Упражнения для самостоятельного решения

1. Определите величину и знак заряда комплексных ионов, образуемых Cr³⁺ :

[Cr(H₂O)₄Cl₂], [Cr(H₂O)₃Cl₃], [Cr(H₂O)₅Cl], [Cr(NH₃)₃(OH)₃].

2. Напишите координационные формулы соединений по заданному составу для вещества в водном растворе, если при добавлении избытка нитрата серебра :

а) к 0,11 моль PtCl₄ · 3NH₃ образуется 0,11 моль осадка;

б) к 0,07 моль CrCl₃ · 5NH₃ образуется 0,14 моль осадка.

3. Определите гибридные орбитали центрального атома-комплексообразователя, пространственную структуру ионов, укажите, какой из них – высокоспиновый, какой – низкоспиновый:

[Fe(CN)6]^3- (диамагнитный); [FeF₆]^3- (парамагнитный).

4. Составьте пространственные изображения цис- и транс- изомеров следующих комплексов:

[Co(NCS)₃(NO₂)₃]^3-, [Pt(NH₃)₂(NCS)₂].

5. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций образования комплексных соединений:

Fe(CN)₂ + KCN =…; [Cr(H₂O)₆]³⁺ + OH^- = … :

6. Объясните, почему соединения ионов Ca²⁺ и Zn²⁺ бесцветны.

7. Объясните, почему низкоспиновые комплексы Fe(II) и Co(III) диамагнитны.

8. Напишите уравнения протолитических реакций в водном растворе для комплексов, проявляющих кислотные свойства:

[Co(H₂O)(NH₃)₄(NO₂)]²⁺, [Pt(H₂O)₂(NH₃)₄]⁴⁺.

Химия элементов

р- ЭЛЕМЕНТЫ. VIIA- группа

Вопросы и задачи для самостоятельного решения

1. Исходя из строения атомов галогенов, укажите, какие валентные состояния характерны для фтора, хлора, брома и йода. Какие степени окисления проявляют галогены в своих соединениях?

2. Дайте сравнительную характеристику свойств образуемых галогенами простых веществ,указав характер изменения: а) стандартных энтальпий диссоциации молекул Г₂;б) агрегатного состояния простых веществ при обычной температуре и давлении ;

в) окислительно- восстановительных свойств.

3. Дайте сравнительную характеристику свойств галогеноводородов, указав характер изменения: а) температур кипения и плавления;б) термической устойчивости ;

в) окислительно- восстановительных свойств.

4. Как изменяются в ряду HOCl- HOClO – HOClO₂ : а) устойчивость; б) кислотные свойства; в) окислительные свойства ?

5. Как изменяются в ряду HOCl - HOBr - HOI кислотные и окислительно - восстановительные свойства?

6. Напишите уравнения окислительно - восстановительных реакций :

а) Cl₂ + NaOH(хол.)=…;б) Cl₂ + KOH(гор.)=…; в) Cl₂ + Ca(OH)₂(хол)=…;

г) HClO₃ + HCl=…; д) KMnO₄ + HCl=…; ж) KBrO₃ + KBr + H₂SO₄₌…;

з) Br₂ + SO₂ + H₂0=…;

7. Установите, будет ли при 25⁰С годной для питья вода, прошедшая очистку от ионов F^- осаждением фторида кальция без применения избытка катионов кальция, если оптимальная для здоровья человека концентрация ионов F^- в питьевой воде составляет 1,25 мг/л ?

8. Определите нормальную концентрацию раствора соляной кислоты, если после прибавления избытка раствора нитрата серебра к 200 мл раствора соляной кислоты образовалось 0,574 г хлорида серебра.

р-ЭЛЕМЕНТЫ. VIА- группа.

1. По известным температурам плавления и кипения Н₂Э постройте график зависимости температур кипения и плавления от порядкового номера элемента.

Объясните аномальный с точки зрения периодического закона ход графиков. Методом экстраполяции найдите гипотетические значения температур плавления и кипения воды по этим величинам для остальных Н2Э. Предскажите также температуры кипения и плавления для Н2Ро.

Н₂Э..................... H₂O…………..H₂S…………..H₂Se……………H₂Te

tпл. ⁰C.................. 0,00………….-85,54……….- 65,72………….- 51,00

tкип. ⁰C............ 100,00………… -60,35……….- 41,50…………. -1,80

2. Дайте сравнительную характеристику водородных соединений, указав изменения:

а) устойчивости; б) кислотных свойств; в) окислительно-восстановительных свойств

3. Определите, будет ли в изолированной системе при 298 К термодинамически выгодной реакция:

H₂S(г) + SO₂(г) = S(т) + H₂O(ж) ?

4. Запах SO₂ в воздухе ощущается при его содержании 0,001 мл (н.у.) в 1 л воздуха. Установите, существует ли опасность экологического загрязнения атмосферы, если в пробе воздуха объёмом 100 мл ( н.у.) обнаружено количество SO₂, эквивалентное сжиганию 1 г природного топлива, содержащего 2,86 10^-4 % серы?

5. По методу ВС предскажите полярность молекул SO₂ и H₂S.

р - ЭЛЕМЕНТЫ VА - группа

1. Дайте сравнительную характеристику атомов элементов подгруппы азота, указав :

а) электронные конфигурации, б) валентные возможности , в) наиболее характерные степени окисления.

2. Каким типом гибридизации АО азота описывается образование молекулы NH₃,иона NH₄⁺?

Какова пространственная структура этих частиц?

3. Опишите электронное строение молекулы азота по методу и МО.

4. Какая из приведенных реакций наиболее вероятна при 298К :

NH₄NO₃(к) = N₂O(г) + 2H₂O(г)

NH₄NO₃(к) = N₂ (г) + 0,5 0₂ (г) + 2 H₂0(г) ?

Стандартные энергии Гиббса образования в кДж/ моль равны:

для NH₄NO₃(кр.) = -183,8 для N₂O(г) = +104,2 для H₂0(г) = -228,6.

5. Какова реакция среды в водных растворах: нитрата бария, нитрита натрия, фосфата калия ?

6. Какие из перечисленных солей взаимодействуют в подкисленном серной кислотой растворе :

а) с иодидом калия, б) с перманганатом калия ? Напишите уравнения протекающих реакций.

7. Напишите уравнения реакций взаимодействия Na, Ag, Ca, Zn, Cu, Al, Fe, S, C,P:

а) с разбавленной азотной кислотой , б) с концентрированной азотной кислотой.

8. Дайте сравнительную характеристику водородных соединений подгруппы азота , указав, как изменяются : а) температуры кипения и плавления, б) термическая устойчивость, в) окислительно- восстановительные свойства, г) кислотно- основные свойства.

9. Как изменяются кислотно-основные свойства в ряду гидроксидов мышьяка (III), сурьмы(III), висмута(III)?

10 Закончите уравнения реакций :

1)P + Cl₂=… 2) P + Mg=… 3) PH₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ =…

4) As₂ 0₃ + Zn + H₂S0₄ =AsH₃ + … 5)NaBiO₃ + Mn( NO₃)₂ + HNO₃= HMnO₄ + …

р- ЭЛЕМЕНТЫ IV А- группы

1. Дайте сравнительную характеристику атомов элементов подгруппы углерода, указав: а) электронные конфигурации ,б) валентные возможности ,

в) наиболее характерные степени окисления.

2. Какой тип гибридизации АО углерода в молекулах : CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂,CO₂?

3. Дайте сравнительную характеристику свойств водородных соединений элементов подгруппы углерода.

4. Опишите свойства СО, указав : а) электронное строение молекулы с позиции метода МО,

б) окислительно-восстановительные свойства.

5. Можно ли получить нейтральный раствор, прибавив к раствору угольной кислоты строго эквивалентное количество щёлочи?

6. Углекислый газ пропускают через насыщенный раствор гидроксида кальция. Вначале образуется осадок, который затем исчезает. Составьте уравнения реакций.

7. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения взаимодействия с водой карбоната натрия, гидрокарбоната калия. Укажите реакцию среды.

8. В каком направлении и почему будет происходить смещение равновесия при насыщении углекислым газом водного раствора силиката натрия:?

р -ЭЛЕМЕНТЫ IIIA- группы.

1. Особенности строения атомов элементов главной подгуппы третьей группы .Как изменяются их свойства с увеличением порядкового номера элемента? Какие валентные состояния характерны для этих элементов?

2. Определите тип гибридизации орбиталей центрального атома в следующих частицах и изобразите геометрическую форму этих частиц:

BF₃, BF₄^-, AlCl₃.

3. Какие изменения претерпевает тетраборат натрия(бура) в водном растворе и при обработке соляной или серной кислотой?

4. Напишите уравнения реакций между алюминием и разбавленной азотной кислотой, алюминием и раствором щёлочи.Что произойдёт при постепенном добавлении к раствору алюминатов соляной кислоты?

5. Чем различаются действие избытка водных растворов NH₃ и NaOH на раствор AlCl₃? Напишите уравнения соответствующих реакций.

6. Напишите уравнения реакций взаимодействия фосфида алюминия с : а)водой; б)серной кислотой..

s-ЭЛЕМЕНТЫ. 1и 2 группы

1. Как изменяются радиусы и потенциалы ионизации атомов главных подгрупп 1и 2 группы Периодической системы Д.И. Менделеева с ростом порядкового номера элемента? Дайте объяснение наблюдаемым закономерностям на основе электронного строения атомов.

2. Как и почему изменяются основные свойства в рядах : 1)LiOH - CsOH, 2)Be(OH)₂ – Ba(OH)₂ ?

3. Какие вещества образуются при сгорании каждого из простых веществ элементов 1А группы?

Как эти продукты реагируют с холодной водой и с водой при кипячении?

4. Рассмотрите сходство химических свойств по диагонали бериллий - алюминий и приведите уравнения реакций ( на примере простых веществ, оксидов, гидроксидов, катионов в водном растворе).

5. Опишите электронное строение и геометрическую структуру молекулы хлорида бериллия.

6. Рассмотрите проявление диагональной периодичности литий - магний на примерах получения и химических свойств оксидов, нитридов, гидридов, гидроксидов, карбонатов, фторидов, ортофосфатов.

7. По методу МО рассмотрите образование связи в частицах Li₂⁺, Li₂, Li₂^- . Как изменяется энергия и длина связи в этом ряду?

8. Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде :

1)Na + H₂O=; 2) NaH + H₂O= ; 3) CaH₂ + H₂O=; 4) Li₃N + H₂O=; 5) K + O₂ (изб.)=; 6) CaH₂ + O₂₌;

7) Na₂O₂ + KI + H₂SO₄=; 8) BaO₂ + H₂SO₄=; 9)Be(OH)₂ + NaOH=;

10)Mg + N₂=; 11) Mg + CO₂ = ;

9. К отдельным порциям гидрида кальция и гидрида лития равной массы прилили избыток воды. Определите, в каком случае объём газа будет больше. Ответ подтвердите расчётом.

10. Известно, что соединения бария ядовиты. Однако при рентгеноскопии желудка в пищеварительный тракт человека вводят сульфат бария, не опасаясь отравления организма. Докажите, что в данном случае не превышается предельно допустимая концентрация катионов бария, равная 4 мг/л. Можно ли сульфат бария заменить карбонатом, оксалатом или хроматом бария ?

d- ЭЛЕМЕНТЫ

1. К раствору нитрата цинка(II) добавляют избыток гидрата аммиака. Составьте уравнение реакции обмена лигандов..

2. Какая масса йода выделится при взаимодействии иодида калия с 0,25 л 0,1н раствора дихромата калия в кислой среде?

3. Напишите уравнения реакций:

1)CrBr₃ +H₂O =…2)MnSO₄ + H₂O =…3)Fe(NO₃)₂ + Н₂О =…4)K₂Cr₂O₇ + KI +H₂SO₄ =…

5)Na₂CrO₄ +NaNO₃ + NaOH =…6)KMnO₄ + H₂S + H₂SO₄ =…

7)Mn(NO₃)₂ + NaBiO₃ +HNO₃ =…8)MnSO₄ +H₂O₂ + H₂O =…

9)KMnO₄ + H₂O₂ + KOH =…10)K₂Cr₂O₇ +KNO₂ +H₂SO₄ =…

11)K₂CrO₄+ BaCl₂ =…12)KMnO₄ + KNO₂ +KOH =…

13)MnO₂ + KClO₃ +KOH = K₂MnO₄ +…14)Mn(NO₃)₂ + Na₂S =…15)Fe(OH)₂ + O₂ +H₂O =…

16)CuCl₂ +H₂O =…16)Mn(NO₃)₂ + PbO₂ + HNO₃ =…

17)MnSO₄ + H₂O₂ + KOH=…18)K₂MnO₄ + H₂SO₄ =…19)MnO₂ + HCl =…

20)KMnO₄ + FeSO₄ + H₂SO₄ =…21)Zn + H₃AsO₃ + HCl =…

22)Zn + KMnO₄ + H₂SO₄ =…23)ZnSO₄ +H₂O =…24)AgNO₃ + H₂O₂ + NaOH =…

25)H[AuCl₄] + H₂O₂ +NaOH =…26)[Ag(NH₃)₂]Cl + Zn =…27)H[AuCl₄] + Zn =…

28)Cu +KCN + H₂O + O₂ =…29)ZnSO₄ + … = K₂[Zn(OH)₄] …30)K₂[Zn(OH)₄] + HNO₃(изб ) =…

31)[Cd(NH₃)₄](OH)₂ + H₂SO₄(изб ) =…32)NaNO₃ + Zn + NaOH =…

33) Cu + HNO₃(разб) =…34) Cu + HNO₃(конц) =…35)Cu + H₂SO₄(конц) =…

36) Fe + H₂SO₄(разб) =…37)Fe + H₂SO₄(конц) =…38) Fe + HNO₃(разб) =…

39)Fe + HNO₃(конц) =… 40)Fe + HNO₃(очразб) =…

24