Утверждаю:

Зав. кафедрой химии

профессор И.М. Паписов

Протокол № 11 от 29 ноября 2011 г.

Вопросы и задачи для подготовки к письменному экзамену по химии

Дисциплина ХИМИЯ. Курс 1

Специальности А, ДМ, АМ, ТВ, ДВС, АЭ, ГП

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

1.Общие представления о строении атома.

2.Двойственная природа электрона (корпускулярно-волновой дуализм). Понятие о состоянии электронов в атомах: размер, форма и ориентация орбиталей, спин электрона.

3.Принцип Паули. Максимальное возможное число электронов на энергетических уровнях и подуровнях (s,p,d,f). Элементыs-,p-,d- электронных семейств, их особенности.

4.Порядок заполнения орбиталей данного энергетического подуровня (правило Гунда). Электронные формулы элементов.

5.Периодический закон Д.И. Менделеева. Структура периодической системы и ее связь со строением атомов элементов.

6.Энергия связи внешних электронов с ядром атома (энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность) и закономерности изменения этой энергии в периодах и группах периодический системы.

7.Механизм образования ионной и ковалентной химической связь.

8.Основные характеристики химической связи: энергия, длина, направленность, насыщенность.

9.Гибридизация орбиталей. Примеры гибридизации в соединениях бериллия, бора и углерода.

10. Приведите электронную конфигурацию атома углерода в нормальном и возбужденном состояниях.

11. Укажите тип гибридизации и валентный угол в молекулах ВеН₂, H₂O, AlН₃, AlF₃,СО₂,CН₄,С₂Н_4, С₂Н₂.

12.Приведите электронную конфигурацию атома Al и определите, к какому электронному семейству относится данный элемент. Приведите формулы соединенийAlс кислородом и водородом. Укажите, какими свойствами обладает оксид алюминия ?

13. Укажите, в каких из приведенных веществ K₂S, NH₃, NaCl, H₂, H₂Oимеет место полярная ковалентная связь.

14. Укажите характер химической связи в ряду NaCl – HCl – Cl₂.

15. Составьте орбитальную схему строения молекулы Н₂О. Объясните, почему угол между связями в молекуле Н₂О > 90^о?

16. Объясните механизм образования - и- связей на примере молекулы азотаN₂.

Литература

1. Литманович А.А. и др. Строение атома и химическая связь: учебное пособие./ А.А. Литманович. М.: МАДИ (ГТУ), 2009.

2. Коровин Н.В. Общая химия, Высшая школа, 2003, раздел 1, гл. 1, §§ 1.1- 1.5; гл. 2 §§ 2.1 –2.3; гл.3 § 3,2.

Растворы

1.Растворы: признаки химических соединений и механических смесей, тепловой эффект растворения.

2.Способы выражения концентрации растворов. Молярная, молярная концентрация эквивалента вещества, моляльная и процентная концентрации. Титр.

3.Законы Рауля. Изменение температуры кипения и замерзания раствора в сравнении с чистым растворителем. Определение молекулярной массы растворенного вещества.

4. Рассчитайте, при какой температуре будет кристаллизоваться 40 % - ный водный раствор этилового спирта?

5. Рассчитайте молярную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,5 г этого вещества в 250 г воды, замерзает при температуре – 0,3 °С. Крископическая константа воды 1,86 кг · К· моль^-1.

6. Рассчитайте, сколько граммов этилового спирта (С₂Н₅ОН) и воды необходимо взять для приготовления 1000 граммов раствора, незамерзающего до - 30 ^оС ?

7. Смешали 200 г глюкозы с массовой долей растворенного вещества 20 % и 300 г раствора с массовой долей 10%. Рассчитайте массовую долю вещества в полученном растворе в %.

8. Вычислите, сколько мл 3 % - ного раствора НСl(=1,0132 г/см³) необходимо для приготовления 250 мл раствора НСlс молярной концентрацией 0,2 моль/л.

9. Рассчитайте объем раствора КОН с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль экв/л, необходимый для нейтрализации 20 мл раствора НNO₃ с молярной концентрацией 0,15 моль экв/л .

10.Определить молярную концентрацию эквивалента (Сэк) и титр (Т) раствора H₂SO₄ , если на титрование 10 мл этого раствора затрачен 1 мл раствора с концентрацией Сэк = 0,5 моль экв/л.

Литература:

1. Методическое пособие ч.IIМ.: МАДИ (ГТУ), 2005, с. 3 – 31.

2. Коровин Н.В. Общая химия, М., Высшая школа, 2003, гл.8.

Химическая термодинамика

1.Статистические характеристики систем, состоящих из большого числа частиц. Понятие о функции состояния системы и основные свойства таких функций.

2.Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия как функции состояния системы. Стандартное состояние и стандартные значения энергии и энтальпии.

3.Стандартная энтальпия образования вещества. Зависимость энтальпии простого вещества от температуры и агрегатного состояния.

4.Расчет тепловых эффектов химических реакций: законы Лавуазье-Лапласа и Гесса.

5.Термодинамическая вероятность как мера беспорядка в системе. Уравнение Больцмана. Энтропия как функция состояния системы и характер ее изменения при изменении основных параметров системы (агрегатное состояние, концентрация, объем, давление, температура). Второй закон термодинамики.

6.Энергия Гиббса. Направление самопроизвольного протекание реакции при стандартных условиях и критерий равновесия системы.

7. Равновесие в термодинамической системе. Константа химического равновесия.

8. Не производя расчетов, определите знак изменения энтропии в реакции:

2 H₂S_(г) + 3 O_{2 (г)} = 2 H₂O_(ж) + 2 SO_{2 (г)}.

Рассчитайте изменение энтропии для стандартных условий и сравните с результатом оценки.

9.Рассчитайте количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг этилена (С₂Н₄), взятого в газообразном состоянии, если в результате реакции образуется углекислый газ и Н₂О_(г).

10. Вычислите, сколько теплоты выделится при полном сгорании 165 л ацетилена, взятого при н.у. : С₂Н₂(г) + 2,5O₂(г) = 2 СO₂ (г) +H₂О (г).

11. Установите возможность протекания реакции 2 SO_{3 (г)}= 2SO_2(г)+O_2(г) при стандартных условиях и температуре Т = 800 К (зависимостью H_p и S_р от температуры пренебречь).

12. Для плавления 1,8 г льда потребовалось 567 Дж теплоты. Рассчитайте молярную теплоту плавления льда.

13. Определите константу равновесия (К_р) реакции SnO_(к)+ СО_(г)↔ Sn_(к)+ СО_{2 (г)}при стандартной температуре. Рассчитайте концентрационную константу равновесия К_си равновесные концентрации газообразных веществ, если исходная концентрация оксида углерода была [CO]₀=1 моль/л.