Раздел 2. Общая и неорганическая химия. Тема4. Химический элемент и вещество
- ВСР № 30. Решение задач
Алгоритм см. стр. 8
1.Какая масса водорода прореагировала с кислородом массой 16г, если образовалось 18г воды? 2.Магний соединяется с серой в соотношении 3:4. Сколько потребуется исходных веществ для получения 70г сульфида магния?
- ВСР № 31. Составление электронно-графических формул
Порядок заполнения уровней и подуровней электронами I. Электронные формулы атомов химических элементов составляют в следующем порядке: · Сначала по номеру элемента в таблице Д. И. Менделеева определяют общее число электронов в атоме; · Затем по номеру периода, в котором расположен элемент, определяют число энергетических уровней; · Уровни разбивают на подуровни и орбитали, и заполняют их электронами в соответствии Принципом наименьшей энергии · Для удобства электроны можно распределить по энергетическим уровням, воспользовавшись формулой N=2n2 и с учётом того, что: 1. у элементов главных подгрупп (s-;p-элементы) число электронов на внешнем уровне равно номеру группы. 2. у элементов побочных подгрупп на внешнем уровне обычно два электрона (исключение составляют атомы Cu, Ag, Au, Cr, Nb, Mo, Ru,Rh, у которых на внешнем уровне один электрон, у Pd на внешнем уровне ноль электронов); 3. число электронов на предпоследнем уровне равно общему числу электронов в атоме минус число электронов на всех остальных уровнях.
*Задачи для самостоятельного решения* 1. Назовите элементы и укажите число неспаренных электронов в атомах, имеющих следующие электронные конфигурации: а) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2; б) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4; в) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 . 2. Электронная конфигурация элемента 1s2 2s2 2p6 3s1. Назовите атомный (порядковый) номер и группу, в которую входит этот элемент. 3. Приведены электронные формулы внешних электронных оболочек элементов: а) 2s2 2p5, б) 3s2 3p4, в) 3d1 4s2. Составьте полные электронные формулы и определите порядковые номера элементов. Какие это элементы?
4.3. ВСР № 32. Решение задач по теме строение атома 1. Сокращенная электронная формула элемента изображена в виде: ...5p3. Какой это элемент? Напишите полную электронную формулу и набор квантовых чисел для “последнего” электрона на внешнем электронном уровне 1). 2. Сокращенная электронная формула элемента изображена в виде: ...3d8. Какой это элемент? Напишите полную электронную формулу и набор квантовых чисел для 8-го электрона на d-подуровне 1). 3. Напишите полную электронную формулу элемента церия 58Ce. 4. Напишите полную электронную формулу и нарисуйте орбитальную диаграмму для элемента 19K. Запишите набор квантовых чисел для последнего (наиболее далекого от ядра) электрона этого элемента 1). 4.4. ВСР № 33. Решение расчетных задач по теме химическая связь
- ВСР № 34. Решение расчетных задач по теме смеси
1.При действии на смесь меди и железа массой 20 г избытком соляной кислоты выделилось 5,6 л газа (н.у.). Определить массовые доли металлов в смеси. 2.При действии на смесь серебра и алюминия массой 30 г избытком соляной кислоты выделилось 11,2 л газа (н.у.). Определить массовые доли металлов в смеси. 4.6. ВСР № 35. Решение расчетных задач по теме растворы Решение задачи на массовые доли растворенного вещества - Оформить дано
- Записать формулу расчета массовой доли растворенного вещества: w=mрастворенного вещества \ m раствора *100%
- m раствора= mводы + mрастворенного вещества
- Подставить значения в формулу
*Задачи для самостоятельного решения* Какую массу соли и объем воды необходимо взять для приготовления: - 50 г 0,5 %-ного раствора (ответ: 0,25 г, H2O - 49,75 мл);
- 60 г 1 %-ного раствора (ответ: 0,6 г, H2O - 59,4 мл);
- ВСР № 36. Решение ионных уравнений
Алгоритм составления ионных уравнений Последовательность действий | Пример | 1. Составить до конца уравнение реакции. Для этого проставить заряды ионов, пользуясь таблицей растворимости. Новые вещества записать обменяв ионы (+с-, на первое место ставится «+»-ион) |
Ca2+(OH)2- + H+Cl- = Ca2+Cl2- + (Н+ОН-)H2O
| 2. Записать молекулярное уравнение реакции, расставить коэффициенты. | Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
| 3. Подчеркнуть формулы электролитов, над этими формулами поставить растворимость (Р, М, Н).
|
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O м м | 4. Записать формулы растворимых электролитов в диссоциированном виде, учитывая коэффициенты в уравнении реакции.
| Ca(OH)2 + 2H++2Cl- = Ca++2Cl- + 2H2O
| 5. Подчеркнуть одинаковые частицы справа и слева от знака равенства. | Ca(OH)2 + 2H++2Cl- = Ca++2Cl- + 2H2O
| 6. Записать уравнение без подчёркнутых частиц. ЗАПОМНИТЬ!!! В ионных уравнениях формулы электролитов 1) растворимых в воде всегда записываются в диссоциированном виде;
2) нерастворимых в воде и слабых кислот, растворимых в воде, всегда записываются в молекулярном виде;
3) малорастворимых в воде слева записываются в диссоциированном виде, а справа – в молекулярном. | Ca(OH)2 + 2H+= Ca++ 2H2O
|
Укажите состав конечных продуктов, назовите их и расставьте коэффициенты в следующих уравнениях: H2S + Pb(NO3)2 = Cu(ОН)2 + HNO3 = CuSO4 + Zn(ОН)2 = Na2CO3 + HCl = - ВСР № 37. Составление глоссария по теме «Химический элемент и вещество»
Атом, электрон, протон, нейтрон, химическая связь, ионная, металлическая, ковалентная, водородная, степень окисления, валентность, валентные электроны, смесь, сплав, раствор, массовая доля растворенного вещества. - ВСР №38. Тест по теме «Химический элемент и вещество»
1.Чему равен заряд ядра атома натрия? 1) 0; 2) +11; 3) +1; 4) +23 2. Сколько электронов в атоме азота? 1) 0; 2) 1; 3) 7; 4) 14 3. Сколько нейтронов в атоме углерода C? 1) 0; 2) 12; 3) 6; 4) 7 4. Укажите атом, в котором больше всего электронов: 1) H; 2) Al; 3) Ar; 4) K 5. Сколько электронов содержится в молекуле CO2? 1) 6; 2) 12; 3) 8; 4) 22 6. На внешнем энергоуровне элементов главных подгрупп число электронов: 1) равно 2; 2) равно номеру периода; 3) равно номеру группы; 4) равно 1. 7. Элементу 2-го периода до завершения внешнего уровня не хватает 3 электронов. Это элемент-… 1) бор; 2) углерод; 3) азот; 4) фосфор. 8. Элемент проявляет в соединениях максимальную степень окисления +7. Какую конфигурацию валентных электронов может иметь этот элемент в основном состоянии? 1) 3d7; 2) 2s22p5; 3) 3s23p5; 4) 3s24d5. 9. Формула высшего оксида некоторого элемента – ЭО3. Какую конфигурацию валентных электронов может иметь этот элемент в основном состоянии? 1) 4d6; 2) 2s22p4; 3) 3s23p4; 4) 3s13d5. 10. Строение внешнего и предвнешнего электронных слоёв атома меди 1) 3s23p63d94s2; 2) 3s23p63d104s0; 3) 3s23p64s13d10; 4) 3s23p63d11. 11. Относительная атомная масса хлора 1) 36; 2) 35; 3) 35,5; 4) 35,4 12. Менее яркие чем у кальция металлические свойства выражены у 1) калия; 2) радия; 3) франция; 4) алюминия 13. В ряду Al - Si - Cl увеличиваются 1) Металлические свойства, 2) Неметаллические свойства, 3) Радиус атома, 4) Способность отдавать электроны
2 курс Тема5. Химические реакции - Классификация по числу исходных веществ и продуктов реакции
Соединения А+В=С | Замещения А+ВС=АС+В | Разложения А=В+С | Обмена АВ+СД=АД+СВ |
- Классификация по тепловому эффекту
С выделением теплоты-экзотермическая реакция (+Q) | С поглощением теплоты – эндотермическая реакция (-Q) |
- Классификация по изменению степени окисления
С изменением степени окисления (ОВР) | Без изменения степени окисления |
- Классификация по агрегатному состоянию реагирующих веществ
Гомогенные реакции (одинаковое агрегатное состояние реагирующих веществ) | Гетерогенные реакции (разное агрегатное состояние реагирующих веществ) |
- Классификация по обратимости реакции
Обратимые реакции (протекают в прямом и обратном направлении) | Необратимые реакции (протекают только в одном направоении) |
- ВСР№ 39. Задания по теме «Химическая реакция»
К какому типу можно отнести каждую из приведенных реакций (по все видам классификаций)? CaCO3 = CaO + CO2 HCl + NH3 = NH4Cl CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu HCl + NaOH = NaCl + H2O - ВСР№ 40. Решение задач по уравнению химических реакций
Алгоритм см. стр. 11 1. Рассчитайте массу осадка, которая образуется при сливании растворов, один из которых содержит 260 г нитрата бария, а второй 220 г сульфата калия. 2. К раствору, в котором находится 42,6 г нитрата алюминия, прилили раствор, содержащий 16 г гидроксида натрия. Рассчитайте массу образовавшегося осадка. 3. Какой объем газа (н.у.) выделится, если к раствору, содержащему 53 г карбоната натрия, прилить 400 г раствора азотной кислоты с массовой долей кислоты 20%? 4. Рассчитайте, какая масса нитрата магния получится при взаимодействии 20 г оксида магния с раствором, содержащим 94,5 г азотной кислоты. 5. К раствору, содержащему 40 г сульфата меди (II), прибавили 12 г железных опилок. Рассчитайте, останется ли в растворе сульфат меди (II) после того, как закончится реакция.
- ВСР № 41. Составление отчета по лабораторной работе
Ответить на вопросы, решить дополнительные задания, составить уравнения реакций
- ВСР № 42. Решение задач на химическое равновесие
Алгоритм рассуждения при решении задач на химическое равновесие Пример. Укажите, как повлияет: а) повышение давления; б) повышение температуры; в) увеличение концентрации кислорода на равновесие системы: 2CO (г) + O2 (г) ↔ 2CO2 (г) + Q Решение: а) Изменение давления смещает равновесие реакций с участием газообразных веществ (г). Определим объёмы газообразных веществ до и после реакции по стехиометрическим коэффициентам: (2 моль – СО и 1 моль О2 = 3 моль и 2 моль – СО2, следовательно 2 объема – образуется из 3-х объемов исходных веществ) По принципу Ле Шателье, при увеличении давления, равновесие смещается в сторону образования веществ, занимающих меньший объём, следовательно равновесие сместится вправо, т.е. в сторону образования СО2, в сторону прямой реакции (→). б) По принципу Ле Шателье, при повышении температуры, равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (-Q), т.е. в сторону обратной реакции – реакции разложения СО2 (←), т.к. по закону сохранения энергии: Q - 2CO (г) + O2 (г) ↔ 2CO2 (г) + Q в) При увеличении концентрации кислорода равновесие системы смещается в сторону получения СО2 (→) т.к. увеличение концентрации реагентов (жидких или газообразных) смещает в сторону продуктов, т.е. в сторону прямой реакции. 1. В каких реакциях изменение давления окажет влияние на смещение равновесия? В какой из реакций предыдущей задачи повышение давления приводит к сдвигу равновесия влево?
2.В какой из четырех реакций равновесие больше всего сместится вправо при одновременном повышении температуры и понижении давления?
5.5.ВСР №43. ОВР Алгоритм расстановки степеней окисления - Степень окисления – условный заряд химического элемента, при условии, что все связи ионные. Сумма всех степеней окисления в веществе = 0.
- У кислорода степень окисления = -2
- У водорода = +1
- Степень окисления бинарных соединений – по правилу «крест - накрест»
- Для веществ с составом 3 и более химических элементов, составляем уравнение тноосительно одного неизвестного (х – степень окисления среднего элемента)
Где +2 – суммарная степень окисления 2-х водородов (в Н2SO4 – 2 атома водорода) Где -8 – суммарная степень окисления 4-х кислородов Уравнение: 2+х+(-8)=0 , х=+6 Степень окисления S=-6
Задания для самостоятельного решения: расставить коэффициенты методом электронного баланса 1) NH3 + O2 = NO + H2O 2) PH3 + Cl2 = PCl3 + HCl 3) CH4 + Cl2 = CCl4 + HCl 4) CuO + NH3 = Cu + N2 + H2O 5) P + N2O = N2 + P2O5 6) NO2 + H2O = HNO3 + NO 7) NH4NO3 = N2O + H2O
5.6.ВСР № 44. Расставление коэффициентов методом электронного баланса
Алгоритм расстановки коэффициентов методом электронного баланса 1. Составляют схему реакции, указав вещества, вступившие в реакцию, и вещества, получившиеся в результате реакции, например:
2. Определяют степень окисления атомов и пишут ее знак и величину над символами элементов, отмечая элементы, степень окисления которых изменилась:
3. Записывают электронные уравнения реакций окисления и восстановления, определяют число электронов, отданных восстановителем и принятых окислителем, и затем уравнивают их, умножая на соответствующие коэффициенты:
| число | Коэф-ты | процесс |
| 2 | 3 | окисление |
| 6 3 | 2 | восстановление |
4. Полученные коэффициенты, отвечающие электронному балансу, переносят в основное уравнение:
5.Уравнивают число атомов и ионов, не меняющих степени окисления (в последовательности: металлы, неметаллы, водород):
6.Проверяют правильность подбора коэффициентов по числу атомов кислорода в левой и правой части уравнения реакции – они должны быть равны (в этом уравнении 24 = 18 + 2 + 4, 24 = 24). Задания для самостоятельного решения - Подберите пропущенные коэффициенты в следующих уравнениях химических реакций:
? Mg + O2 = 2MgO ? Fe + 3Cl2 = ? FeCl3 ? Al + ? S = Al2S3 ? Cu + ?O2 = ? CuO 5.7. ВСР № 45. Решение задач по ТХУ Алгоритм решения расчетных задач по термо-химическим уравнениям Задание: Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди (II) (СuO) в соляной кислоте (водный растворHCl), если термохимическое уравнение реакции: CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O + 63,6 кДж № п/п | Последовательность действий | Выполнение действий | 1. | Данные из условия задачи написать над уравнением реакции | 200 г CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O + 63,6 кДж | 2. | Под формулой оксида меди написать его количество (согласно коэффициенту); произведение молярной массы на количество вещества. Над количеством теплоты в уравнении реакции поставить х. | 200 г х CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O + 63,6 кДж 1 моль 1*80 г | 3. | Составить пропорцию. | 200/80=х/63,6 | 4. | Вычислить х. | х=159 кДж | 5. | Записать ответ. | Ответ: при растворении 200 г CuO в соляной кислоте выделится 159 кДж теплоты. |
Какие из нижеприведенных реакций являются эндотермическими? а) 1/2 N2 + O2 = NO2; ΔНо298 = 33,5 кДж/моль. б) 1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3; ΔНо298 = -46 кДж/моль. в) 1/2 N2 + 1/2 O2 = NO; ΔНо298 = 90 кДж/моль. г) H2 + 1/2 O2 = H2O; ΔНо298 = -286 кДж/моль. 5.8. ВСР № 46. Составление отчета по лабораторной работе 5.9. ВСР№ 47 Составление глоссария по теме Химическая реакция, химическая связь, степень окисления, ион, электролит, электролитическая диссоциация, реакция соединения, замещения, обмена, разложения, экзо-эндотермическая реакция, реакция обратимая, необратимая.
5.10. ВСР №48. Осуществить цепочки превращений - Сu – Cu(NO3)2 – CuO – CuCl2 – Cu(NO3)2 – Cu
- Cu2S – CuSO4 – CuCl2 – Cu(NO3)2 – CuS – CuO – N2
Fe – FeSO4 – Fe(OH)2 – FeO – Fe(NO3)3 – Fe2O3 – Fe
|