- •Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «химия»
- •Введение
- •1. Методические указания по основным разделам курса химии
- •1.1. Электронное строение атома
- •Примеры решения задач
- •1.2. Периодический закон и периодическая система д.И. Менделеева
- •Относительная электроотрицательность элементов
- •Примеры решения задач
- •1.3. Химическая связь
- •Примеры решения задач
- •2S22p2 1s2 (типа He)
- •1.4. Классы неорганических соединений
- •Примеры решения задач
- •1.5. Элементы химической термодинамики и термохимии
- •Примеры решения задач
- •1.6. Химическая кинетика и химическое равновесие
- •Примеры решения задач
- •1.7. Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена
- •Примеры решения задач
- •1.8. Растворы. Способы выражения концентрации растворов
- •Примеры решения задач
- •Р е ш е н и е. 1) Записываем выражение для молярной концентрации раствора NaOh :
- •Р е ш е н и е. 1) Вспомним, что молярная доля растворенного вещества равна:
- •Р е ш е н и е. 1) Найдем массу 100 мл 15% раствора h2so4:
- •1.9. Коллоидные растворы
- •Примеры решения задач
- •1.10. Растворы неэлектролитов
- •Примеры решения задач.
- •1.11. Окислительно-восстановительные реакции
- •Примеры решения задач
- •1.12. Электрохимические процессы в гетерогенных системах. Гальванические элементы
- •Примеры решения задач
- •1.13. Коррозия металлов
- •Примеры решения задач
- •1.14. Электролиз
- •Примеры решения задач
- •1.15. Свойства и получение полимеров
- •2. Контрольные задания
- •2.20. Свойства и получение полимеров
- •3. Варианты контрольных заданий
- •Литература
- •Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «химия»
2S22p2 1s2 (типа He)
Пример 3. Определите, какая связь C−N или C−H является более полярной. Укажите, к ядру какого атома происходит смещение общей электронной пары.
Р е ш е н и е. Для определения полярности связи необходимо найти разность электроотрицательностей атомов (∆ЭО), образующих эти связи. Из табл.1 выписываем значения ЭО этих атомов и находим ∆ЭО: ЭОС =2,5; ЭОN = 3,0; ЭОH = 2,1; ∆ЭОC−N =3,0 – 2,5 = 0,5; ∆ЭОC−H = 2,5 – 2,1 = 0,4.
Известно, что чем больше ∆ЭО атомов, образующих связь, тем выше полярность связи. Поэтому более полярной является связь C–N. При образовании ковалентной связи общая электронная пара смещается к ядру атома с большей ЭО. В химической связи C−N общая электронная пара смещена к атому N, а в химической связи C−H – к атому С.
1.4. Классы неорганических соединений
Основные классы неорганических соединений - оксиды, гидроксиды (кислоты и основания) и соли. Между классами неорганических соединений существует взаимосвязь: из веществ одного класса можно получить вещества другого класса. Такую связь называют генетической.
Генетическую связь между классами неорганических соединений, т.е. возможность их взаимных переходов, можно выразить схемой:
Металл → Основной оксид → Основание → Соль
Металл → Амфотерный оксид → Амфотерный гидроксид → Соль
Неметалл → Кислотный оксид → Кислота → Соль
Рассмотрим наиболее сложные вопросы этой темы: свойство амфотерность и один из классов неорганических соединений – соли.
Амфотерность гидроксидов и оксидов – способность некоторых плохо растворимых гидроксидов или оксидов металлов проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от природы партнера по реакции в кислотно-основном взаимодействии. Амфотерные оксиды и гидроксиды могут взаимодействовать как с кислотами (подобно основаниям), так и со щелочами (подобно кислотам), образуя в том и в другом случае соли. В реакциях: Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O
ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
Zn(OH)2 и ZnO, реагируя с кислотой, проявляют основные свойства. А в реакциях:
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2Zn02 + 2H2O
(H2Zn02) цинкат натрия
ZnO + 2NaOH = Na2Zn02 + H2O
Zn(OH)2 и ZnO проявляют кислотные свойства.
К амфотерным гидроксидам относятся Ве(ОН)2, А1(ОН)3, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2, а также гидроксиды d- металлов в их промежуточных степенях окисления.
Соль – это продукт взаимодействия основания и кислоты. Все соли делят на три группы: средние (или нормальные), кислые и основные.
Средние (или нормальные) соли – это продукты полного замещения атомов водорода кислоты на атомы металла: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2Н2О.
Na2SO4 – сульфат натрия – средняя соль, так как она получена в результате полного замещения ионов Н+ серной кислоты на катионы Na+.
Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода кислоты на атомы металла: H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + Н2О.
NaHSO4 – гидросульфат натрия (гидро - атом водорода) – кислая соль, так как в ее состав входит сложный анион HSO4 – (гидросульфат), т.е. один ион водорода H2SO4 не замещен на ион Na+. Кислые соли образуются, если основания взято меньше, чем требуется для полной нейтрализации кислоты. Кислые соли образуют многоосновные кислоты (основность кислоты определяется числом атомов водорода). Одноосновные кислоты кислых солей не образуют. Кислые соли также могут быть получены при взаимодействии избытка кислоты со средними солями: Na2SO4 + H2SO4 = 2NaHSO4 .
Основные соли – продукт неполного замещения гидроксильных групп основания кислотными остатками: Cu(OH)2 + HC1 = (СиОН)С1 + Н2О.
(CuOH)Cl – гидроксохлорид меди (гидроксо-группа ОН–) – основная соль, так как содержит сложный катион (CuOH)+ с одной незамещенной группой ОН– в Cu(ОН)2 на хлорид-ион Cl–. Основные соли получаются, когда взятого количества кислоты недостаточно для образования средней соли. Основные соли образуют многокислотные основания (кислотность основания определяется числом ОН– – групп). Однокислотные основания основных солей не образуют. Основные соли получают при добавлении небольших количеств щелочей к растворам средних солей металлов, имеющих малорастворимые основания, например:
А1С13 + 2NaOH = [AI(OH)2] Cl + 2NaCl