,80 CaO (к) -635,10 39,70 -604,20 CaCO
3
(к) -1206,00 88,70 -1128,75 H
2
(г) 0 130,59 0 H
2
O (г) -241,83 188,72 -228,59 H
2
O (ж) -285,84 69,94 -237,19 HCl (г) -92,31 186,68 -94,80 C (графит) 0 5,69 0 CO (г) -110,52 197,91 -137,27 CO
2
(г) -393,51 213,65 -394,38 C
2
H
2
(г) +226,75 200,82 +209,20 C
2
H
5
OH (ж) -277,6 160,70 -174,77 CH
3
OH (ж) -238,70 126,80 -167,22 CS
2
(г) +115,28 237,80 +65,1 Cu
2
O (к) -167,36 93,93 -143,09 CuO (к) -163,30 42,64 -129,40 O
2
(г) 0 205,03 0 CH
4
(г) -74,85 186,19 -50,79 SO
2
(г) -296,90 243,13 -300,37 SO
3
(г) -395,80 251,49 -370,49 NO (г) +90,37 210,20 +86,69 NO
2
(г) -82,00 240,46 +51,84 N
2
O
4
(г) +9,37 304,30 +98,29 NH
4
Cl (к) -315,39 94,50 -343,64 NH
3
(г) -46,19 192,50 +16,70 Fe (к) 0 27,15 0 FeO (к) -263,68 58,79 -244,30 Fe
2
O
3
(к) -822,20 89,96 -740,30 Fe
3
O
4
(к) -1117,71 151,46 -1014,22 Ti (к) 0 30,70 0 TiO
2
(к) -943,9 50,30 -883,3 37
Таблица 3
Энергия связи при 298 К (25°С ) Связь Соединения или группы E
св
, кДж/моль C-C Парафины 262,3 C=C Олефины 423,23 C≡C Ацетиленовые 759,4 C=C Бензольное кольцо C-H Бензольное кольцо 357,98 C-H Олефины C-H Парафины C-Br Галогеналкилы 238 C-Cl То же 293 C-F ,, 435 C-I ,, 180 C-N Амины 223,8 C=O CO
2
711 – 753 H-O H
2
O 460,2 H-S H
2
S 343 N-N > N-N < 113 N-H NH
3
348,5 N=O NO
2
439,3 O-O H
2
O
2
35 O=O O
2
493,6 S=O SO
2
550,6 S=O SO
3
385,8 Si=O SiO
2
473 N≡N N
2
945,3 Cl-Cl Cl
2
242,6 Ca=O CaO 423 Cu=O CuO 267 F-F F
2
155 H-H H
2
432,1 H-F HF 565,7 H-Cl HCl 431,6 H-Br HBr 362,5 H-I HI 298,3 Mg=O MgO 412,5 Na-Cl NaCl 411,3 Zn=O ZnO 275 38
Радиусы атомов (Å) Таблица 4 I II III IV V VI VII VIII 1 1 H 0,46 2 He 1,22 2 3 Li 1,55 4 Be 1,13 5 B 0,91 6 C 0,77 7 N 0,7 8 O 0,66 9 F 0,71 10 Ne 1,60 3 11 Na 1,89 12 Mg 1,60 13 AI 1,43 14 Si 1,34 15 P 1,31 16 S 1,04 17 CI 0,99 18 Ar 1,92 4 19 K 2,36 20 Ca 1,97 21 Sc 1,64 22 Ti 1,46 23 V 1,34 24 Cr 1,27 25 Mn 1,35 26 Fe 1,26 27 Co 1,25 28 Ni 1,24 29 Cu 1,28 30 Zn 1,39 31 Ga 1,39 32 Ge 1,39 33 As 1,48 34 Se 1,6 35 Br 1,14 36 Kr 1,98 5 37 Rb 2,48 38 Sr 2,15 39 Y 1,81 40 Zr 1,60 41 Nb 1,43 42 Mo 1,39 43 Tc 1,36 44 Ru 1,34 45 Rh 1,34 46 Pd 1,37 47 Ag 1,44 48 Cd 1,56 49 In 1,66 50 Sn 1,58 51 Sb 1,61 52 Te 1,7 53 I 1,33 54 Xe 2,18 6 55 Cs 2,68 56 Ba 2.21 57 La 1,87 72 Hf 1,59 73 Ta 1,43 74 W 1,40 75 Re 1,37 76 Os 1,33 77 Ir 1,358 78 Pt 1,35 79 Au 1,44 80 Hg 1,60 81 TI 1,71 82 Pb 1,75 83 Bi 1,82 84 Po 1,7 85 At 86 Rn 2,2 87 Fr 2,8 88 Ra 2,35 89 Ac 1,88 104 Ku 105 Таблица 5 Энергия (потенциал) ионизации и электроотрицательность атомов элементов. Порядко-
вый но-
мер элем. Периоды Элемент Потенциал ионизации Электро-
отр. ЭО 1 2 3 4 5 1 I H 13,54 2,15 2 He 24,48 — 3 II Li 5,37 1 4 Be 9,3 1,5 5 B 8,28 2,0 6 C 11,24 2,5 7 N 12,54 3,0 8 O 13,61 3,5 9 F 17,42 4,0 10 Ne 21,55 – 11 III Na 5,14 0,9 12 Mg 7,64 1,2 13 Al 7,98 1,5 14 Si 8,14 1,8 15 P 10,55 2,1 16 S 10,35 2,5 17 Cl 13,01 3,0 18 Ar 15,75 – 19 IV K 4,34 0,8 20 Ca 6,11 1,0 21 Sc 6,56 0,9 22 Ti 6,73 1,5 23 V 6,74 1,6 24 Cr 6,76 1,6 25 Mn 7,43 1,5 26 Fe 7,90 1,8 27 Co 7,86 1,7 28 Ni 7,63 1,8 29 Cu 7,72 1,9 30 Zn 9,39 1,6 31 Ga 6,00 1,6 32 Ge 7,88 2,0 33 As 9,81 2,0 34 Se 9,75 2,4 35 Br 11,84 2,9 36 Kr 13,99 – 41
Окончание таблицы 5 1 2 3 4 5 37 V Rb 4,18 0,8 38 Sr 5,69 1,0 39 Y 6,38 1,2 40 Zr 6,83 1,4 41 Nb 6,88 1,6 42 Mo 7,13 1,8 43 Tc 7,23 1,9 44 Ru 7,36 2,2 45 Rh 7,46 2,2 46 Rd 8,33 2,2 47 Ag 7,57 1,9 48 Cd 8,99 1,7 49 In 5,78 1,7 50 Sn 7,33 1,8 51 Sb 8,64 1,9 52 Te 9,01 2,1 53 I 10,44 2,5 54 Xe 12,12 — 55 VI Cs 3,89 0,7 56 Ba 5,81 0,9 57 La 5,61 0,9 72 Hf 5,5 1,3 73 Ta 7,7 1,5 74 W 7,98 1,7 75 Re 7,87 1,9 76 Os 8,7 2,2 77 Ir 9,2 2,2 78 Pt 8,96 2,2 79 Au 9,22 2,4 80 Hg 10,43 1,9 81 Tl 6,1 1,8 82 Rb 7,41 1,8 83 Bi 7,27 1,9 84 Po 8,2 2,0 85 At 9,2 2,2 86 Rn 10,74 — 87 Fr 3,98 0,7 88 Ra 5,27 0,9 89 Ac 6,89 1,1 104 Ku – — 42
Дипольные моменты μ некоторых молекул Таблица 6 Вещест-
во Диполь-
ный мо-
мент Веще-
ство Диполь-
ный мо-
мент Веще-
ство Дипольный момент H
2
0 HI 0,38 NH
3
1,46 N
2
0 NaI 4,9 PH
3
0,55 Cl
2
0 KCl 6,3 AsH
3
0,16 NO 0,16 KI 6,8 AsF
3
2,6 CO 0,11 H
2
O 1,84 SiF
4
0 CO
2
0 H
2
S 0,93 SF
6
0 CS
2
0 SO
2
1,61 LiClO
4
7,84 HF 1,91 BeCl
2
0 CH
4
0 HCl 1,04 H
2
O
2
2,1 CCl
4
0 HBr 0,79 Таблица 7 Константы диссоциации (К
д
) некоторых электролитов в водных растворах при 18 - 25°С Электролиты Формула К
д
1 2 3 Азотистая кислота HNO
2
4,0*10
-1
Азотная кислота HNO
3
4,36*10 Алюминиевая (мета) кислота HAlO
2
7*10
-13
Борная (орто) кислота H
3
BO
3
I 5,8*10
-10
II 1,8*10
-13
III 1,6*10
-17
Борная (тетра) кислота H
2
B
4
O
7
I 1*10
-4
II 1*10
-9
Бромистоводородная кислота HBr 1*10
9
Водорода пероксид H
2
O
2
2,63*10
-12
Германиевая кислота H
2
GeO
3
I 1,7*10
-9
II 1,9*10
-13
Йодистоводородная кислота HI 1*10
11
Кремниевая (мета) кислота H
2
SiO
3
I 2,2*10
-10
II 1,6*10
-12
Марганцовая кислота HMnO
4
2*10
2
Молибденовая кислота H
2
MoO
4
II 1*10
-6
Мышьяковая (орто) кислота H
3
AsO
4
I 5,89*10
-3
II 1,05*10
-7
III 3,89*10
-12
Мышьяковистая (орто) кисло-
та H
3
AsO
3
I 6*10
-10
II 1,7*10
-11
Оловянистая кислота H
2
SnO
2
6*10
-18
Оловянная кислота H
2
SnO
3
4*10
-10
43
Роданистоводородная кислота HCNS 1,4*10
-1
Свинцовая кислота H
2
PbO
2
2*10
-16
Селенистая кислота H
2
SeO
3
I 3,5*10
-8 II 5*10
-8
Селеновая кислота H
2
SeO
4
I 1*10
3
II 1,2*10
-2
Серная кислота H
2
SO
4
I 1*10
3
II 1,2*10
-2
Сернистая кислота H
2
SO
3
I 1,58*10
-2
II 6,31*10
-8
Сероводородная кислота H
2
S I 6*10
-8
II 1*10
-14
Тиосерная кислота H
2
S
2
O
3
I 2,2*10
-1
II 2,8*10
-2
Угольная кислота H
2
CO
3
I 4,45*10
-7
II 4,69*10
-11
Фосфорная (орто) кислота H
3
PO
4
I 7,52*10
-3
II 6,31*10
-8
Фосфористая (орто) кислота H
3
PO
3
I 1,6*10
3
II 6,3*10
-7
Фтористоводородная кислота HF 6,61*10
-4
Хлористоводородная кислота HCl 1*10
7
Хлорноватистая кислота HClO 5,01*10
8
Хромовая кислота H
2
CrO
4
I 1*10 II 3,16*10
-7
Цианистоводородная кислота HCN 7,9*10
-10
Уксусная кислота CH
3
COOH 1,75*10
-5
Муравьиная кислота HCOOH 1,76*10
-4
Гидроксид аммония NH
4
OH 1,8*10
-5
Гидроксид алюминия Al(OH)
3
1,38*10
-9
Гидроксид бария Ba(OH)
2
2,3*10
-1
Гидроксид железа (II) Fe(OH)
2
II 1,3*10
-1
Гидроксид железа (III) Fe(OH)
3
II 1,82*10
-11
III 1,35*10
-12
Гидроксид кадмия Cd(OH)
2
II 5*10
-3
Гидроксид кальция Ca(OH)
2
II 4,3*10
-2
Гидроксид кобальта Co(OH)
2
II 4*10
-3
Гидроксид лантана La(OH)
3
III 5,2*10
-1
Гидроксид лития LiOH 6,75*10
-1
Гидроксид магния Mg(OH)
2
II 2,5*10
-3
Гидроксид марганца Mn(OH)
2
II 5,0*10
-1
Гидроксид меди Cu(OH)
2
II 3,4*10
-7
Гидроксид натрия NaOH 5,9 44
Гидроксид никеля Ni(OH)
2
II 2,5*10
-5
Гидроксид свинца Pb(OH)
2
9,6*10
-4
Гидроксид скандия Sc(OH)
3
III 7,6*10
-10
Гидроксид хрома Cr(OH)
3
III 1,02*10
-10
Гидроксид цинка Zn(OH)
2
II 4*10
-3
45
Fe
2+ Р Р Р Р Р Н Н Р Н Н – Н Н Fe
3+ Р Р – Р —
Н – Р – Н —
Н Н Mn
2+ Р Р Р —
Р Н Н Р Н Н Н Н Н Cr
3+ Р Р Р Р – —
– Р – – Р Н Н Bi
3+ – – – Р – Н Н – Н – Н Н Н Pb
2+ М М Н Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Sn
2+ Р Р Р – – Н – Р —
– – Н Н Al
3+ Р Р Р Р Р —
– Р —
Н – Н Н Hg
2+ Р М Н Р Р Н Н – – – Н Н – Zn
2+ Р Р Р Р Р Н Н Р Н Н Н Н Н Ba
2+ Р Р Р Р Р Р Н Н Н Н Н Н Р Sr
2+ Р Р Р Р Р Р Н Н Н Н М Н М Ca
2+ Р Р Р Р Р Р Н М Н Н М Н М Mg
2+ Р Р Р Р Р —
Н Р Н Н Р Н Н Ag
+ Н Н Н Р Р Н Н М Н – Н Н – Cu
2+ Р Р – Р Р Н Н Р – – Н Н Н NH
4
+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р —
Р Р Р Na
+ K
+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р К а т и о н ы Li
+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Растворимость солей и оснований в воде Таблица 8 (Р – растворимое, М – малорастворимое, Н – практически нерастворимое вещество А н и о н ы Cl
-
B
r
-
I
-
NO
3
-
CH
3
COO
-
S
2-
SO
3
2-
SO
4
2-
CO
3
2-
SiO
4
2-
CrO
4
2-
PO
4
3-
OH
-
46
Использованная литература 1. Коровин Н. В. Курс общей химии. М., «Высшая школа», 1998 2. Романцева Л. М. И др. Сборник задач и упражнений по общей хи-
мии. М., «Высшая школа», 1991 3. Мартынов Ю. М. И др. Химия (методические указания) ч. 1 и П. М., ВЗИИЖТ, 1992 Александра Яковлевна Бочкарева Надежда Алексеевна Гурьева Х И М И Я Программа, краткие методические указания, решение типовых задач, контрольные задания для студентов I курса заочного обучения всех специальностей МГТУ «МАМИ» Часть 1 Лицензия ЛР № Подписано в печать Заказ Тираж 200 экз. Усл. п. л. – Уч. изд. л. – Формат ____________________________________________________________ МАМИ, Москва 107023, Б. Семеновская, 38 
Автор
Science
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
7 029
Размер файла
545 Кб
Теги
МУ 01
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа