Задача 1
 
Масса 2 · 10-3 м3 газа (н.у.) равна 2,35 г. Вычислите относительную молекулярную массу газа и массу одной молекулы газа.

Решение=2*10⁻³ м³= 2 л

=V/Vм=2/22,4=0,0892 моль

M¹ (относительная молекулярная масса)=M(молярная масса) =m/v=2,35/0.0892=26,3

(кол-вомолекул)=v*Nа=0,09*6,02*10²³=5,418*10²² молекул(масса одной молекулы)=m/N=2,35/(5,418*10²²)=4,39*10⁻²³г

Ответ: M¹=26,3, m₀=4.39*10⁻²³г

Задача 2

Сколько протонов и нейтронов содержат ядра изотопов Mg и Mg? Составьте электронную формулу данного атома, подчеркните валентные электроны. Распределите электроны этого атома по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится этот элемент?

Решение

Порядковый номер элемента в периодической системе совпадает с величиной заряда ядра, т.е. индекс внизу слева символа элемента указывает на количество протонов в ядре, следовательно, в ядрах изотопов магния имеется 12 протонов. Число нейтронов равняется разности между массовым числом (индекс вверху слева символа) и порядковым номером элемента, следовательно, в ядрах изотопа Mg находится 12 нейтронов (24 - -12 = 12), а Mg - 13 нейтронов (25 - 12 = 13).

Электронные формулы отображают распределение электронов в атоме по энергетическим уровням и подуровням. При этом следует учитывать, что электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он будет обладать наименьшей энергией. Так как число электронов в атоме элемента равно заряду ядра, т.е. его порядковому номеру в таблице Д.И. Менделеева, то для элемента № 12 - магния электронная формула, согласно шкале энергии, будет 12Mg 1s22s22p63s2

Электронографические схемы отображают распределение электронов атомов по квантовым (энергетическим) ячейкам. В каждой квантовой ячейке может быть не более двух электронов с противоположными спинами (принцип Паули). Орбитали данного подуровня заполняются сначала по одному электрону с одинаковыми спинами, а затем по второму электрону с противоположными спинами (правило Хунда)

s

n = 1

↑↓

p

n = 2

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

d

n = 3

↑↓

Последний, 12-й электрон атома магния занимает s-орбиталь, следовательно, магний относится к s-электронному семейству.

Задача 3
 
Исходя из закономерностей периодической системы, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов более сильное основание: NaOH или RbOH,Ca(OH)2 ИЛИ Cu(OH)2, Zn(OH)2 или Sr(OH)2?

Решение

.        RbOH - сильнее, так как сверху вниз по группе усиливаются основные свойства гидроксидов.

.        Ca(OH)2 - сильнее, это - щелочь, гидроксид s- элемента
Cu(OH)2 -гидроксид d- элемента.

.        Sr(OH)2 сильнее, это - щелочь, гидроксид s- элемента,
Zn(OH)2 - амфотерный гидроксид d- элемента.

Задача 4

Значение энтальпии растворения в воде Na2CО3= -25,1 кДж/моль, a у Na2CO3*10H2O= +66,934 кДж/моль.

Вычислить энтальпию гидратации Na2CO3.

Решение

По закону Гесса: тепловой эффект (изменение энтальпии) химической реакции зависит только от начального и конечного coстояния участвующих в реакции веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.створение Na2CO3 в воде можно изобразить следующими процессами:

Na2CO3 + 10 H2O = Na2CO3*10H2O + ∆ H12CO3*10H2O + (n - 10) H2O = Na2CO3*nH2O + ∆ H2 (+66.934 кДж/моль)

Суммарная реакция:

Na2CO3 + n H2O = Na2CO3*nH2O + ∆ H3 (-25.1 кДж/моль)

Из закона Гессa следует:

∆H3 = ∆H1 + ∆H2.

Отсюда: ∆ H1 = - 25,1 - 66,934 = - 92,034 кДж/моль

Задача 5

При увеличении температуры на 30 градусов скорость реакции возросла в 64 раза. Вычислите температурный коэффициент реакции.

Решение

Дано:

Т = 30 °С

 = 64

Расчёты:

Преобразуем уравнение Вант-Гоффа  в соответствии с условием задачи и рассчитаем значение температурного коэффициента:

= 4

Ответ:  = 4.

Задача 6

В каком направлении произойдет смещение равновесия при понижении давления в системах:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3

SO2 + O2 ↔ 2SO3

Напишите выражение констант равновесия данных систем.

Решение

N2+3H2=2NH3

Кр=[ NH3]2/[ H2]3[N2]

При понижении давления химическое равновесие смещается в сторону увеличения количеств газообразных веществ. В данной реакции из 4-х моль газообразных веществ образуется 2 моль, поэтому при понижении давления равновесие сместится влево, т.е. в сторону обратной реакции.

2SO2+O2=2SO3

Кр=[ SO3]2/[ SO2]2[O2]

При понижении давления химическое равновесие смещается в сторону увеличения количеств газообразных веществ. В данной реакции из 3-х моль газообразных веществ образуется 2 моль, поэтому при понижении давления равновесие сместится влево, т.е. в сторону обратной реакции.

Задача 7

Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:

S2 + 2H+ = H2S2 + OH- = NO2- + H2O+ + Cl- = AgCl.

Решение

2-+2H+=H2S

К++S2-+2H++2Сl-=H2S+2К++2Сl-

К2S+2HСl=H2S+2КСl

HNO2+OH-=NO-2+H2O2+Na++OH-=Na++NO-2+H2O2+NaOH=NaNO2+H2O

Ag++NO-3+Na++Cl-=AgCl+ Na++ NO-33+NaCl=AgCl+ NaNO3

Задача 8

На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнения, укажите окислитель и восстановитель.

H2O2→ H2O + O2

KMnO4 + NaSO3 + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

Решение

Н2О-2→ Н2О-2 + О02

О-2+2е→ 2О-2│1- окислитель, реакция восстановления

О-2-2е→ О20│1- восстановитель, реакция окисления

2Н2О2→ 2Н2О + О2+7O4+Na2S+4O3+H2SO4→Mn+2S+6O4+K2SO4+ Na2SO4+H2O+7+5e →Mn+2│2- окислитель, реакция восстановления

S+4-2e→S+6│5- восстановитель, реакция окисления

2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4→2MnSO4+K2SO4+ 5Na2SO4+3H2O

Задача 9

В какой пробирке происходит реакция при внесении кадмиевых пластинок в растворы хлоридов железа (II) и кобальта (II). Напишите молекулярные и электронные уравнения реакций.

Решение

Протекание окислительно-восстановительной реакции возможно, если потенциал окислителя больше потенциала восстановителя Еок-ля > Евосст

В данной реакции окислителями являются ионы железа и кобальта, а восстановителем атомы кадмия и ионы хлора. Сравним потенциалы всех участников химической реакции:

Е0Сd= -0.40B

Е0Fe2+=-0.44B

Е0Сo2+=-0.28B

Е0Cl2/Cl-=1.358B

Согласно значениям электродных потенциалов возможна реакция только в пробирке с хлоридом кобальта:

Сd+СoCl2→CdCl2+Co

Задача 10

Почему химически чистый цинк обнаруживает большую стойкость против коррозии, чем технический? Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов, протекающих при коррозии технического цинка в кислой среде.

Решение

Химически чистый цинк более устойчив против коррозии, потому, что не содержит примесей. Примеси в техническом цинке в среде электролита приводят к образованию гальванических элементов и как следствие этого к электрохимической коррозии. Примеси являются катодными зонами, а атомы цинка являются анодными зонами.

Составим схему гальванического элемента:

(-) ZnïH+ ï Zn (+)

Электродные процессы:

газ атом химический анодный

- Анод (Zn) Zn0 - 2ē ® Zn2+окисление

Катод (Zn) H++2ē ® H2восстановление0+ 2H+ = Zn2++H2

Используемая литература

1.      Глинка Н.Л. Общая химия. - Л.: Химия, 1985.

.        Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. - М.: Высшая школа, 1985.

.        Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1988.

.        Лучинский Г.П. Курс химии. - М.: Высшая школа, 1985.

.        Некрасов Б.В. Учебник общей химии.- М.: Химия, 1981.

.        Кудрявцев А.А. Составление химических уравнений. - М.: Высшая школа, 1979.

.        Васильева В.Г., Грановская А.А., Теперова А.А. Лабораторные работы по общей и неорганической химии. - М.: Химия, 1979.

.        Никитин Д.П. Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. М.: высшая школа, 1980.

.        Бокрис Д.О. Химия окружающей среды. - М.: Химия, 1982.

• Составление уравнений реакций химических соединений