Решение типовых задач

Задача. Рассчитайте массу одной молекулы C₂H₅OH в кг.

Решение. Используя периодическую систему, рассчитаем молярную массу нашего вещества

M(C₂H₅OH) = 2M_r(C) + 5M_r(H) + M_r(O) + M_r(H) = 212.011 + 51.008 + 15.999 + 1.008 = 46.069 г/моль = 46.06910^-3 кг/моль. Полученный результат означает, что масса N_A молекул этанола равна 46.06910^-3 кг. Следовательно, масса одной молекулы составляет

Задача. Сколько молекул содержится в 40 л азота при нормальных условиях?

Решение. 1 моль газообразного азота при нормальных условиях занимает объём

22.41 л. Значит, количество азота в 40 л равно n = 40/22.41 =1.785 моль, которому

соответствует nN_A = 1.7856.02210²³ = 1.07510²⁴ молекул.

I. Классификация неорганических соединений

I.1Оксиды. Основные понятия и определения

Усложнение структуры вещества при классификации неорганических соединений происходит в следующей последовательности: элементы  оксиды (оснόвные, кислотные, амфотерные)  гидроксиды (основания и кислоты)  соли (средние, кислые, оснόвные).

Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород. По химической природе оксиды делятся на три группы:

• оснόвные оксиды, Na₂O, MgO, CaO, FeO, NiO, Fe₂O₃, …;

• кислотные оксиды, SO₂, SO₃, CO₂, Mn₂O₇, P₂O₅, …;

• амфотерные оксиды, Al₂O₃, ZnO, BeO, SnO, Cr₂O₃, PbO

твердые оксиды K₂O, Al₂O₃, P₂O₅, …

жидкие: SO₃, N₂O₄, …

газообразные: CO₂, NO₂, SO₂ …

По растворимости в воде оксиды делятся :

на растворимые (SO₂, CO₂, K₂O, Na₂O, Rb₂O, CaO)

и нерастворимые: (CuO, FeO, NiO, SiO₂, Al₂O₃, MoO₃, амфотерные оксиды)

1.1.1 Оснόвные оксиды

Оснόвными называются оксиды, которые при взаимодействии с кислотами образуют соль и воду. К оснόвным оксидам относятся оксид калия K₂О, оксид кальция CaO, оксид марганца(II) MnO, оксид меди (I) Сu₂O и др.

Оснόвные оксиды вступают во взаимодействие с кислотами с образованием

cоли и воды; MnO + 2HCl  MnCl₂ + H₂O; Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O.

Оснόвные оксиды вступают во взаимодействие с кислотными оксидами с

образованием солей: CaO + CO₂ = CaCO₃; 3Na₂O + P₂O₅ = 2Na₃PO₄.

2FeO + SiO₂ = Fe₂SiO₄

Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой:

K₂O + H₂O = 2KOH; CaO + H₂O + Ca(OH)₂

Можно также определить оснόвные оксиды как такие оксиды, которым соответствуют основания. Например, оксиду марганца MnO соответствует гидроксид Mn(OH)₂. Основными оксидами являются оксиды s-, f- и d-элементов в низшей степени окисления и оксиды некоторых p-элементов.

1.1.2 Кислотные оксиды

Кислотными оксидами можно назвать оксиды, которым соответствуют кислоты. Так, оксиду серы (VI) SO₃ соответствует серная кислота H₂SO₄, высшему оксиду марганца (VII) Mn₂О₇ - марганцевая кислота HMnO₄.

(а). Общим свойством всех кислотных оксидов является их способность взаимодействовать с основаниями с образованием соли и воды:

CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O для написания формулы соли надо знать,

[H₂CO₃] какая кислота соответствует данному оксиду

N₂O₅ + Ba(OH)₂ = Ba(NO₃)₂ + H₂O; SO₃ + Ca(OH)₂ = CaSO₄ + H₂O

[HNO₃] [H₂SO₄]

(б). Кислотные оксиды вступают во взаимодействие с оснόвными оксидами с образованием солей: CaO + CO₂ = CaCO₃; 3Na₂O + P₂O₅ = 2Na₃PO₄.

(в). По отношению к воде кислотные оксиды могут быть хорошо и плохо растворимыми. К растворимым оксидам относятся оксид углерода (IV) СО₂, оксиды серы и др. К плохо растворимым кислотным оксидам принадлежат оксид кремния SiO₂, оксид молибдена МоО₃ и т.п. При растворении в воде образуются кислоты: CO₂ + H₂O = Н₂СО₃; SO₃ + H₂O = H₂SO₄