4. Зразки комплексних кваліфікаційних завдань.

Екзаменаційний білет № …

1. Кислоти. Класифікація та номенклатура кислот. Одержання і хімічні властивості кислот.

2. Алкени. Номенклатура алкенів. Промислові та лабораторні методи одержання алкенів.

3. Загальні властивості каталізаторів. Механізм гомогенного каталізу

4. Задача. Обчислити осмотичний тиск гідрозолю, якщо масова концентрація дорівнює 1 г/л при 293К, а дисперсність 100 мкм^-1, густина дисперсної фази 19,3 г/см³ (форма частинок сферична).

5. Зразки відповідей на комплексні кваліфікаційні завдання.

1. Кислоти. Класифікація та номенклатура кислот. Одержання і хімічні властивості кислот.

Кислоти – електроліти, які при розчиненні в йонізуючому розчиннику (воді), дисоціюють з утворенням йонів водню (або протону, Н+), таким чином знижуючи кислотність розчину до величини менше ніж pH 7,0.

Класифікація кислот:

- за основністю (хлоридна кислота HCl - одноосновна, сульфатна кислота H₂SO₄ – двоосновна, фосфатна кислота H₃PO₄ – триосновна);

- за вмістом кисню: безкисневі (HCl, H₂S), оксигеновмісні (HNO₃, H₂SO₄);

- за силою: сильні дисоціюють практично повністю Кд ≥ 1·10⁻³ (HNO₃), слабкі Кд ≤ 1·10⁻³ (оцтова кислота Kд = 1,7·10⁻⁵);

- за стійкістю: стійкі (H₂SO₄), нестійкі (H₂CO₃);

- за летучістю: леткі (H₂S, HCl), нелеткі (H₂SO₄);

- за розчинністю у воді: розчинні (H₂SO₄), нерозчинні (H₂SiO₃).

Номенклатура:

HNO₃ – нітратна кислота (азотна)

Н₂SO₄ – сульфатна кислота (сірчана)

HCl – хлоридна кислота (хлороводнева, або соляна)

Одержання:

1. Безпосереднім сполученням ангідридів з водою:

SO₃ + Н₂О = Н₂SO₄

N₂O₅ + Н₂О = 2HNO₃

Р₂О₅ + H₂O = 2НРО₃

Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄

2. Взаємодією кислот з солями.

Н₂SO₄ + 2NaCl = Na₂SO₄ + 2HCl ↑ (при нагріванні)

H₂SO₄ + Na₂SiO₃ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃ ↓

3. Безкисневі кислоти можна одержувати їх витісненням з солей іншими кислотами так і взаємодією простих речовин:

FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S ↑

Н₂ + Cl₂ = 2HCl

Хімічні властивості кислот:

- з лугами H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O

- з основними і амфотерними оксидами:

MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

- розкладаються H₂SiO₃ = SiO₂ + H₂O

- з нерозчинними основами: 2HCl + Cu(OH)₂ = CuCl₂ + 2H₂O

- кислоти вступають у реакції обміну згідно правила: сильні кислоти витискають більш слабкі з їх солей. При цьому утворюється нова сіль і нова кислота.

- з металами, які розташовані у ряді активності до водню, витискають водень з розчину кислоти (крім нітратної), якщо одержана сіль розчинна:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

- з металами в залежності від концентрації кислоти і активності металу:

Zn+4HNO_3(к.) =Zn(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

3Zn+8HNO_3(к.) =3Zn(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

4Zn+10HNO_3(к.) =4Zn(NO₃)₂+N₂O↑+5H₂O

5Zn+12HNO_3(р.) =5Zn(NO₃)₂+N₂↑+6H₂O

4Zn+10HNO_3(д.р.)=4Zn(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O

Cu + 4 HNO_3(к.) =Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂↑+ 2 H₂O

3 Cu + 8HNO_3(р.) = 3 Cu(NO₃)₂ + 2 NO↑ + 4 H₂O

8 K + 5 H₂SO_4(к.) = 4 K₂SO₄ + H₂S↑ + 4 H₂O

3 Zn + 4 H₂SO_4(к.) = 3 ZnSO₄ + S↓ + 4 H₂O

При роботі з кислотами треба бути дуже обережними. Під час розведення кислот необхідно приливати кислоту у воду невеликими порціями при перемішуванні, але не навпаки. У разі потрапляння кислоти на шкіру треба негайно змити її проточною водою до зникнення відчуття печії, потім промити розчином питної соди та звернутися до медпункту.