ПРИМЕР №4  Расчёт относительной плотности газа по другому газу.



ПРИМЕР №1 Определить число протонов, электронов, нейтронов и относительную атомную массу углерода, натрия и рутения.

а) Для углерода    Относительная атомная масса : Аr (С) = 12………………….. Число протонов …р=6……… Число электронов… e- =6…… Число нейтронов : …………… …n= Ar –p= 12-6=6……… б) Для натрия    Относительная атомная масса : Аr (Na) = ……………………………… Число протонов……………………… Число электронов…………………... Число нейтронов : …………………. …………………………………. с) Для рутения Относительная атомная масса :  Аr (Ru) = ………………………………… Число протонов………………………… Число электронов……………………... Число нейтронов : ……………..……… ……………………………………………..

 

ПРИМЕР №2 Определить количество молей и число молекул

а) в 10 граммах серной кислоты Н2 SO 4         б)  в 50 граммах соли А l 2 ( SO 4 )3 ;    
1. По таблице Д.И. Менделеева определяем относительные атомную массу : Аr(H)=1, Аr(S)=32, Аr(O)=16, рассчитаем по этим данным относительную молекулярную массу: Мr(H2SO4)= (2*1)+32+(16*4)=98 2. Количество молей:    3. Количество молекул:  N= υ* Na=0,102* 6,02٠1023   =0,614٠1023мол. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
с) Определить количество молей и число молекул в 2х литрах N 2 д) Определить количество молей и число молекул в 14 х литрах O 2
1. Количество молей  ;  2.Количество молекул N= υ* Na=0,089 * 6,02٠1023   =0,54٠1023  мол. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ПРИМЕР №3 Определить массовую долю каждого химического элемента

а) в молекуле серной кислоты H 2 SO 4. б) в молекуле сульфат алюминия А l 2 ( SO 4 )3
Мr(H2SO4)= 2*1+32+16*4=98   100%= 2,04+32,65+65,3 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 ПРИМЕР №4

а) Определить практический выход водорода, если при взаимодействии 9,8г. серной кислоты с железом, водорода выделилось 2 г. 2Fe+ 3H2SO4→Fe2(SO4)3 + 3H2 б) Определить массу железа, которая потребуется для 60грамм сульфата железа , если выход реакции составил 85%       2 Fe + 3 H 2 SO 4 → Fe 2 ( SO 4 )3 + 3 H 2
Дано: m(Fe) =9,8 гр. m(Н2) практ. =9,8 гр.  Решение: Подставим значения в уравнение ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ  РАБОТА

Выполнить задания:

1. Используя ПСЭ Д.И. Менделеева определить число протонов, нейтронов, электронов, относительные атомные массы Аr элементов : алюминия , водорода, кислорода.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Рассчитать относительную молекулярную массу -Аl(OH)3. Рассчитайте число молекул и число молей в 30

 граммах - Аl(OH)3.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3.  Определите массовую долю каждого вида атомов в соединении- Аl(OH)3

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

                                                                                                                  

4. .Определить массу сложного вещества, выделившегося при взаимодействии 60 литров 

AL(NO3 )3 cо щелочью NaOH , если выход реакции 65%(н.у):  AL(NO3 )3+ 3NaOH→Аl(OH)3+ 3NaNO3     

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Вывод: ………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

«РЕШЕНИЕ РАСЧЁТНЫХ ЗАДАЧ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГАЗОВЫХ ЗАКОНОВ ХИМИИ»

Цель: Получить практические навыки применения газовых законов для решения химических задач.

ТЕРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Формулы для проведения расчётов

Уравнения Клапейрона-Менделеева   Объединённый газовый закон Бойля–Мариотта и Гей–Люссака: Закон Гей–Люссака   ( Р- const) Закон Бойля–Мариотта (T - const) Закон Шарля Относительная плотность газа

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ПРИМЕР №1 Расчёты с применением уравнения состояния идеального газа.

а) Масса 0,327•10-3 м3 газа, при 13оС и давлении 1,04•105Па равна 0,828•10-3 кг. Вычислить молярную массу газа. Дано V = 0,327•10-3 м3 Т = 13oC+273К= 286К P=1,04*105Па m=0,828•10-3 кг Найти: М=? Решение: Для решения задачи применим уравнение Клапейрона – Менделеева, выразим из него Молекулярную массу: б) Определите температуру кислорода массой 64 г, занимающего объём 1 л при давлении 500 к Па. Дано ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Найти:………………………………………………………………… Решение: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ПРИМЕР №2 Решение задач с применением законов объединенного газовго закона Бойля–Марита и  Гей–Люссака и Шарля:

а) Какой объём при нормальных условиях займут 0,4*10-3 м3 газа, находящегося при 50°С и давлении 0,954*105 Па? Дано: В нормальных условиях: Т0=0+273=273К Р0= 101, 325 кПа  В указанных условиях: T1=50+273=323К    Р1=95400*105 Па V1= 0,4*10-3 м3 Найти: V0 Решение: Выразим из формулы значение объёма в нормальных условиях: б) Определить температуру газа , который давлении 20 кПа занимает объем равный 400мл., если в нормальных условиях этот же газ занимает 40мл. Дано ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Найти:…………………………………………………………….. Решение: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………

ПРИМЕР №3 Решение задач с применением законов Бойля–Марита, Гей–Люссака и Шарля:

а) При 15 0С в баллоне с кислородом давление равно 90 атмосфер . При какой температуре оно станет равным 100 атм ? б) При 270С объём газа равен 600 мл . Какой объём займет газ при 57 0С , если давление будет оставаться постоянным ? в) Давление газа  объёмом  3 л , равно 93,3 кПа. Каким станет давление (Т- const ),если уменьшить объём газа до 2,8 л .?
Дано:    Т1 = 273 + 15 = 288 К Р1 = 90 атм. Р2 = 100 атм. Найти: Т2=? Решение: Т2=   P 2 * T 1  = 100* 288 / 90 = 320 К         P1 t2= 320-273 = 470C Дано: …………………………………………………………………………………… Найти: ………………………………. Решение: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Дано: …………………………………………………………………………………… Найти: ………………………………. Решение: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРИМЕР №4  Расчёт относительной плотности газа по другому газу.

а) Определить молекулярную массу неизвестного газа, если его относительная плотность по кислороду О2 равна 0,5 Дано:   D О2 // НГ =0,5 Решение: Mrг(02)=16*2=32  Mrг2=Mrг(02)*Dг1(г2)= 32*0,5=16 б) Определить относительную плотность метана СН4 по отношению к воздуху (М r (воздуха )=29) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить задания:

1. Определить массу газа азота, находящегося в сосуде объёмом 10 литров при давлении 400 к Па. при температуре 670С.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Определить давление газа объемом 45кПа при температуре 55 0С, если этот же газ в нормальных условиях занимает объем  400мл.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. При 80 0С объём газа равен 75л. Какой объём займет этот же газ газ при 20 0С , если давление будет оставаться постоянным?

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

  1. Определить молекулярную массу неизвестного газа, если его относительная плотность по водороду равна 12.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Вывод: ………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

«МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСТРОЕНИЯ ПСЭ. СТРОЕНИЕ ОБОЛОЧКИ АТОМА»

Цель: Научиться определять расположение в ПСЭ металлов, галогенов, благородных газов, лантаноидов, актиноидов, переходных элементов; ххарактеризовать изменения свойств элементов и их соединений внутри групп и периодов (металлические свойства, радиус атомов ,электроотрицательность); распределять электроны по электронным орбиталям у элементов первых четырех периодов и записывать соответствующие электронные и графические формулы

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Периодический закон:  «Свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядра атомов элементов.» 1. Свойства элементов внутри периода и подгруппы меняются периодично: ¾ В периодах слева направо R атомов уменьшаются- связано с ростом размера ядра. ¾ В подгруппах сверху вниз R атомов увеличиваются -растет число электронных слоев. 2. Энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность - ¾ В периоде слева направо они возрастают, поэтому способность притягивать к себе электроны увеличивается(окислительная)-снижаются металлические свойства. ¾ В подгруппе сверху вниз они снижается– способность отдавать свои электроны усиливается (восстановительная ) - растут металлические свойства.

СТРОЕНИЕ АТОМА

¾ n - главное число, определяет энергетический уровень электрона; ¾ ℓ – орбитальное число, определяет форму атомной орбитали. ¾ m – магнитное число, характеризует количество орбиталей одинаковой формы, m = ℓ до +ℓ . ¾ ms спиновое число Значения ¾ п=1 →ℓ=0 (s), m= 0    Ns =2 ¾ п=2 →ℓ=1(p), m= (-1, 0, 1 )  Np =6 ¾ п=3 →ℓ=2(d), m= (-2, -1, 0, 1, 2 )  Nd =10 ¾ п=4 →ℓ=3(f), m= (-3,-2,-1,0,1,2,3 )  Nf=14             Размещение:      ms=+/-0,5 →

· Принцип наименьшей энергии (правило Ключковского)- электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он обладает наименьшей энергией:1 s 2 <2 s 2 <2 p 6 <3 s 2 <3 p 6 <4 s 2 <3 d 10 <4 p 6 <5 s 2 <4 d 10 <5 p 6 <6 s 2 <4 f 14 <5 d 10 <6 p 6 <7 s 2 <5 f 14 <6 d 10 <7 p 6

· Принцип Паули: В одной квантовой ячейке не может быть 2х- электронов с параллельными спинами.

· Правило Гунда -электроны заполняют квантовые ячейки последовательно –по одному. Электроны, заполняющие квантовые ячейки последовательно, имеют одинаковые спины.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задание №1

Заполните таблицу. Как изменяются: атомный радиус, металлические свойства элементов, электроотрицательность в указанном  ряду.
Символ Название е- = р+ Ar Высший оксид Высший гидроксид Рост металлических свойств Атомный радиус Электо отрицательность

1. Щелочные металлы

Литий

 

Ý ß

 

Ý ß

 

Ý ß

Калий
Франций

2. Галогены

Йод

 

Ý ß

 

Ý ß

 

Ý ß

Бром
Хлор

3. Элементы второго периода

Бор

 

Ý ß

 

Ý ß

 

Ý ß

Углерод
Азот

Задание №2

Укажите элемент,  которому принадлежит данная электронная формула:

a) 1s22s22p63s23p64s23d6……………………………………………………..

b) 1s2 2s2 63s264s23d104p6………………………………………………

Задание №3

Составить электронно- графические формулы  химических элементов и ионов.

a) Атомов химических элементов

в) Ионов
Водород Н1 …………………………….. Углерод С6 ……………………………… ……………………………… ……………………………… Кальций  Са20 ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… Хлор  CL17 ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… Титан  Ti22 ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… Празеодим Р r59 ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… Катион кальция Са+2 ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… …………………………....... Анион азота N -3 …………………………… ………………………………………….………………………………………….………………………………………….………………………………
       

 

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить задания:

1. Какому элементу принадлежит данная электронная формула: 1s22s22p63s23p64s23d104p6…………………………

2. Составьте электронные конфигурация и графические формулу элементов    № 5,10 и ионов S6+, Mg2+

№5 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ №10 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ S 6+ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ М g 2+ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

К, Na, Li   укажите их название, общее число электронов, относительную атомную массу, формулу высшего оксида, гидроксида. Как изменяются: атомный радиус, металлические свойства элементов, электроотрицательность в данном ряду.

Название е- = р+ Ar Высший оксид Высший гидроксид Рост металлических свойств Атомный радиус Электо отрицательность
K

 

Ý ß

 

Ý ß

 

Ý ß

Na
Li

Вывод: ………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

«СМЕСИ И ПРИМЕСИ. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ ДОЛИ ПРИМЕСЕЙ»

Цель: Ознакомиться с видами смесей, научиться выполнять готовить суспензию и эмульсию; решать задачи на определение массовой доли компонентов смеси и примесей

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

· ЧИСТЫМИ- называют вещества, которые обладают постоянными физическими свойствами и        состоят из молекул одного вида. · СМЕСЯМИ –называют системы, состоящие из нескольких чистых веществ. · ПРИМЕСЬ- это один из компонентов смеси. ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЁТА    

Смеси могут быть:

1. Однородными (гомогенные)- граница раздела фаз не выражена, частицы не определяется. Для разделения применяют выпаривание, кристаллизацию, дистилляцию, хроматографию.  

Растворы –этогомогенные системы, состоящие из растворителя, растворенного вещества и продуктов их взаимодействия. Вещества, составляющие раствор, называют компонентами реакции.

2. Неоднородными (гетерогенные)- граница раздела фаз выражена, частицы определяются.  Иначе их называют дисперсными системами. Для разделения применяют отстаивание, фильтрование и действие магнита.

Дисперсные системы – это гетерогенные системы ,в которых одно (или несколько) вещество - дисперсная фаза в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объеме другого -дисперсионной среде

ТИПЫ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

  ………………………………………… …………………………………………
………………………………………… ………………………………………… …………………………………………
………………………………………… ………………………………………… …………………………………………

 ПРАКТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

Задача№1

Определить массу чистого вещества в 200гр технического СаО, если содержание в нем примесей 30%. Дано: m(CaO) тех.= 200 гр. Wприм.= 30% Найти: m(CaO) чист.= ? Решение: .m(прим.) = W прим.* m ( CaO )тех. = 0,3*200= 60гр.                                       100% m(CaO) чист.= m (CaO)тех.- m(прим.) =200-60= 140гр. Определить массу примесей  в 300гр технического СаС2 , если содержание примесей в нем 64%. Дано: Найти:………………………… Решение:……………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Задача№2

11,2 гр. мрамора растворили в избытке соляной кислоты и получили 2, 24 л газа (н.у.). Рассчитайте массовую долю примесей в израсходованном образце мрамора. Дано: m(CaCO3)тех.= 11.2гр. V(CO2)=2,24л. Найти: Wприм.= ? Решение:                           Хгр.                                             2,24л                        CaCO3 + 2 HCl = CaCl 2 + CO2+ H2O                   40+12+48                       22,4л. m(CaCO3)чист.= Х= 100* 2,24 =10гр.                                   22,4 m(примесей) = m(CaCO3)тех.- m(CaCO3)чист. m(примесей) = 11,2-10= 1,2гр. Wприм.= m (примесей)*100% = 1,2*100%   = 10,7%                m(CaCO3)тех.       11,2 Вычислите, какая масса оксида железа (III) содержащего 10 % примесей, необходима для получения железа массой 400 кг. Дано: ………………………………… ………………………………… Найти:………………………… Решение: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Задача№3

Рассчитайте массу сложного вещества , образованного при взаимодействии с соляной кислотой 325 г цинка, содержащего 20% примесей. Дано: Wприм.= 20% m (Zn)тех.= 325гр. Найти: m (ZnCl2) =? Решение: Wприм.= m (примесей)*100%                m (Zn)тех.                .m(примесей) = W прим.* m ( Zn )тех. = 0,2*325= 65гр.                                       100% m (Zn)чист.=  m (Zn)тех.- .m(примесей)= 325-65= 260гр.              260гр.        Хгр..               Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2               65                 65+71 m (ZnCl2) = 136*260/ 65 = 544гр. Определить объем выделившегося газа,  который можно получить при термическом разложении 600гр. карбоната магния, содержащего 10% примесей? М gCO 3 = Mg О+ CO 2  Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: ………………………… Решение:…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить задания:

· Определить процентное содержание примесей в бромиде железа , если при взаимодействии 400 грамм его с избытком хлора получили 0,224 литра  брома: 2 FeBr 3 + 3 Cl 2 = 2 FeCl 3 + 3 Br 2

Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: …………………………   …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………

Вывод: ………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

«РЕШЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЁСТКОСТИ ВОДЫ»

Цель: Научиться выполнять расчеты связанные с определением общей, временной и постоянной жесткости воды.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Жёсткость вод ы - это совокупность свойств, обусловленных содержанием в воде ионов Са2+,Mg2+.

¾ m – масса вещества, обусловливающего жесткость воды ,мг; ¾ V –объем воды, л. ¾ mЭ молярная масса эквивалента вещества.

· Жвр - временная (карбонатная) жёсткость- обусловлена гидрокарбонатами кальция и магния (Са(НСО3)2; Mg(НСО3)2),устраняется обычным кипячением.

· Ж пост -постоянная (некарбонатная) жёсткость, вызвана присутствием других солей, не выделяющихся при кипячении воды: в основном, сульфатов и хлоридов Са и Mg (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2).

Суммарная концентрация ионов Ca2+ (кальциевая Ж. в.) и Mg2+ (магниевая Ж. в.) называется общей жесткость, она образуется:              

Типы воды (по жесткости)

· Мягкая вода с жесткостью менее 3,0 ммоль/л или мг-экв/л,

· Средней жесткости – 3,0-6,0 ммоль/л или мг-экв/л

· Жесткая – более 6,0 ммоль/л или мг-экв/мл.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задача №1

Чему равна жесткость воды, если для ее устранения к 50 л воды потребовалось прибавить 21,2 г карбоната натрия? Дано : V(H2O)= 50 л . m(Na2CO3)= 21,2 гр . Найти: Ж=? Решение: mэ (Na2CO3) = М r ( Na 2 CO 3 ) = 46+12+48 = 53 г/моль.                          n*ZNa                2* 1 Ж = 21,2*1000 /(53 . 50) = 0,008 моль/л.= = 8 ммоль/л (мг-экв/л) Какая масса СаSO4 содержится в 200 л воды, если жесткость, обуславливаемая этой солью, равна 8 ммоль/л. Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: ………………………… Решение …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. ………………………………………………………………….

Задача №2

Вода, содержащая только гидрокарбонат кальция, имеет жесткость 9 ммоль/л. Какая масса гидрокарбоната кальция содержится в 500 л воды? Дано: V ( H 2 O )= 500л. Ж=9ммоль/л Найти: m (Са(Н CO 3 )2) = ?. Решение: mэ (Са(Н CO 3 )2) = М r (Са(НCO3)2) = 40+ 2+16*6                                   n*ZСa                      2 mэ (Са(Н CO 3 )2)= 162/ 2= 81 г/моль mэ (Са(Н CO 3 )2)= mэ (Са(Н CO 3 )2)* Ж * V(H 2 O)= 81*9*10-3 * 500 = 364,5 г.   Вычислить жесткость воды, зная, что в 400 мл. ее содержится 202,5 г Mg (HCO3)2. Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: ………………………… Решение …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. ………………………………………………………………….  

Задача №3

Для устранения общей жесткости по известково-содовому методу добавлено 7,4г Са(ОН)2 и 5,3г Na2CO3. Рассчитать временную и постоянную жесткость 50л. воды. Дано: V ( H 2 O )= 50л. m (Са(ОН)2)=7,4гр. m (Na2CO3)=5,3гр. Найти: Ж общ. = ? Решение: Добавление к воде Са(ОН)2 может устранить временную жесткость, а добавление Na2CO3 – постоянную жесткость. При добавлении этих реагентов к воде происходят следующие реакции: Mе(HCО3)2 + Са(ОН)2 = МеCО3 + СаCО3 + 2Н2О Mе(NО3)2 + Na2CO3 = MeCO3 + 2NaNO3 (где Ме2+ = Са2+; Mg2+; Fe2+ и др. ) mэ (Са(ОН)2)= М r (Са(ОН)2) =  40+ 2+32 = 37 г/моль                          n*ZСa                      2 mэ (Na2CO3)= М r(Na2CO3) =  23+ 12+48 = 53 г/моль                             n*ZNa                  2 Жвр.= m (Са(ОН)2)____ = 7,4гр. = 0,004моль/л        mэ (Са(ОН)2)* V(H 2 O) 37*50 Жвр.= 4 ммоль/л   Жпост.= m (Na2CO3)____ = 5,3. = 0,002моль/л        mэ (Na2CO3)* V(H2O)  53*50 Жпост.= 2 ммоль/л Ж общ.= 4+2= 6ммоль/л Рассчитайте общую жесткость воды (ммоль/л), если в 0,15 л воды содержится 16,2мг гидрокарбоната кальция, 2,92мг гидрокарбоната магния, 11,10 мг хлорида кальция и 9,50мг хлорида магния. Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: ………………………… Решение …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. ………………………………………………………………….

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить одно из заданий:

  1. Вычислите общую жесткость (моль эк/л) воды в 200 литрах, которой находится 250мг гидрокарбоната магния , 156 мг сульфата кальция и 300 мг. гидрокарбоната кальция . Определить тип воды по жесткости.
  2. Рассчитать жесткость 150 мл. воды в которой присутствует 5 гр  Са(НСО 3)2 и 7гр. Mg (НСО 3)2
  3. Вода, содержащая только гидрокарбонат кальция, имеет жесткость 5 ммоль/л. Какая масса гидрокарбоната кальция содержится в 800мл.  воды?
Дано: ………………………………… ………………………………… ………………………………… Найти: …………………………   …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………

Вывод: ………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №6

«РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТНОЙ, МОЛЯРНОЙ И МОЛЯЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

 РАСТВОРОВ»

Цель: Научиться выполнять расчёты на определение процентной, молярной и моляльной концентрации с учётом разбавления растворов и увеличения доли растворимого вещества.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Раствор- это однородная система , состоящая из растворителя ,растворенных веществ и продуктов их взаимодействия. По агрегатному состоянию различают растворы: жидкие , твердые, газообразные.                               

Состав раствора обычно передается содержанием в нем растворимого вещества в виде:  

¾ Массовая доля (безразмерная величина) – это отношение массы растворенного  вещества к массе всего раствора:        
¾ Процентная концентрация ( %) – это величина показывающая сколько грамм  растворенного вещества cсодержится в 100 гр. раствора
¾ Молярная концентрация , или молярность (моль/литр)- это величина показывающая сколько молей растворимого вещества содержатся в 1 литре раствора
¾ Моляльная концентрация (моль/кг)- это величина показывающая сколько молей растворимого вещества содержатся в 1 килограмме растворителя:                                

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задача №1

Вычислить процентную концентрацию соли в растворе , если в 450 г воды растворили 50 гр. CuSO4 Дано: m (CuSO4)=50г. m (Н 2O)=450г. Найти: W% Решение mраствора = m (CuSO4)+m (Н 2O)= =450+50=500гр. W% =  m ( CuSO 4 ) * 100%      ·                                                                                                                  mраствора                                      W% =  50*100%/500=10% Сколько грамм соли и воды содержится в 800 граммах 12 %-ного раствора NaNO3? Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: ………………………… Решение …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. ………………………………………………………………….

Задача №2

Определить молярность и моляльность   раствора серной кислоты, если объём раствора 600 литров а масса растворённой в нём кислоты 196 грамм , если плотность раствора 1,1г/л. Дано: Vраствора=600л m (H2SO4)=196г ρ раствора= 1,1г/л Найти: Ср,Сm                    Решение Используя ПСЭ рассчитаем относительную молекулярную массу растворённой кислот Mr (H2SO4)= 98 Определим молярность Ср  = m ( H 2 SO 4 )  = 196/98·600=0,0033моль/л.       Mr (H2SO4) ·Vраствора.    Определим  массу раствора  и моляльность m раствора = ρ раствора* Vраствора = 1,1* 600= 660 гр. Ср  = m(H2SO4) =    196 /98*(660-196)=0,0043моль/кг   Mr (H2SO4)*mрастворителя Определить молярность  и моляльность раствора соляной кислоты массой 700 гр. и концентрацией 10%, если плотность раствора 1,25 г/мл Дано: ………………………………… ………………………………… ………………………………… ………………………………… Найти: …………………………                    Решение …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. ………………………………………………………………….

Задача №3

Определить процентную концентрацию раствора КОН, если для его получения к400граммам 30%-ного раствора КОН прилили 50 грамм воды. Дано: W% 1 = 30%.   m равтвора1=400г. m (Н 2O)=50г Найти: W% 2 Решение:     W%= m (КОН) * 100% /  m раствора    Определим массу растворённого вещества m(КОН)= W%· mраствора = 30·400 / 100=120г.              100% · Концентрация раствора после добавления воды W%2= m (КОН) * 100% = 120·100% / (400+50) = 26,67%         (mр.+m(Н 2O))                      Определить процентную концентрацию раствора соли NaCL , если для его получения к 400 гр/ 50%-ного раствора соли NaCL добавили 20 гр/ этой же соли. Дано: ………………………………… ………………………………… ………………………………… Найти: …………………………                Решение …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. ………………………………………………………………….
Задача №4 Задача №5
Сколько сахара надо добавить к 300г 30% сахарного сиропа, чтобы получить 40% сироп. Определить моляльность  полученного раствора. Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: ………………………… Решение            …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. Определить W %  концентрацию раствора соли К CL , если для его получения к 600 г 50%-ного раствора  этой соли добавили 200гр. 10%-ного раствора К CL Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: ………………………… Решение            …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. ………………………………………………………………….

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить одно из заданий:

A. Сколько грамм сахара необходимо добавить к 300г. 60%-ного сахарного раствора, чтобы он стал 90%-ным

B. Смешали 40 гр. 9%-ного раствора уксуса и 20гр. 70%-ного раствора уксусной  кислоты. Определить концентрацию полученного раствора уксусной кислоты.

C. Определить процентную, молярную и моляльную концентрацию раствора массой 20 гр., содержащего 3 гр. соли NaCL, плотность которого 1,2 гр/л

 

Дано: ………………………………… ………………………………… Найти: …………………………   …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………

Вывод:

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7

«КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ»

Цель: Познакомиться с основными классами неорганических веществ, исследовать наиболее распространенные свойства данных соединений.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Кислоты – сложные вещества, содержащие в своем составе водород и кислотныей остаток.

Основания-это соединения, состоящие из катионов металла ( или катиона аммония) и гидроксильной группы ОН1-

Соли – это продукты полного или частичного замещения атомов «Н» в молекуле кислоты на металл(либоNH4+), либо групп «ОН» в молекуле основания на кислотный остаток.

Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух видов химических элементов, один из которых- кислород в степени окисления 2-.

                                                 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Ход работы Наблюдения, реакции, рисунки Вывод

Опыт № 1 ОЗНАКОМЛЕНИЕ СО СВОЙСТВАМИ КИСЛОТ

а) Кислоты меняют цвет индикатора В 3-пробирки влить по 1мл. НСL и добавим лакмус, метилоранж, фенолфталеин Наблюдали: …………………………………………………........ …………………………………………………........ …………………………………………………........ …………………………………………………........ ………………………………… ………………………………… ………………………………… ………………………………...
б)Взаимодействие кислот с металлами: 1. Взаимодействие кислот неокислителей  с металлами В 2-пробирки влить по 1-2мл. соляной кислоты и добавим кусочки меди и цинка.   Наблюдали: …………………………………………………........ …………………………………………………........ Допишем реакции: HCL +Zn→......................................................... HCL+Cu→.......................................................... Кислоты (все кроме HNO3, H2SO4) с металлами, ¾ стоящими в РН до «Н» ………………………………... ………………………………… ¾ стоящими в РН после «Н» ………………………………...
2.Взаимодействие серной кислоты с металлами ¾ В 2-пробирки влить по 1-2мл. разбавленной серной кислоты и добавим кусочки меди и цинка. ¾ В 2-пробирки влить по 1-2мл. концентрированной  серной кислоты и добавим кусочки меди и цинка.   Допишем реакции: H2 SO4(разб) +Zn→.............................................. H2 SO4(разб) +Cu→............................................. Наблюдали: …………………………………………………........ …………………………………………………........ Допишем реакции: H2 SO4(конц) +Zn→­SО2 +….............................                      →­Н2S +.................................                     →S +….................................... H2 SO4(конц) +Cu→­ SО2 +............................... Наблюдали: …………………………………………………........ …………………………………………………........ Разбавленная H 2 SO 4 с металлами, ¾ стоящими в РН  до «Н» ………………………………... ¾ стоящими в РН  после «Н» ………………………………... Концентрированная H 2 SO 4 с металлами, ¾ стоящими в РН  до «Н» ………………………………... ¾ стоящими в РН  после «Н» ………………………………...  
3. Взаимодействие азотной кислоты с металлами ¾ В 2-пробирки влить по 1-2мл. разбавленной азотной серной кислоты и добавим кусочки меди и цинка. ¾ В 2-пробирки влить по 1-2мл. концентрированной азотной кислоты и добавим кусочки меди и цинка. ¾ В пробирку с  HNO3 конц. опустим алюминивую проволоку (предварительно очищенную) Допишем реакции: HNO3(разб) +Zn→­NH3 +................................... HNO3(разб) +Cu→ ­NО +.................................. Наблюдали: …………………………………………………........ …………………………………………………........ Допишем реакции: HNO3(конц) +Zn→­NО2 +.................................. HNO3(конц) +Cu→­ NО2 +................................ HNO3(конц) +Al→.............................................. Наблюдали: …………………………………………………........ …………………………………………………........ Разбавленная HNO3 с металлами, ¾ стоящими в РН до «Н» ………………………………... ………………………………… ¾ стоящими в РН после «Н» ………………………………...   Концентрированная HNO3 с металлами, ¾ стоящими в РН до «Н» ………………………………... ¾ стоящими в РН после «Н» ………………………………...
с) Кислоты взаимодействуют с основными оксидами В 3-пробирки влить по 1мл. НСL и добавим оксиды Fe2O3 и CаО. Пробирку с  Fe2O3 нагреем Допишем реакции: HCL +Fe2O3→............................................ HCL +CаО→.............................................. Наблюдали: ............................................................................ ............................................................................ ………………………………… ………………………………… ………………………………… ………………………………...
д)  Кислоты взаимодействуют  с солями ¾ В пробирку влить 1мл серной кислоты и добавить хлорид бария. ¾ Нанести 1мл соляной кислоты на кусок мрамора. Допишем реакции: HCL +СаСО3 →............................................... H2 SO4+ВаСL2 →............................................. Наблюдали: ............................................................................ ............................................................................ ........................................................................... …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. ……………………………………..  

Опыт № 2 ОЗНАКОМЛЕНИЕ СО СВОЙСТВАМИ ОСНОВАНИЙ-

а) Меняют цвет индикатора В 3-пробирки влить по 1мл. NaOH и добавим лакмус, метилоранж, фенолфталеина Наблюдали: .................................................................................................................................................................................................................. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. ……………………………………..
б) Взаимодействуют с кислотами В пробирку влить по 1мл. NaOH и добавим фенолфталеин , после чего добавить HCL Допишем реакцию: NaOH +HCL→.................................................. Наблюдали: ............................................................................ ............................................................................ …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. ……………………………………..
с)Взаимодействуют с солями В пробирку поместим 1мл раствора CuSO4 , добавим по 1-2 капли NaOH.Осадок меди будем длительно нагревать . Допишем реакцию: СuSO4+ NaOH ® ………………………… Сu(ОН)2нагреем®………………............ Наблюдали: ............................................................................ ............................................................................ …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. ……………………………………..

Опыт №3 ОЗНАКОМЛЕНИЕ СО СВОЙСТВАМИ СОЛЕЙ

а) Взаимодействуют друг с другом В пробирку поместим 1мл. раствора сульфида натрия Na2S, добавим 1мл. нитрата серебра Допишем реакцию: Na2S+ AgNO3® ………………………… Наблюдали: ............................................................................ ............................................................................ …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. ……………………………………..
б) Взаимодействуют c металлами В 3 пробирки поместим по 1мл. растворов AgNO3, СuSO4 Pb(NO3)2добавим металлы соответственно Сu, Fe, Zn Допишем реакцию: Сu+ AgNO3® …………………………..… … Fe + СuSO4 ® ……………………………… Zn+ Pb(NO3)2® …………………………….. Наблюдали: ............................................................................ ........................................................................... …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. …………………………………….. ……………………………………..

Вывод:

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №8

«СОСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ГИДРОЛИЗА СОЛЕЙ»

Цель: Познакомиться с понятием «гидролиз солей» .Научиться  определять среду раствора солей, кислот, щелочей с помощью индикаторов и составлять реакции гидролиза.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Гидролиз –это процесс взаимодействия ионов соли с водой , приводящий к образованию слабого электролита . 

Все соли можно разделить на 4 группы:

Сведения по веществам · Сильные кислоты – кислоты, являющиеся сильными электролитами (H2SO4, HCl, HNO3, HBr, HI, HClO4 и другие). · Слабые кислоты – кислоты, являющиеся слабыми электролитами (H2CO3, H2SO3, H2S, H2SiO3, H3PO4 , НСN и другие) · Сильные основания – сильные электролиты - щелочи (NaOH, KOH, и другие). · Слабые основания – нерастворимые основания, слабые электролиты (Cu(OH)2, Ca(OH)2, NH4OH, Al(OH)3 и др.

Глубина гидролиза зависит от температуры (чаще всего ее приходится повышать) и концентрации раствора (при разбавлении раствора гидролиз усиливается).

ПРОДУКТЫ НЕОБРАТИМОМОГО ГИДРОЛИЗА

· ОСАДКИ: трудно растворимое вещество согласно таблицы растворимости Например: AL(OH)3 1. ГАЗЫ: Н2S↑, H2CO3→ CO2↑+H2O H2SO3→ SO2↑+H2O NH4OH→NH3↑+H2O СЛАБОДИССОЦИИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА: H2O, HF, СН3СООН HNO2, HCN, H3PO4

                                                     

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Соль образована сильным основанием и сильной кислотой (К24, NaNO3,)– гидролиз не идет ,

Пример №1 NaCL NaCL + HOH → N аОН + HCL Na++CL- + HOH→ Na1++ ОН 1- + H1++CL1- HOH→ ОН 1- + H+ Среда нейтральная рН = 7 К2 S О4 + HOH →……………………………………………… …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………...............

2. Соль образована сильным основанием и слабой кислотой  (например : Na2СО3, К2S, Ва(NO2)2, СН3СООLi) -гидролиз протекает в щелочной среде рН >7 , гидролиз идет по аниону.

Пример №2 Na 2 SO 3 1 ступень  I. Na 2 С O 3 + HOH → N аОН + Na НС O 3 2Na++СO32- + HOH→ Na1++ ОН1- + Na1++HСO31-  СO32- + HOH→ ОН1- + H СO31- 2 ступень II. NaНСO3+ HOH→Nа ОН +Н2СO3 2 СO3→СO2↑+ H2O )                                     Na++H++ СO32- + HOH→Na++ ОН1- + СO2↑ + H2O H1++ СO32- + HOH→ ОН 1- + СO2↑ + H2O Избыток ионов OHв растворе обусловливает щелочную реакцию среды в растворе (pН>7) К2 S + HOH →………………………………………………… …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………...............  

3. Соль образована слабым основанием и сильной кислотой (MgSО4, AlCL3, Zn(NO3)2,  ..) - гидролиз протекает в кислой среде рН< 7 , гидролиз идет по катиону.

Пример №3: AlCl3 1-ступень                                I. AlCl32О→ AlОНCl2 +НCL Al3+ + 3 CL1-  +НОН→ Al ОН2+ +2CL1-1+ +CL1- Al 3+ +НОН→ Al ОН2+1+ 2 ступень II. Al ОНCl22О→ Al (ОН)2Cl +НCL AlOH2+ +2CL1- +НОН→ Al(ОН)21++CL1-1+ + CL1- AlOH2+ + НОН→ Al (ОН)21+ + Н1+ 3 ступень III. Al (ОН)2Cl +Н2О→ Al (ОН)3↓ +НCL Al (OH)21++CL1- +НОН→ Al (ОН)3↓+Н1+ +CL1- Al (OH)21++НОН→ Al (ОН)3↓+Н1+ Избыток ионов H+ в растворе обусловливает кислую реакцию среды в растворе (pН<7). С uSO4 + НОН →……………………………………………… …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………...............

4. Соль образована слабым основанием и слабой кислотой (MgСО3, Al 2S3, Zn(NO2)2,  ..) - гидролиз протекает практически в нейтральной среде рН ближе к 7 , гидролиз идет по катиону и аниону:

Пример №4: CH 3 COONH 4 CH3COONH4+ Н2О→CH3COOН+NH3↑+H2O NH41+ +CH3COO1-+НОН→CH3COOН+NH3 ↑+H2O Mg СО3 + НОН →……………………………………………… …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………................

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить одно из заданий:

Записать реакции гидролиз в трех молекулярно-ионных формах по стадиям , укажите характер среды(кислая , нейтральная , щелочная):

А-программа a) Li2S + НОН;   б)Fe(NO3)3+ НОН; в) NH4NO3 + НОН г) CsNO3+ НОН     

Б-программа а) Li2SO3 + HOH,    б)NH4J + НОН   в)KBr + НОН     

С-программа а) NH4J +HOH б)KCL + НОН   

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Вывод:

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №9

«ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ: ПРИСОЕДИНЕНИЯ, ЗАМЕЩЕНИЯ, РАЗЛОЖЕНИЕ, РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ЭНДО-, ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ»

Цель: Научиться практически выполнять реакции соединения, разложения, замещения, ионного обмена. составлять РИО, идущие необратимо .

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ, или химическое превращение, — это процесс, во время которого из одних веществ образуются другие вещества, отличающиеся по химическому составу и строению.

ЗАМЕЩЕНИЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ОБМЕНА
Реакция замещения —происходит замещение одних атомов , содержащихся в молекуле, на другие. Реакция разложения —из исходного вещества образуется два и более новых веществ:   СаСО3t® СаО+СО2­ Реакция присоединения —из исходных веществ получается одно новое вещество: Н2+ CL2®2HCL. Реакции обмена—происходит обмен атомами , входящими в состав молекулы:

РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА

РИО  идут в соответствии со схемой: AB + C Д à АД + ВС

Записываются РИО в трёх формах : молекулярная форма, полное ионно- молекулярное уравнение, сокращённое ионно- молекулярное уравнение.

РИО протекает необратимо в трех случаях, когда образуется:

1. ТРУДНОРАСТВОРИМОЕ ИЛИ НЕРАСТВОРИМОЕ ВЕЩЕСТВО –ОСАДОК («М» или «Н» в таблице растворимости) AL(OH)3↓, Cu(OH)2 2. ГАЗООБРАЗНОЕ ВЕЩЕСТВО: Н2S↑, H2CO3→ CO2↑+H2O H2SO3→ SO2↑+H2O   NH4OH→NH3↑+H2O 3. СЛАБОДИССОЦИИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА: H2O, HF, СН3СООН HNO2, HCN, H3PO4

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

¾ РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА

а) РИО обратимые, идущие с образованием хорошо дислоцирующих растворимых веществ Например: KCl + Na NO3®KNO3 + NaCl K+ + Cl- + Na+ + NO3- ↔K+ + NO3- + Na+ + Cl- С точки зрения ТЭД эти реакции не идут, так как продукты и реагенты этих реакций - сильные электролиты, существующие в растворе в виде ионов.

 

1. NaNO3+ HBr→……………………………………...........

…………………………………………………………...............

…………………………………………………………...............

…………………………………………………………...............

б) РИО необратимые, идущие с образованием трудно растворимого соединения – осадка. Например: AgNO3 + NaCl → AgCl+ NaNO3 Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- →AgClâ + Na+ +NO3- Ag+ + Cl- → AgCl

2. С uSO 4 + NaOH →….…………………………….............

…………………………………………………………...........

…………………………………………………………...........

б) РИО необратимые, идущие с образованием газообразных веществ. Например: Na2S + 2HCl→2 NaCl + H2Sá 2Na+ + S-2 + 2H+ + 2Cl- → 2Na++ 2Cl- + H2S↑ S-2 + 2H+ →H2Sá    

 

3. Na2CO3 + HC l → ……………………………………...

…………………………………………………………...........

…………………………………………………………...........

…………………………………………………………...........

 

 

РИО необратимые, идущие с образованием слабодиссоциирующих веществ. Например: NaOH + HCl→ NaCl + H2O Na+ + OH- + Cl-+→Na+ + Cl- + H2O OH- + H+ → H2O

4. К3 PO 4 + HCL →……………………………………...........

…………………………………………………………...............

…………………………………………………………...............

ЭНДО – и ЭКЗОТЕРМИЧЕСИЕ РЕАКЦИИ

а) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ

В химическом стакане в воде растворяем  гранулы NaOH и наблюдаем за происходящим. Измеряем  температуру раствора термометром.

Наблюдали: …………………………………………………………............... …………………………………………………………...............

б) ЭНДОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ

В химическом стакане в воде растворяем роданид аммония NH4SCN и наблюдаем за происходящим.

Наблюдали: …………………………………………………………............... …………………………………………………………...............

РЕАКЦИЯ РАЗЛОЖЕНИЯ

Реакция разложения

В пробирку поместить немного карбоната меди, собрать прибор как на рисунке. Нагреть содержимое.

Наблюдали: …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... СuCO3®………………………………………………………

РЕАКЦИЯ ЗАМЕЩЕНИЯ

В химический стаканчикс раствором серной кислоты Н2 SO4 опустим железную пластинку.Наблюдаем за происходящим.

Наблюдали: …………………………………………………………............... ………………………………………………………...............  Н2SO4 (разб.)+ Fe ®….………………………………….....

РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ

 

Кусочек алюминия помещаем в пробирку с бромом, алюминий воспламеняется в броме

Наблюдали: …………………………………………………………............... …………………………………………………………............... Al + Br2 ®….……………………………………......................
     

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить одно из заданий:

Записать, РИО в трех формах между веществами:

А-программа a)Ca(OH)2+ HNO3; б) (NH4)2CO3 +HCL; в) AlCL3+ KOH.

Б-программа a ) K2SO3+ HCL ; б) Fe (OH)3 + H2SO4.

С-программа  а) MgCL2 +KOH

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Вывод:

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №10

«МЕТОД ЭЛЕКТРОННОГО БАЛАНСА В ОВР»

Цель: Познакомиться с понятием ОВР, окислитель , восстановитель, процесс окисления, восстановления, научиться различать виды ОВР, расставлять коэффициенты методом электронного баланса.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОСТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ–это реакции, протекающие с изменением степеней окисления элементов , входящих в состав веществ.

Метод электронного баланса-один из методов уравнивания окислительно-восстановительных реакций (ОВР)

В ходе ОВР одни элементы отдают электроны, другие принимают.

ü Восстановители  - атомы , или вещества отдающие свои электроны, а процесс отдачи электронов – окисление : АL0-3e-® AL3+

ü Окислители- атомы , или вещества принимающие электроны, а процесс принятия электронов – восстановление : Fe2++2e-® Fe0

Различают 4 типа ОВР:

¾ ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ- атомы окислителя и восстановителя входят в состав разных молекул

¾ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ - окислитель и восстановитель находятся в одной и той же молекуле

¾ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ-это такие реакции, в которых окислитель и восстановитель – один и тот же элемент одного реагента, который при этом переходит в разные продукты

¾ РЕПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ-это  реакции, в которых окислитель и восстановитель – это один и тот же элемент, который из разных реагентов переходит в один продукт.

Степень окисления- условный заряд атома  в молекуле при ее разделении на составные части.

1. Степень окисления простых веществ всегда равна нулю: СL20, Na0, H20.

2. Водород во всех соединениях проявляет степень окисления- «1+», исключение гидриды металлов: Са2+Н21-, Na1+H1-.

3. Кислород во всех соединениях проявляет степень окисления - «2-», исключение Н21+О21- и F21- O2+.

4. Степень окисления щелочных и щелочноземельных металлов всегда положительна и равна номеру группы ПСЭ Д.И. Менделеева: Na+1СL1-, Mg2+O2-.

5. У одноатомных ионов степень окисления равна заряду иона: AL3+, S2-.

6. Некоторые атому имеют несколько значений степеней окисления: HCL7+ O4, HCL1-,HCL5+ O3

7. Алгебраическая сумма степеней окисления атомов соединения равна нулю, а в сложном ионе его заряду: К+Мn+7O42-, (C4+O2-3)2-

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Пример №1 А l + Fe2O3 ® Fe + AL2O3 1. Тип реакции - межмолекулярная реакция, 2. Расставляем степени окисления всех элементов: Аl0 + Fe3+ 2O2- 3® Fe0 + AL3+ 2O2- 3 3. Определяем окислитель, восстановитель , количество принятых и отнятых электронов и на основании этих данных записываем уравнения процессов окисления и восстановления. При составлении электронных уравнений необходимо учитывать тот факт, чтобы число атомов в левой части баланса соответствует их числу в правой части этого же баланса. Подбираем дополнительные множители , чтобы число принятых электронов было равно отданным:      
Fe23+ +6е- ® 2Fe0                 1 - процесс восстановления , окислитель.
2Al0 -6е- ® AL23+ 1- процесс окисления, восстановитель.

4. Найденные коэффициенты проставляем в ОВР:     ,

   2Аl + Fe2O3® 2Fe + AL2O3

1. K2Cr2O7  + HCl = Cl2 + KCl + CrCl3 + H2O

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

2. C + HNO3( конц ) = CO2 ↑ + NO2 ↑+ H2O.

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………  

3. NaNO3 → NaNO2 + O2↑.

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

4. (NH4)2Cr2O7 → N2 ↑+ Cr2O3 + H2O

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

 

5. Br2 + KOH → KBr + KBrO3 + H2O,

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

6. H2S + SO2 = S + H2O

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

Пример №2 O 2 + H 2 ® H 2 О 1. Тип реакции - внутримолекулярная реакция 2. Расставляем степени окисления всех элементов: O0 2 + H0 2 ® H1+ 2О 2-
О20 +4е-  ® 2 О2-                 1 - процесс восстановления, окислитель.
Н20 -2е-    ® Н21+ 2 - процесс окисления, восстановитель.

 

О0 2+2Н0 2® 2О22 - + 2Н21+    

O2 + 2H2 ® 2H2O

 

Пример №3       Na2 S4+ O3 ® Na2 S6+ O4- +Na 2S2-

1. Тип реакции -диспропорционирования

S4+ +6е-  ® S2-               1- процесс восстановления,  окислитель.
S4+ -2е-    ® S6+ 3- процесс окисления,  восстановитель.

S4+ 3 S4+® S2-+ 3S6+ , или

 4Na2 S O3 ® 3Na2 SO4+Na2S

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить  из задания:

1. Допишите электронные уравнения, укажите окислитель, восстановитель, процесс окисления и восстановления :      а) Zn0 -2e- ®…….. б ) Ba2+ +2e-®……….

2. Расставить коэффициенты в уравнениях, используя метод электронного баланса , указать окислитель , восстановитель, процесс окисления и восстановления и тип ОВР.

a) Ca3(PO4)2+C+SiO2→CaSiO3+P+CO

b) HNO2→HNO3+NO+H2O

c) Р+HNO3+H2O→H3PO4+NO        

d) KCLO3→KCL+O2

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Вывод:

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №11

«ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВОВ И РАСТВОРОВ»

Цель: Познакомиться с понятием электролиз, катод, анод, научиться составлять анодные и катодные процессы, протекающие на катоде и аноде при электролизе растворов и расплавов на инертных и растворимых анодах; выполнять простейшие расчёты с использованием законов Фарадея.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Ø ЭЛЕКТРОЛИЗ– окислительно- восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через расплав или раствор электролита. АНОДОМ при электролизе называется положительный электрод, КАТОДОМ — отрицательный.  Положительные ионы — катионы, они движутся к катоду, отрицательные ионы — анионы , они движутся к аноду

Ø КАТОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

1. Катионы, стоящие в ряду СЭП от лития Li до алюминия AL  при электролизе водных растворов на катоде не восстанавливаются, вместо них из воды восстанавливается Н 2↑:  К(-) 2Н2О + 2е- ® Н02 ­ +2 OH -

2. Катионы, стоящие в ряду СЭП от марганца Mn до водорода Н   при электролизе водных растворов на катоде восстанавливаются одновременно с молекулами воды до водорода:                   

 К(-) Ме n + + ne - → Me 0           2О +2е- ® Н02 ­ +2 OH -

3. Катионы, стоящие в ряду СЭП от меди Cu до золота А u при электролизе водных растворов на катоде восстанавливаются полностью:     К(-) Ме n + + ne - → Me 0

4. При электролизе расплавовна катоде восстанавливается только металл:  К(-) Ме n + + ne - → Me 0

5. Если водный раствор содержит катионы различных металлов , то при электролизе металлы будут выделяться на катоде в порядке уменьшения СЭП: Аu, Pt, Ag, Cu…Чем левее металл в ряду напряжений, тем труднее его ионы восстанавливаются.

Ø АНОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

1. Растворимый анод- при электролизе сам подвергается окислению: А(+)  Ме 0 - ne - → Me n +

2. Нерастворимый анод (угольный, инертный)- не окисляется , на нем окисляются :

¾ Анионы безкислородные (Cl1 -,I 1- ,Br1-,S2-,CN-  ) –окисляются: А(+) 2С L 1- -2 e - → CL 0

¾ Анионы кислородосодержащие (NO3-, SO2-4, SO2-3  CO2-3, PO3-4 , ОН1-, F1- ) не окисляются , вместо них на аноде окисляется вода до О2: А(+)2О -4 e - →О02 ↑+ 4Н 1+

ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ

m( вещ .)= mЭ(вещ.)•I• t                       96500 ¾ mЭ(Са2+ )= Мr / n = 40/2=20   (n равно числу принятых электронов) ¾ VЭ2 ) = Vm/ n = 22,4/4 =5,6л ¾ VЭ2 ) = Vm/ n = 22,4/2 =11,2л V ( газа ) = VЭ(газа) • I• t                          96500                            · m(вещ)- масса выделившегося и растворившегося вещества при электролизе. · I-сила тока (А) · t- время (секунды) · mЭ(вещ.)- эквивалентная масса            mЭ(вещ.)= Мr / n · VЭ(газа)-эквивалентный объем

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Пример №1. Электролиз раствора NaI c нерастворимым анодом:NaI↔Na1++ I1-
К(-) 2Н2О + 2е- ® Н02­+2ОН- 1
А(+) 2 I 1—2e- →I 02 1
2О + 2I 1-→ Н02­+ I 02­+2ОН-  
2О + 2NaI→ Н2­+ I2­+2NaОН  

Пример №2 Электролиз раствора ZnCL 2  

c цинковым анодом: ZnCL 2 ↔ Zn 2+ + 2 CL 1-

К(-) Zn2++ 2e-→Zn 0         2Н2О + 2е- ® Н02­+2ОН- 1 1
А(+) Zn0 - 2е-® Zn 2+ 2 2

Zn2++2Н2О+2 Zn0→ Zn0 + 2Zn2++ Н02­+2ОН-

Zn CL2+2Н2О+2 Zn0→ Zn0 + Zn CL2+ Н02­+ Zn(ОН)2

Пример №3. Электролиз раствора С uSO 4   

c угольным анодом: С uSO 4 ↔ Cu 2+ + SO 4 2-

К(-) Сu2+   + 2e-→ Cu0 2 2
А(+) 2Н2О -4e- →О02 ↑+ 4Н 1+ 1 1

2Cu2++2Н2О→ 2Cu0 + О02 ↑+ 4Н 1+

2CuSO4 +2Н2О→ 2Cu + О2 ↑+ 2Н2 SO4

Пример №4 Электролиз расплава NaCL

c нерастворимым анодом:NaCL↔Na1++ CL1-

К(-) Na1+ + 1е- ® Na0 2
А(+) 2 СL1—2e- →CL 02 1
2Na1+ + 2CL 1-→ 2Na0+ CL02  
2NaCL → 2Na0+ CL02  

 

1. Электролиз раствора MgBr 2   c нерастворимым анодом: ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… 2. Электролиз раствора СrCL3 c хромовым анодом: ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… 3. Электролиз раствора Hg(NO3)2  c угольным анодом ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… 4. Электролиз расплава К I c нерастворимым анодом ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ………………………………………………………………
Задача№1Какая масса меди выделится на катоде при электролизе раствора CuSO 4 в течение 1 ч при силе тока 4 А? Дано: t =1ч.= 60 • 60 = 3600 с.       I = 4А Найти: m(Cu.)=? Решение. Согласно законам Фарадея:   m(Cu.)= m Э (С u )* I * t   = 31,77* 4*3600 = 4,74гh.                               96500          96500 mЭ(Cu)= Mr(Cu )/2= 63,54/ 2= 31,77 Рассчитайте массу металла, выделившегося при электролизе расплава KBr   c силой тока 1,5А в течение 40 минут Дано:……………………………………………………… Найти:……………………………………………………… Решение ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ………………………………………………………………
Задача№2Чему равна сила тока при электролизе раствора в течение 1 ч 40 мин 25 с, если на катоде выделилось 1,4 л водорода (н.у.)? Дано: t =1 ч 40 мин 25 с= 6025с. V (Н2 ) = 1.4л. Найти: I=? Решение: VЭ2 ) = 22,4/2= 11,2 л  I = V (Н2 ) * 96500/ VЭ2 ) *t=1,4*96500/11,2*6025=2,002А При электролизе NiCL 2 в течении 2 часов на катоде выделяется 44,2г никеля. Определить силу тока.. Дано:……………………………………………………… Найти:……………………………………………………… Решение ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ………………………………………………………………

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнить  из задания:

a) Составьте уравнения электрохимических реакций на инертных электродах, протекающих в ходе электролиза водного раствора CoCL2

b) Определить  массу металла, выделившегося при электролизе расплава KBr c силой тока 1,5А в течение 40 мин.

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Вывод:

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №12


Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 418; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!