Билет 3.1

3.2

1) P₄ + 3KOH (конц.) + 3H₂O = 3KH₂PO₂ + PH₃ (газ) 2) 2PH₃ + 4O₂ = P₂O₅ + 3H₂O 3) P₂O₅ + 4NaOH = 2NaHPO₄ + H₂O 4) 2Na₂HPO₄ = Na₄P₂O₇ + H₂O

3.3

CaCO3 + 2HNO3 =Ca(NO3)2 + H2O + CO2 Состав конечного раствора после добавления CaCO3: 1. Н2О - она будет состоять из воды начального раствора азотной кислоты + вода образовавшияся в результате реакции 2. Ca(NO3)2 - образовавшийся в результате реакции 3. HNO3 - количество уменьшится на количество прореагировавшей с CaCO3 кислоты Обозначим количество моль прореагировавшей кислоты через Х, концентрация кислоты в конечном растворе составляет 10/2=5% 4. Масса 1 моль HNO3=1+14+3*16=63 г Масса 1 моль Ca(NO3)2=40+(14+3*16)*2=164 г Масса 1 моль воды = 2*1+16=18 г Масса 1 моль CaCO3= 40+12+3*16=100 г 5. Составим уравнение (250*0,1-63*х) /(250+164*х/2+18*х/2-63*х=0,05 Решая уравнение получим 64,4*х=12,5, т. е. х=0,1941 моль HNO3 прореагировали в результате реакции. По уравнению реакции количество моль CaCO3 реагирущее с 2 моль HNO3 равно 1, следовательно масса карбоната кальция, которое необходимо для получения 5% конечноного раствора азотной кислоты= 0,1941/2*100=9,705 г

Билет 4

4.1Классификация химических соединений ,закномоерность протекания химических реакций

Тепловой эффект

Химическая реакция-разрыв связи продуктов реакции и образование новых связей в продуктах реакции

Химическая реакция- процесс превращения веществ связанных с превращением энергии, сопровождающейся образованиями новых веществ с другими свойствами

Признаки классификации

1.Число и состав исходных и образующих веществ

• Соединение

• Разложение

• Замещение

• Обмен

2. Тепловой эффект реакции

• Экзотермический (выделение теплоты)

• Эндотермический (поглащение теплоты

3. По степени окисления

• ОВР

• Не ОВР

4. Обратимость

• Обратимые

• Не обратимые

5.Наличие катализатора

• Каталитические

• Не каталитические

6. По агрегатному состоянию

• Гомогенные

• Гетерогенные

Классификация органических соединений

Признаки:

1.По конечному результату,пример

2. По способу разрыва связей, примеры

Признаки

I.1.Присоединение СН₃-СН=СН₂+С1₂-> СН₃-СНС1-СН₂С1

2.замещение СН₄+С1₂->СН₃С1

3.отщепление, пример

4.перегруппировка

II.1.Гомолитический(радикальный) R

2.Гетеролитический (ионный)

Нуклеофильный N

ЭлектрофильныйE

Термохимическое уравнение

Раздел химии в котором изучается тепловой эффект реакции называется термохимией

Тепловой эффект- это теплота, которая может быть поглощена или выделена

Термохимия- Q,Термодинамика ∆H-энтальпия

Стандартной энтальпией образования вещества называется количество теплоты, которое выделяется или поглощается при образовании одного моля этого вещества из простых веществ при стандартных условиях Тепловой эффект реакции окисления кислородом элементов, входящих в состав вещества, до образования высших оксидов называется теплотой сгорания этого вещества

Энтальпия –функция состояния

Билет 5

5.1 Типы химической связи

Основные типы химической связи - ионная, ковалентная и водородная .

Ионная (электровалентая) Она образуется при взаимодействии атомов, которые сильно отличаются по электроотрицательности. В этом случае происходит переход валентных электронов от атомов с меньшей электроотрицательностью к атомам, у которых она больше. В результате такого перехода возникают два противоположно заряженных иона - катион и анион, которые взаимно притягиваются друг к другу. Наиболее типичной ионной связью является связь между металлами и галогенами. Для органических соединений наиболее характерными являются ковалентная и водородная связи.

Ковалентная (неэлектровалентная) связь - основная химическая связь в органических соединениях. Этот тип связи образуется при взаимодействии атомов, электроотрицательности которых равны или отличаются незначительно. Такая связь возникает в результате обобществления валентных электронов, которые до образования связи принадлежали двум атомам. В результате образования молекулы оба электрона становятся общими для двух ядер. Так образуется единое электронное облако - молекулярнаяорбиталь.

КОВАЛЕНТНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ (КНС) - образуют атомы одного и того же химического элемента - неметалла (Например, H2, O2, О3).

КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ (КПС) - образуют атомы разных неметаллов, отличающихся по значениям электроотрицательности (Например, HCl, H2O).

Водородная связь. (H-связь) Ее образование обусловлено тем, что в результате сильного смещения электронной пары от электроотрицательного атома водорода, обладающей эффективным положительным зарядом, может взаимодействовать с другим электроотрицательным атомом (F, O, N, реже Cl, Br, S). Энергия такого электростатического взаимодействия составляет 20-100 кДж моль-1.

Водородные связи могут быть внутри- и межмолекулярными. Внутримолекулярная водородная связь образуется, например, в ацетилацетоне и сопровождается замыканием цикла Исключительно важную роль водородная связь играет в биологических макромолекулах, таких неорганических соединениях как H2O, H2F2, NH3. За счет водородных связей вода характеризуется столь высокими по сравнению с H2Э (Э = S, Se, Te) температурами плавления и кипения. Если бы водородные связи отсутствовали, то вода плавилась бы при -100°С, а кипела при -80°С.

Металлическая связь— связь между положительными иона­ми в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу. В соот­ветствии с положением в периодической системе атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов. Эти электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отры­ваться от них. В результате в кристаллической решетке металла появляются положительно заряженные ионы и свободные элек­троны. Поэтому в кристаллической решетке металлов существует большая свобода перемещения электронов: одни из атомов будут терять свои электроны, а образующиеся ионы могут принимать эти электроны из «электронного газа». Как следствие, металл представляет собой ряд положительных ионов, локализованных в определенных положениях кристаллической решетки, и большое количество электронов, сравнительно свободно перемещающихся в поле положительных центров. В этом состоит важное отличие металлических связей от ковалентных, которые имеют строгую направленность в пространстве.

Металлическая связь отличается от ковалентной также и по прочности: ее энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной связи.

Энергия связи — энергия, необходимая для разрыва хими­ческой связи во всех молекулах, составляющих один моль ве­щества. Энергии ковалентных и ионных связей обычно велики и составляют величины порядка 100-800 кДж/моль.

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, взаимод, молекул между собой, не приводящее к разрыву или образованию новых хим. связей. Межмолекулярное взаимодействие определяет отличие реальных газов от идеальных, существование жидкостей и мол, кристаллов. От межмолекулярного взаимодействия зависят мн. структурные, спектральные, термодинамич., теплофиз. и др. св-ва в-в. Появление понятия межмолекулярного взаимодействия связано с именем Й. Д. Ван-дер-Ваальса, к-рый для объяснения св-в реальных газов и жидкостейпредложил в 1873 ур-ние состояния, учитывающее межмолекулярное взаимодействие (см. Ван-дер-Ваальса уравнение). Поэтому силы межмолекулярного взаимодействия часто называют ван-дер-ваальсовыми.

Виды межмолекулярного взаимодействия. Основу межмолекулярного взаимодействия составляют кулоновские силы взаимод, между электронами и ядрами одной молекулы и ядрами и электронами другой. В экспериментально определяемых св-вах в-ва проявляется усредненноевзаимод., к-рое зависит от расстояния R между молекулами, их взаимной ориентации, строения и физ. характеристик (ди-польного момента, поляризуемости и др.). При больших R, значительно превосходящих линейные размеры l самих молекул, вследствие чего электронные оболочки молекул не перекрываются, силы межмолекулярных взаимодействий можно достаточно обоснованно подразделить на три вида-электростатические, поляризационные (индукционные) и дисперсионные. Электростатич, силы иногда называют ориентационными, однако это неточно, поскольку взаимная ориентация молекул может обусловливаться также и поляризац, силами, если молекулы анизотропны

Кристаллические решетки. Атомные, молекулярные и ионные кристаллы. Зависимость физических свойств веществ от типов кристаллических решеток

В кристаллических веществах атомы, молекулы и ионы расположены упорядоченно, на определенных расстояниях. Такое закономерное расположение частиц в кристаллах называют кристаллической решеткой. Зависимости от того, какие частицы находятся в узлах этой решетки, различают ионные, атомные и молекулярные кристаллические решетки. Известны также и металлические кристаллические решетки.

Ионные кристаллические решетки характерны для соединений с ионным типом химической связи. В узлах таких решеток находятся противоположно заряженные ионы. Силы мижионнои взаимодействия являются весьма значительными, поэтому вещества с таким типом кристаллической решетки является нелетучими, твердыми, тугоплавкими, их растворы и расплавы проводят электрический ток. Типичными представителями таких соединений являются соли, например, натрия хлорид, калия нитрат и другие.

5.2При вза­и­мо­дей­ствии азота и лития об­ра­зу­ет­ся нит­рид лития (урав­не­ние 1), ко­то­рый легко раз­ла­га­ет­ся водой с вы­де­ле­ни­ем ам­ми­а­ка (урав­не­ние 2). Ам­ми­ак окис­ля­ет­ся кис­ло­ро­дом в при­сут­ствии пла­ти­но­во­го ка­та­ли­за­то­ра до ок­си­да азота (II), не име­ю­ще­го цвета (урав­не­ние 3). Об­ра­зо­ва­ние бу­ро­го газа NO₂ из NO про­ис­хо­дит легко и са­мо­про­из­воль­но (урав­не­ние 4).

 

5.3