- •Глава 1. Основні поняття та закони хімії
- •1.1. Основні поняття хімії
- •1.2. Фундаментальні та стехіометричні закони хімії
- •1.2.1. Закон збереження маси речовини
- •1.2.2. Закон сталості складу речовин
- •1.2.3. Закон кратних відношень
- •1.2.4. Закон еквівалентів.
- •1.3. Закони газового стану
- •1.3.1. Закон об’ємних відношень гей-люсака
- •1.3.2. Закон авогадро
- •1.3.3. Закон бойля – маріотта
- •Контрольні завдання
- •Б) Із закону Авогадро випливає, що об’єм 0,025 моль h2s за нормальних умов
- •В) Відомо, що 1 моль будь-якої речовини містить 6,02 · 1023 молекул. Молярний об’єм газу за нормальних умов складає 22,4 л. Тому справедливо
- •Приклад 3. Який об’єм за нормальних умов займуть 4 10-4 м3 газу, що знаходиться при 50оС й тиску 9,54 104 Па?
- •Приклад 4. При згорянні 5 г металу утворилося 9,44 г оксиду металу. Визначити еквівалентну масу металу.
- •Приклад 5. Деяка кількість металу, еквівалентна маса якого дорівнює 28 г/моль, витісняє з кислоти 1,4 л водню, виміряного за нормальних умов. Визначити масу металу.
- •Розв’язання. Відповідно до закону еквівалентів (1.1), маси взаємодіючих речовин пропорційні їхнім еквівалентним масам:
- •Зі співвідношення (1.8) знаходимо еквівалентну масу h3ро4:
- •Приклад 8. Обчислити точну атомну масу металу, якщо питома теплоємність металу дорівнює 0,23 кДж/(кг к), а хлорид цього металу містить 61,2% металу.
- •Приклад 10. Визначити формулу речовини, якщо відомо, що її густина за воднем дорівнює 29, а масові частки елементів наступні: с – 82,76%, н – 17,24%.
- •Глава 2. Класи неорганічних сполук
- •2.1. Оксиди.
- •2.1.1. Способи одержання оксидів
- •2.1.2. Класифікація та хімічні властивості оксидів
- •2.2. Гідроксиди металів
- •2.2.1. Способи одержання гідроксидів
- •2.2.2. Хімічні властивості гідроксидів металів
- •2.3. Кислоти
- •2.3.1. Способи одержання кислот
- •2.3.2. Хімічні властивості кислот
- •2.4.1.Основні способи одержання солей
- •Контрольні завдання
- •Приклади виконання завдань і розв’язання задач
- •3.2. Корпускулярно-хвильова природа електрона
- •3.3. Принцип невизначеності
- •3.4. Періодичний закон
- •3.5. Періодична система елементів
- •3.6. Електронні хмари
- •3.7. Квантові числа
- •3.8. Принцип паулі
- •3.9. Послідовність заповнення електронами енерґетичних рівнів у багатоелектронних атомах
- •Контрольні завдання
- •Приклади виконання завдань і розв’язання задач
- •Приклад 8. Які найвищий та найнижчий ступені окислення у фосфору, сульфуру та хлору? Скласти формули сполук даних елементів, що відповідають цим ступеням окислення.
- •Приклад 12. Як залежать кислотно-основні властивості оксидів і гідроксидів від ступеня окиснення атомів елементів, що їх утворюють?
- •Приклад 13. Відомо, що кремній є неметалом з напівпровідниковими властивостями. Які властивості будуть виявляти алюміній і фосфор?
- •Приклад 15. Як змінюються властивості вищих оксидів елементів третього періоду?
- •4.1.1. Характерні властивості ковалентного зв’язку
- •4.1.1.1. Насиченість ковалентного зв’язку
- •Мал. 4.3. Різновиди σ-зв’язків.
- •Мал. 4.3. Різновиди π-зв’язків.
- •4.1.1.3. Полярність і поляризованість ковалентного зв’язку.
- •4.3. Водневий зв’язок
- •4.5. Міжчастинкові взаємодії
- •Контрольні завдання
- •Приклади виконання завдань і розв’язання задач Приклад 1. Довжина диполя молекули дорівнює 2,2 10-11 м. Обчисліть дипольний момент молекули.
- •Приклад 2. Обчислити довжину зв’язку в молекулі hBr, якщо між’я-дерні відстані у молекулах h2 та Br2 відповідно дорівнюють 7,4 · 10-11 м та 2,28 10-10 м.
- •Приклад 3. Яка гібридизація електронних хмар має місце в атомі карбону при утворенні молекули cf4? Якою є просторова конфігурація цієї молекули?
- •Приклад 4. Якими є валентні можливості атома фосфору в основному та збудженому станах?
- •Приклад 5. Визначте, що є донором електронної пари при утворенні йона bh4-.
- •Глава 5. Основи хімічної термодинаміки
- •5.2. Перший закон термодинаміки
- •5.3. Закони термохімії
- •5.4. Поняття про ентропію
- •5.5. Другий закон термодинаміки
- •5.6.Третій закон термодинаміки
- •5.7. Вільна енергія Ґіббса
- •Приклад 1. Складіть термохімічне рівняння реакції горіння 1 моль ацетилену, якщо при цьому виділяється 1255,61 кДж теплоти.
- •Приклад 3. Не здійснюючи обчислень, поясніть, як змінюється ентропія системи (s): а) при переході води в пару; б) у реакції:
- •Приклад 4. Обчисліть зміну енерґії Ґіббса у хімічній реакції
- •І зробіть висновки про можливість мимовільного перебігу даної реакції за стандартних умов.
- •Стандартні зміни енерґій Ґіббса простих речовин прийнято вважати рівними нулю. Для даної системи:
- •6.1. Поняття про швидкість хімічної реакції
- •6.2. Основний закон хімічної кінетики – закон діючих мас.
- •Межі застосування закону діючих мас.
- •6.3. Молекулярність реакції.
- •6.4. Порядок реакції.
- •6.5. Особливості кінетики гетероґенних реакцій.
- •6.6. Механізм хімічних реакцій.
- •6.7. Вплив температури на швидкість реакції. Правило Вант-Гоффа.
- •6.8. Рівняння Арреніуса. Енерґія активації
- •Вихідні Активов. Продукти
- •Мал.6.3. Енерґетична діаграма Мал.6.4. Розподіл молекул за
- •Глава 7. Хімічна рівновага.
- •7.1. Константа хімічної рівноваги
- •7.2. Зсув хімічної рівноваги. Принцип Ле-Шательє
- •7.3. Рівновага у гетероґенних системах
- •Константа рівноваги.
- •Глава 8. Поняття про каталіз.
- •8.1. Автокаталіз
- •8.2.Промотори та каталітичні отрути
- •8.3. Селективність каталізаторів
- •8.4. Механізми гомоґенного та гетероґенного каталізу
- •Підставляючи дані нашої задачі, одержуємо:
- •Глава 9. Розчини
- •9.1. Процес розчинення. Типи розчинів
- •9.2. Способи виразу концентрації речовин
- •9.3. Хімічна (гідратна) теорія розчинів д.І. Менделєєва
- •9.4. Теплові ефекти розчинення
- •9.5. Розчинність
- •Глава 10. Властивості розчинів
- •10.1. Тиск пари розчинника над розчином
- •10.2. Температури замерзання та кипіння розчинів
- •10.3. Осмотичний тиск
- •Глава 11. Електролітична дисоціація.
- •11.1. Основні положення теорії електролітичної дисоціації
- •11.2. Ступінь дисоціації
- •11.3. Слабкі електроліти. Константа дисоціації слабких електролітів
- •11.4. Вплив однойменних іонів на дисоціацію слабких електролітів
- •11.5. Розчини сильних електролітів
- •11.6. Електролітична дисоціація води. Йонний добуток води. Водневий показник
- •11.7. Поняття про індикатори
- •11.8. Іонні реакції
- •11.8. Гідроліз солей
- •Типові випадки гідролізу.
- •11.8.1. Ступінь і константа гідролізу
- •Глава 12. Комплексні сполуки
- •12.1. Основні положення координаційної теорії а.Вернера
- •12.2. Класифікація комплексних сполук
- •12.3. Номенклатура комплексних сполук
- •12.3.1. Назви катіонних комплексних сполук
- •12.3.2. Назви аніонних комплексних сполук
- •12.3.3. Назви нейтральних комплексних сполук
- •12.4. Ізомерія комплексних сполук
- •12.5. Дисоціація комплексних сполук
- •Якщо у гібридизації беруть участь d-орбіталі передостаннього рівня, тоді йон називається внутрішньоорбітальним. Іноді у комплексах проявляється йонно-дипольний зв’язок, наприклад в аквакомплексах.
- •Глава 13. Електрохімічні процеси
- •13.1. Хімічні процеси на електродах
- •13.2. Електродний потенціал
- •13.3. Електрохімічний ряд напруг металів
- •13.4. Гальванічний елемент
- •13.5. Окисні й відновні потенціали
- •13.6. Рівняння Нернста
- •13.7. Акумулятори
- •13.8. Паливні елементи
- •13.9. Електроліз
- •13.9.1. Закони Фарадея
- •1. Кількість речовини, що виділяється на електроді під час електролізу, пропорційна кількості електрики, яка пройшла крізь електроліт.
- •2. Однакова кількість електрики виділяє на електродах під час електролізу еквівалентну кількість різних речовин.
- •13.10. Корозія металів
- •0,01 Моль/л 0,1 моль/л
- •Глава 14. Окисно-відновні реакції складання рівнянь окисно-відновних реакцій
- •Контрольні завдання
- •Додатки
- •Додаток 6 – Перехідні коефіцієнти
- •Предметний покажчик
- •Відновлення 18-19, 77, 81, 124, 126, 128, 135-139
- •Водень 14, 17, 37, 75, 125, 130-132, 139
- •Ізомерія 119
- •Лантаноїди 25
- •Натрій 20-21, 69, 89
- •Термодинамічні 8, 54
- •Атомів 33, 50
- •Список рекомендованої літератури
- •Глава 1. Основні поняття та закони хімії ........................ 5
Контрольні завдання
1. Визначте еквівалентні маси металу та сульфуру, якщо 3,24 г металу утворюють 3,48 г оксиду та 3,72 г сульфіду.
Відповідь: 108 г/моль; 16 г/моль.
2.Арсен утворює два оксиди. Масова частка арсену в одному з них 65,2%, а в іншому – 75,7%. Визначте еквівалентні маси арсену в обох випадках.
Відповідь: 15 г/моль; 25 г/моль.
3. Оксид металу містить 28,57% окиґену, а флуорид того ж металу 48,72% флуору. Знайдіть еквівалентну масу флуору.
Відповідь: 19 г/моль.
4. 2,14 10-3 кг металу витісняють з кислоти 2 10-3 м3 водню (н.у.). Обчисліть еквівалентну масу металу.
Відповідь: 11,98 г/моль.
5. Чому дорівнює за нормальних умов еквівалентний об’єм кисню? На спалювання 1,5 г двовалентного металу потрібно 0,69 л кисню (н.у.). Обчисліть еквівалентну, молярну й атомну маси металу.
Відповідь: 12,17 г/моль; 24,35 г/моль; 24,35 а.о.м.
6. Та сама кількість металу сполучається з 0,6 10-3 кг кисню і з 9,534 10-3 кг галогену. Обчисліть еквівалентну масу галогену.
Відповідь: 127,1 г/моль.
7. Обчисліть еквівалентну масу H3PO4 у реакціях утворення:
а) гідроортофосфату; б) ортофосфату.
8. Знайдіть еквівалентну масу H2SO4 і Cu(OH)2 у наступних реакціях:
а) H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O;
б) H2SO4 + KOH = KHSO4 + H2O;
в) Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O;
г) Cu(OH)2 + HCl = CuOHCl + H2O;
9. На нейтралізацію 1,125 10-3 кг щавлевої кислоти знадобилося 10-3 кг NaOH. Визначте еквівалентну масу кислоти.
Відповідь: 45 г/моль.
10. У якій кількості Cr(OH)3 міститься стільки ж еквівалентів, скільки в 174,96 г Mg(OH)2
Відповідь: 205,9 г.
11. Визначте масу металу, що витиснув з кислоти 7 10-3 м3 водню (н.у.), якщо еквівалентна маса металу 28 г/моль.
Відповідь: 1,75 10-3 кг.
12. На нейтралізацію 9,797 г ортофосфорної кислоти витрачено 7,998 г NaOH. Визначте кількість еквівалентів, еквівалентну масу й основність H3PO4 у цій реакції. На підставі розрахунку напишіть рівняння реакції.
Відповідь: 0,5; 49 г/моль; 2.
13. Скільки молекул міститься в 1 мл водню за нормальних умов?
Відповідь: 2,69 1019.
14. Який об’єм (н.у.) займають 2,7 1022 молекул газу ?
Відповідь: 1 л.
15. Маса 400 мл ацетилену (н.у.) дорівнює 0,464 г. Визначте молекулярну масу ацетилену.
Відповідь: 26 г/моль.
16. Визначте масу молекули газу в кг, якщо маса 10-3 м3 газу за нормальних умов дорівнює 1,785 10-4 кг.
Відповідь: 6,65 10-27 кг.
17. Маса 0,002 м3 газу за нормальних умов дорівнює 0,0042 кг. Визначте молярну масу газу та його густину за повітрям.
Відповідь: 47 г/моль, 1,62.
18. За певної температури густина пари сірки за азотом дорівнює 9,14. Зі скількох атомів складається молекула сірки за цієї температури?
Відповідь: з 8 атомів.
19. Обчисліть об’єм 3 кг азоту при тиску 1,05 105 Па і tо = 50оС.
Відповідь: 2,8 м3.
20. За нормальних умов маса 5 10-4 м3 газу дорівнює 1,806 10-3 кг. Визначте густину газу за повітрям і етаном (С2Н6) і відносну молекулярну масу газу.
Відповідь: 2,8; 2,7; 81а.о.м.
21. Обчисліть відносну молекулярну масу речовини, якщо маса 7 · 10-4м3 її пари при 91оС та тиску 9,7104Па дорівнює 2,6810-3кг.
Відповідь: 119,4 а.о.м.
22. Газ, густина якого за повітрям дорівнює 0,55, міститься у посудині місткістю 0,02 м3 під тиском 1,038 105 Па при температурі 20оС. Визначте масу газу в цій посудині.
Відповідь: 13,6 г.
23. За якого тиску маса 8 10-3 м3 хлору буде становити 2,5 10-3 кг, якщо температура дорівнює 23оС?
Відповідь: 10832 Па.
24. Скільки молекул SO2 утвориться при згорянні 2 10-6 кг сірки?
Відповідь: 3,762 1019.
25. У якій масі карбон (IV) хлориду міститься стільки ж молекул, скільки їх у 5 10-3 м3 води ?
Відповідь: 42,7 г.
26. Знайдіть точну атомну масу елемента, якщо з 1,5 10-3 кг цього елемента одержується 3,63 10-3 кг хлориду. Питома теплоємність цього елемента 0,347 кДж/(кгК).
Відповідь: 75 а.о.м.
27. Метал, питома теплоємність якого дорівнює 0,241 кДж/(кг·К), утворює оксид, що містить 6,9 % оксиґену. Знайдіть ступінь окиснення металу.
Відповідь: +1.
28. На окиснення 3,06 10-3 кг металу витрачається 5,6 10-4 м3 кисню (н.у.). Питома теплоємність металу 0,138 кДж/(кгК). Обчисліть точну атомну масу металу.
Відповідь: 183,6 а.о.м.
29. Визначте молекулярну формулу речовини, що містить 93,75 % карбону і 6,25% гідроґену, якщо густина пари цієї речовини за повітрям дорівнює 4,41.
Відповідь: С10Н8.
30. Визначте найпростішу формулу речовини, що містить 43,4 % натрію, 11,3 % карбону і 45,3 % оксиґену.
Відповідь: Na2CO3.
Приклади розв’язання задач
Приклад 1. Який об’єм за нормальних умов займають: а) 5,5 г СО2; б) 0,025 моль H2S; в) 6,02 · 1021 молекул NH3?
Розв’язання. а) Із закону Авогадро випливає, що за однакових умов 1 моль будь-якого газу займає той самий об’єм. Цей об’єм називається молярним об’ємом газу і за нормальних умов дорівнює 22,4 л. Молярна маса СО2 дорівнює 44 г/моль. Отже, для кількості речовини (ν) справедливо
, звідки л.