Билет №15

Текст задания 1:

Кислоты, их классификация и свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.

Кислота - сложное вещество, при диссоциации которого образуется только один тип катионов — ионы водорода. Классификация кислот. Соляная кислота - водный раствор газа хлороводорода в воде. Химические свойства. Кислоты изменяют цвет индикаторов: лакмус окрашивается в красный цвет, метилоранж — в желтый. При реакции с основаниями образуется соль и вода (реакция нейтрализации). В реакцию вступают как растворимые, так и нерастворимые в воде основания: При реакции с основными оксидами образуются со ли: Кислоты реагируют с металлами, находящимися в ряду напряжений до водорода, при этом выделяется газообразный водород и образуется соль: Сильные кислоты реагирует с солями слабых кислот, вытесняя слабые кислоты из их солей: Получение кислот. Многие кислоты можно получить при реакции кислотных оксидов с водой: Концентрированная серная кислота при обычной температуре не действует на многие металлы. По этой причине, например, безводная серная кислота в отличие от её растворов может сохраняться в железной таре. Но концентрированная серная кислота действует почти на все металлы при нагревании. При этом образуются соли серной кислоты, однако водород не выделяется, а получаются другие вещества, например сернистый газ. Так, при нагревании концентрированной серной кислоты с медью вначале серная кислота окисляет медь до окиси меди, а сама восстанавливается при этом до сернистой кислоты, которая тотчас же разлагается на сернистый газ и воду: Образовавшаяся окись меди реагирует с избытком серной кислоты, образуя соль и воду: Таким образом, окись меди является промежуточным веществом в этой реакции. Сложив эти уравнения, мы получим итоговое уравнение реакции, в которое входят только исходные и конечные вещества.

Текст задания 2:

Целлюлоза, состав молекул, физические и химические свойства, применение. Понятие об искусственных волокнах на примере ацетатного волокна.

Ответ: Крахмал и целлюлоза - природные полисахариды, состоящие из остатков молекулы глюкозы. Их формула (С₆Н₁₀О₅)_n Так как по строению молекулы этих веществ очень похожи, то привожу сравнительную таблицу, в которой сравнивается строение и свойства этих веществ

Признаки сравнения	крахмал	целлюлоза
Нахождение в природе	Как запасающее вещество в клубнях, плодах, семенах растений	Из целлюлозы состоят клеточные стенки.
Строение	(С6Н10О5)n Молекулы полимера короткие и разветвленные	(С6Н10О5)n Молекулы полимера длинные, Линейного строения.
Физические свойства	Аморфный порошок белого цвета, не растворимый в воде. В горячей воде набухает, образуя крахмальный клейстер – коллоидный раствор.	Твердое волокнистое вещество белого или серого цвета, нерастворимое в воде и органических растворителях.
Свойства (общие)	Гидролизуются с образованием глюкозы: (С6Н10О5)n→ nС6Н12О6 + nН2О
Свойства (различные)	Окрашивает йод в синий цвет.	Взаимодействует с кислотами, образуя сложные эфиры. Например, ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы. Эти вещества имеют большое практическое значение. Ни являются искусственными волокнами.
Применение	В пищевой промышленности, для подкрахмаливания белья.	Для получения искусственных волокон (ацетатный шелк) и тканей на их основе. Используют в строительном и столярном деле (древесина), производстве бумаги, картона. Используется как сырье для получения глюкозы и спирта.

Во локна природные химические Растительного происхождения На основе целлюлозы: хлопчато-бумажные и льняные ткани Животного происхождения На основе белка: шерсть, шелк Искусственные Полученные из природного сырья, химическим путем (ацетатный шелк) Синтетические Получены из синтетического сырья (капрон, лавсан)

Текст задания 3:

Осуществить следующие превращения, указать тип химической реакции, назовите продукты реакций. Zn – ZnO – ZnSO₄ -Zn(OH) ₂

Решение:

2Zn+O₂=2Zn0

Zn0 +H₂SO₄= ZnSO₄+H₂

ZnSO₄+KOH=Zn(OH)₂ +K₂SO₄

Билет №16.

Текст задания 1:

1. Основания, их классификация и свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.

Ответ: Основания - электролиты, при диссоциации которых образуется только один вид анионов - гидроксид-ионы. Классификация оснований 1. Растворимые в воде (щелочи) - гидроксиды металлов главных подгрупп I и II групп. 2. Нерастворимые в воде - гидроксиды остальных металлов. Химические свойства. Щелочи изменяют окраску индикаторов (лакмус становится синим, фенолфталеин – малиновым). Взаимодействие с кислотами: Взаимодействие с кислотными оксидами: Растворы щелочей вступают в реакции ионного обмена с растворами солей, если образующийся при этом гидроксид нерастворим в воде: При нагревании слабые основания разлагаются на оксиды металлов и воду: Получение оснований. Щелочи получают электролизом растворов солей. Электролиз раствора хлорида натрия. Процессы на катоде и аноде: Уравнение реакции: Нерастворимые в воде основания получают реакцией обмена со щелочами.

Текст задания 2:

2. Глюкоза- представитель моносахаридов, химическое строение, физические и химические свойства, применение.

Ответ: Глюко́за (C₆H₁₂O₆), или виноградный сахар встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, отчего и произошло название этого вида сахара. Является шестиатомным сахаром (гексозой). ^Физические свойства Белое кристаллическое вещество сладкого вкуса, растворимое в воде и органических растворителях. Строение молекулы CH₂-CH-CH-CH-CH-CHO OH OH OH OH OH Глюкоза может существовать в виде циклов (α и β глюкозы). Глюкоза — конечный продукт гидролиза большинства дисахаридов и полисахаридов. Получение В промышленности глюкозу получают гидролизом крахмала и целлюлозы. ^Химические свойства + Окисление, образуется глюконовая кислота O ₂ +Cu(OH)_{2 (при нагревании)} +Ag₂O (аммиачный раствор) +Н₂- восстановление – образуется шестиатомный спирт – сорбит + Cu(OH)_{2 (без нагревания)} – реагирует как многоатомный спирт - спиртовое брожение – образуется этанол и углекислый газ - молочнокислое брожение – образуется молочная кислота - масляно-кислое брожение – образуется масляная кислота (бутановая), углекислый газ, Н₂ ^Биологическая роль Глюкоза — основной продукт фотосинтеза, образуется в цикле Кальвина. В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для обеспечения метаболических процессов. Применение Глюкозу используют при интоксикации (например при пищевом отравлении или деятельности инфекции), вводят внутривенно струйно и капельно, так как она является универсальным антитоксическим средством

Текст задания 3:

3. Задача. Вычислите массу сульфата бария, выпадающего в осадок при сливании растворов, один из которых содержит 522 г. нитрата бария, а второй – 500 г. сульфата калия.

Решение:

500 г 522 г

K₂ SO₄ +Ba(NO₃)₂=2KNO₃ +BaSO₄

174 261 202

Х г=522 г Х 202г: 261=404 г.

Ответ:m=404 г.

Билет №17.

Текст задания 1:

Соли, их состав и названия, Взаимодействие с металлами, кислотами, щелочами друг с другом с учетом особенностейреакций окисления – восстановления и ионного обмена.

Ответ:

Соли - электролиты, в растворах которых есть катионы металлов или ион аммония и анионы кислотных остатков. Названия: название аниона + название катиона в родительном падеже + степень окисления металла. 1.B водных растворах соли могут реагировать со щелочами. Так, хлористый магний MgCl2 взаимодействует с едким натром, образуя новую соль и новое основание: 2. Соли могут реагировать с кислотами. Так, раствор азотнокислого бария взаимодействует с раствором серной кислоты, образуя новую кислоту и новую соль: З.В водных растворах соли могут реагировать между собой. Если слить вместе водные растворы хлористого кальция CaCl2 я углекислого натрия Na2CO3 TO тотчас же образуется белый осадок нерастворимого в воде углекислого кальция СаСО3, а в растворе — хлористый натрий: 4. В водных растворах солей металл, входящий в их состав, может замещаться другим металлом, стоящим до него в ряду активности. Если в раствор сернокислой меди опустить чистую железную проволоку или кусочек цинка, то на их поверхности выделяется медь, а в растворе образуется сернокислое железо (если было опущено железо) или сернокислый цинк (если был опущен цинк): Но из сернокислого цинка нельзя вытеснить цинк медью: медь в ряду активности стоит после цинка.

Текст задания 2:

Крахмал, нахождение в природе, практическое значение, гидролиз крахмала

Ответ: Крахмал и целлюлоза - природные полисахариды, состоящие из остатков молекулы глюкозы. Их формула (С₆Н₁₀О₅)_n Так как по строению молекулы этих веществ очень похожи, то привожу сравнительную таблицу, в которой сравнивается строение и свойства этих веществ

Признаки сравнения	крахмал	целлюлоза
Нахождение в природе	Как запасающее вещество в клубнях, плодах, семенах растений	Из целлюлозы состоят клеточные стенки.
Строение	(С6Н10О5)n Молекулы полимера короткие и разветвленные	(С6Н10О5)n Молекулы полимера длинные, Линейного строения.
Физические свойства	Аморфный порошок белого цвета, не растворимый в воде. В горячей воде набухает, образуя крахмальный клейстер – коллоидный раствор.	Твердое волокнистое вещество белого или серого цвета, нерастворимое в воде и органических растворителях.
Свойства (общие)	Гидролизуются с образованием глюкозы: (С6Н10О5)n→ nС6Н12О6 + nН2О
Свойства (различные)	Окрашивает йод в синий цвет.	Взаимодействует с кислотами, образуя сложные эфиры. Например, ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы. Эти вещества имеют большое практическое значение. Ни являются искусственными волокнами.
Применение	В пищевой промышленности, для подкрахмаливания белья.	Для получения искусственных волокон (ацетатный шелк) и тканей на их основе. Используют в строительном и столярном деле (древесина), производстве бумаги, картона. Используется как сырье для получения глюкозы и спирта.

Во локна природные химические Растительного происхождения На основе целлюлозы: хлопчато-бумажные и льняные ткани Животного происхождения На основе белка: шерсть, шелк Искусственные Полученные из природного сырья, химическим путем (ацетатный шелк) Синтетические Получены из синтетического сырья (капрон, лавсан) Текст задания 3:

Осуществить следующие превращения, укажите тип реакции,

Си – СиО—СиС1₂ – Си(ОН)₂ --СиО –Си

назовите продукты реакций.

Решение:

2Cu +O₂=2CuO

CuO +2HCI=CuCI₂ +H₂O

CuCI₂ +2KOH = 2KCI +Cu(OH)₂

Cu(OH)_2→ СиО +H₂O

2СиО→ 2Си +O₂

Билет №18.

Текст задания 1:

Химическая и электрохимическая коррозия металлов. Условия, при которых происходит коррозия, меры защиты металлов и сплавов от коррозии.

Ответ: Разрушение металлов и сплавов вследствие химического взаимодействия их с окружающей средой называются коррозией металлов. Коррозию, вызванную непосредственным химическим взаимодействием между металлом и окружающей средой, называют химической коррозией. Химическая коррозия — окисление металла без возникновения гальванической пары. Газовая коррозия — при t > 600°С: Коррозию, сопровождающуюся возникновением электрического тока за счет появления гальванической пары, называют электрохимической коррозией. Электрохимическая коррозия – разрушение металла в электролите с возникновением гальванической пары. – ионы выходят в раствор, электроны перемещаются к менее активному металлу, например к меди. – разряжаются на менее активном металле, например на меди. Одним из наиболее широко распространенных видов электрохимической коррозии является ржавление обычной стали в водной среде и на воздухе. На поверхности металлических изделий всегда имеется пленка влаги, адсорбированной из воздуха. Она является электролитом, так как в ней растворены различные газы (СО2, SO2 и др.). Зерна карбида железа Fe3С химически менее активны, чем железо. Поэтому возникают микрогальванические элементы: зерна Fe3С играют роль катодов, а зерна чистого железа — роль анодов. Железо разрушается — оно ржавеет. Протекающие при этом процессы весьма сложные. Укажем лишь суммарное уравнение реакции: Ржавчина имеет неопределенный состав  Для защиты от коррозии металлов широко используют лако-красочные покрытия. Однако краски не вечны, изделия приходится перекрашивать. На это затрачивается ручной труд, расходуется много лакокрасочных материалов. Из неметаллических покрытий для защиты стали и чугуна большое значение имеет эмаль. Эмаль — это силикатное стекло с добавками оксидов металлов. Ее наносят на поверхность материала в виде порошка и обжигают при 500—1000 °С. Покрытия из эмалей обладают стойкостью по отношению к щелочам и кислотам, длительно противостоят атмосферной коррозии. Но эмаль легко разрушается при ударе. Благодаря термостойкости, декоративному виду, легкости очистки эмаль широко используется для покрытия изделий домашнего хозяйства и санитарной техники. С целью защиты металлов от коррозии (и для декоративных целей) издавна используют металлические покрытия. Железо оцинковывают, лудят (покрывают оловом), покрывают никелем, хромируют и т. д. Защитить металл от коррозии можно с помощью металла и другим способом. Например, если соединить железное изделие или сооружение проводником с куском более активного металла, например магния, то возникает гальванический элемент. При этом сооружение (железо) играет роль катода, а более активный металл выполняет роль анода. Анод разрушается, а катод — защищаемый металл — не изменяется. Такая защита называется протекторной. Одним из способов борьбы с коррозией является использование ингибиторов. Это химические соединения, ничтожные концентрации которых способны почти полностью предотвращать коррозию. В некоторых случаях применение ингибиторов позволяет изготовлять аппаратуру из обычной стали вместо нержавеющей. Одно из наиболее эффективных направлений борьбы с коррозией металлов - создание коррозионно-стойких сплавов. В больших количествах выплавляют так называемые нержавеющие стали. В их состав входят металлы (хром, никель), образующие устойчивые защитные оксидные пленки.

Текст задания 2:

Аминокислоты, их состав и химические свойства: взаимодействие с соляной кислотой, щелочами, друг с другом. Биологическая роль аминокислот и их применение.

Ответ: Аминокислоты – соединения, которые содержат в молекуле одновременно аминогруппу и карбоксильную группу. Простейшим представителем аминокислот является аминоуксусная (аминоэтановая) кислота: NH₂-CH₂-COOH Так как аминокислоты содержат две функциональные группы, то и свойства их зависят от этих групп атомов: NH₂- и –CООН. Если вещество имеет группу NH₂-, то оно обладает основными свойствами, если группу –CООН, то кислотные свойства. Следовательно аминокислоты – амфотерные органические вещества, реагирующие как основание и как кислота. ^Физические свойства Аминокислоты представляют собой бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и малорастворимые в органических растворителях. Многие аминокислоты имеют сладкий вкус. Химические свойства + кислоты (проявляются основные свойства) +о снования + (Проявляются кислотные свойства) оксиды металлов +металлы +спирты + аммиак +аминокислоты – образование пептидов Аминокислоты не изменяют окраску индикатора, если количество аминогрупп и карбоксильных групп одинаково.

1. NH₂-CH₂-COOH + НCl → NH₃Cl-CH₂-COOH

2. NH₂-CH₂-COOH + NaOH → NH₂-CH₂-COONa + H₂O

3. 2NH₂-CH₂-COOH + MgO → (NH₂-CH₂-COO)₂ Mg + H₂O

4. 2NH₂-CH₂-COOH + Mg → (NH₂-CH₂-COO)₂ Mg + H₂

5. NH₂-CH₂-COOH + CH₃OH → NH₂-CH₂-COO CH₃ + H₂O

6. NH₂-CH₂-COOH + NH₃ → NH₂-CH₂-COO NH₄

7. NH₂-CH₂-COOH + NH₂-CH₂-COOH → NH₂-CH₂-CONH-CH₂-COOH + H₂O Биологическая роль аминокислот заключается в том, что из их остатков образуется первичная структура белка. Существует 20 аминокислот, которые являются исходными веществами для производства белков в нашем организме. Некоторые аминокислоты применяются в качестве лечебных средств, например глутаминовую кислоту - при нервных заболеваниях, гистидин – при язве желудка. Некоторые аминокислоты находят применение в пищевой промышленности, их добавляют в консервы и пищевые концентраты для улучшения пищи.

Текст задания 3:

Задача. Какой объем этилена получится при дегидратации этанола с массой 32,2?