70

Міністерство освіти та науки України

Одеська нацональна академія харчових технолоґій

Кафедра неорґанічної

та загальної хімії

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання самостійної роботи з курсу “НЕОРҐАНІЧНА ХІМІЯ”

для бакалаврів спеціальностей напрямків

7.091700 та 7.070800 денної форми навчання

Затверджено

Радами спеціальностей

7.091701. Протокол № __________

від “ ” _квітня_ 2007р.

7.091702, 7.091711. Протокол № ____

від “ ” _квітня_ 2007р

7.091704, 7.091706, 7.091708, 7.091722.

Протокол № __________

від “ ” _квітня_ 2007р.

7.091707, 7.091709, 7.070801

Протокол № __________

від “ ” _квітня_ 2007р.

Одеса ОНАХТ 2007

Методичні вказівки до виконання самостійної роботи з курсу “Неорґанічна хімія” для бакалаврів спеціальностей 6.091700 та 6.070800 денної форми навчання. /Уклад: О.Д.Андріянов, Р.Ю.Іванова, Л.І.Короленко, та інші – за ред. О.Д.Андріяно-ва – Одеса: 2007 – 68 с.

Укладачі: О.Д.Андріянов, канд. хім. наук, доцент

Р.Ю.Іванова, канд. хім. наук, доцент

Л.І.Короленко, канд. хім. наук, доцент

І.О.Кузнєцова, канд. техн. наук, доцент

В.П.Петросян, канд. хім. наук, доцент

К.А.Янченко, асистент

За редакцією Андріянова О.Д.

Відповідальний за випуск завідувач кафедри НЗХ О.Д.Андріянов,

канд. хім. наук, доцент

Підписано до друку _______ 2007 р. Формат 1/16.

Ум.-друк. арк. ____ Замовл. № ____ . Тираж 250 прим.

Підпр. “Євротойз”, вул. Стовпова, 17 тел. 714-91-70.

Вступ

Дані завдання є продовженням методичних вказівок до розв’язування задач із курсів неорґанічної хімії та хімії з основами біогеохімії для студентів технолоґічних і еколоґічних спеціальностей і містить десять основних розділів з основних питань загальної хімії. Опанування даного посібника сприятиме більш якісному засвоєнню згаданих курсів та розвитку лоґічного мислення у галузі хімії.

Тема 1. “Основні поняття і закони хімії”

Завдання 1.1

1. Закон кратних відношень і межі його застосовності. Наведіть приклади.

2. Масова частка плюмбуму в оксиді свинцю складає 86,61 %. Визначити еквівалентну масу свинцю, знайти його валентність в оксиді та написати формулу оксиду.

3. Змішали 8 г СН₄ і 24 г О₂. Визначте склад газової суміші в об’ємних відсотках.

4. Маси 1 дм³ аргону та фтору за н.у. становлять 1,78 та 1,69 г відповідно. Визначте молекулярні формули цих речовин.

Завдання 1.2

1. Сформулюйте закон об’ємних відношень Гей-Люссака. Наведіть приклади.

2. Оксид тривалентного елемента містить 31,58 % кисню. Обчисліть його еквівалентну та атомну масу.

3. Відносна густина газу за фтором дорівнює 1,684. Визначте молярну масу газу, масу молекули та масу 1 л цього газу за нормальних умов.

4. Визначте формулу сполуки, що містить в собі 44,37 % калію, 18,4 % сульфуру та оксиґен.

Завдання 1.3

1. Сформулюйте закон збереження маси та енергії.

2. Одна й та ж сама маса металу реагує з 0,4 г кисню і з 6,346 г галоґе­ну. Визначте еквівалентну масу галоґену.

3. Маса 0,2 л ацетилену за нормальних умов становить 0,232  10^–3 кг. Визначте молярну масу, масу 1 молекули та число молекул ацетилену в цьому об'ємі.

4. Масове співвідношення заліза і кисню в деякій бінарній сполуці ста­новить 21 : 8. Визначте формулу сполуки.

Завдання 1.4

1. Сформулюйте закон сталості складу. Зазначте його обмежений ха­рактер і межі його використання.

2. 3,2 г кальцію витісняють з кислоти стільки водню, скільки витісняють 5,23 г іншого двовалентного металу. Визначте еквівалентну масу металу і назвіть його.

3. Змішати 5 л азоту і 1 л кисню, взятих за рівних умов. Скільки моле­кул азоту припадає в цій суміші на 1 молекулу О₂?

4. Визначте формулу сполуки, що має густину за воднем 16, містить гідроґен і нітроґен, а при згорянні 2 г її утворюється 1,4 л азоту (н.у.).

Завдання 1.5

1. Дайте визначення поняттю атомна і молярна маса.

2. Визначте еквівалентну масу металу, 2,74 г якого витісняють з кислоти 1 л водню при 13 °С і тиску 101,3 кПа.

3. Густина газу за повітрям дорівнює 2,56. Визначте масу 10^–3 м³ газу за н.у., масу 1 молекули, та число молекул у зазначеному об'ємі.

4. Якою є формула кристалогідрату гідроортофосфату натрію, якщо його формульна маса становить 358 а.о.м.?

Завдання 1.6

1. Сформулюйте закон Авогадро і його наслідки.

2. На нейтралізацію 2,45 г кислоти витрачено 2,00 г гідроксиду натрію. Визначте еквівалентну масу та основність кислоти, якщо її молярна маса дорівнює 98 г/моль, і напишіть відповідну реакцію у загальному вигляді.

3. Метал масою 0,1735 г сполучається з 280 см³ хлору, об’єм якого виміряно за нормальних умов. Питома теплоємність металу дорівнює 3,58 Дж/(гК). Обчислити його точну атомну масу. Еквівалентна маса хлору дорівнює 35,5 г/моль.

4. При нагріванні 1,61 г кристалогідрату сульфіту натрію утворилось 0,805 г безводної солі. Визначте формулу кристалогідрату.

Завдання 1.7

1. Дайте визначення поняттю хімічного еквівалента речовини. Пока­жіть зв’язок між еквівалентом, атомною масою молекулярною ма­сою і валентністю.

2. Оксид ванадію масою 2,73 г містить 1,53 г металу. Знайти еквівалентну масу ванадію в оксиді, валентність ванадію і написати формулу оксиду.

3. Маса однієї молекули газу за нормальних умов дорівнює 1,2 · 10^-26 кг. Знайти молярну масу газу і масу його об'ємом 1 л.

4. Визначте найпростішу і молекулярну формулу похідного газоподіб­ного вуглеводню, до складу якого входить 37,2 % карбону, 7,8 % гідроґену і 54,9 % хлору. Відносна густина пари цієї речовини за повітрям становить 2,22.

Завдання 1.8

1. Напишіть рівняння Менделєєва – Клапейрона. Яка фізична суть оди­ниці вимірювання універсальної газової сталої?

2. Вміст оксиґену в оксиді свинцю становить 7,18 %. Визначте еквівалентну масу плюмбуму.

3. Скільки молів і молекул міститься в 1 см³ будь-якого газу за нормальних умов?

4. Сполука містить 34,6 % натрію, 23,3 % фосфору і решту – оксиґен. Виз­начте формулу сполуки.

Завдання 1.9

1. Сформулюйте закон еквівалентів і виразіть його математично.

2. Метал масою 0,5 г, реагуючи з надлишком кислоти, витісняє за нормальних умов 100 мл водню. Питома теплоємність металу дорівнює 0,23 Дж/(гК). Розрахувати точне значення атомної маси металу.

3. Обчислити еквівалентну і атомну масу елемента, якщо при реакції 0,93 г його з надлишком хлору утворилося 2,7 г хлориду. Еквівалентна маса хлору дорівнює 35,5 г/моль.

4. Яка молекулярна маса орґанічної речовини, якщо маса 500 см³ її пари при температурі 87 С та тиску 95,99 кПа дорівнює 0,93 г?

Завдання 1.10

1. Дайте визначення поняттям моль і мольна маса (молярна маса).

2. При взаємодії хлору з міддю масою 0,32 г утворюється хлорид масою 0,677 г. Чόму дорівнює еквівалентна маса міді і валентність міді в одержаному хлориді? Еквівалентна маса хлору дорівнює 35,5 г/моль.

3. Визначте молярну масу речовини та густину її пари за фтором і киснем, якщо маса її молекули стано­вить 210^–22 г.

4. При повному згорянні 1,33 г сполуки отримано 0,77 г вуглекислого газу і 2,24 г сірчистого газу. Визначте найпростішу формулу сполуки.

Завдання 1.11

1. Сформулюйте закон кратних відношень, зазначте обмежений харак­тер і межі його використання. Наведіть приклади.

2. Одна і та ж кількість металу сполучається з 0,200 г кисню і з 3,17 г одного з галоґенів. Визначте еквівалент галоґену.

3. Маса 2 л газу за нормальних умов становить 6,34 г. Визначте молярну масу газу, масу 1 молекули та густину його за повітрям.

4. Яка дійсна формула оксиду фосфору, якщо його молекулярна маса становить 284, а масова частка фосфору становить 43,6 %?

Завдання 1.12

1. Розглянути метод визначення атомної маси за правилом Дюлонґа і Пті.

2. Метал, питома теплоємність якого дорівнює 0,241 Дж/(гК), утворює оксид, який містить 6,9 % кисню. Розрахувати точне значення атомної маси металу.

3. Порівняти кількість молекул, які містяться в 1 г аміаку і в 1 г азоту. В якому випадку і в скільки разів їх більше?

4. Сполука, густина якої в газоподібному стані за воднем дорівнює 21, містить в собі 85,7 % карбону та 14,3 % гідроґену. Визначте дійсну формулу сполуки.

Завдання 1.13

1. Наведіть формули для визначення молярних мас газуватих речовин.

2. Визначте еквівалент металу та сульфуру, якщо 3,24 г металу утворюють 3,48 г оксиду та 3,72 г сульфіду.

3. Виразіть у грамах масу однієї молекули сульфур (IV) оксиду та знайдіть густину сульфур (IV) оксиду за повітрям.

4. При повному згорянні 10,5 г органічної сполуки утворилось 5,6 л вуг­лекислого газу та 4,5 г води. Пара цієї речовини в 1,45 разів важче від повітря. Визначте формулу сполуки.

Завдання 1.14

1. Що називають відносною густиною одного газу за іншим? Наведіть приклади.

2. Визначте атомну масу двовалентного металу і визначте, який це ме­тал, якщо 8,34 г металу окиснюється 0,680 л кисню (умови нормаль­ні).

3. Скільки молекул міститься в 1,0 мл водню за нормальних умов? Яка його маса та маса 1 молекули водню?

4. Знайти найпростішу формулу речовини, що містить (за масою) 43,4 % натрію, 11,3 % карбону та 45,3 % оксиґену.

Завдання 1.15

1. Дайте визначення поняттю молярний об’єм газу. Що таке число Аво­гадро?

2. Миш’як утворює два оксиди, один з яких містить 65,2 % (мас.), а інший 75,7 % (мас.) миш’яку. Визначте еквівалент миш’яку у двох випадках.

3. Який об’єм за нормальних умов займають 2710²¹ молекул газу? Знайти кількість цієї речовини.

4. Визначте найпростішу формулу речовини, що містить гідроґен, карбон, оксиґен і нітроґен у співвідношенні мас 1:3:4:7.

Завдання 1.16

1. Яке рівняння використовують для приведення об’єму газу до нор­мальних умов? Які умови називають нормальними?

2. Знайти еквівалентну масу брому і металу, якщо 1,0 г металу сполучається з 8,89 г брому і з 1,78 г сірки. Еквівалентна маса сірки дорівнює 16.

3. Скільки молекул карбон (IV) оксиду знаходиться в 1 л повітря, якщо об’ємний вміст СО₂ складає 0,03 % (умови нормальні)?

4. Визначте найпростішу формулу оксиду ванадію, знаючи, що 2,73 г оксиду містить 1,53 г металу.

Завдання 1.17

1. Закон еквівалентів: формулювання і математичний вираз.

2. Метал масою 40 г витісняє з кислоти водень об’ємом 14,6 л при 180 ^оС й тиску 101,3 кПа. Питома теплоємність металу 0,39 Дж/(гК). Знайти точну атомну масу цього металу.

3. Визначте об’єм, який займає 0,07 кг азоту при 21°С і тиску 142 кПа. Знайти кількість молекул у цієї масі азоту.

4. До складу речовини входить 19,4 % кальцію, 34,2 % хлору та 46,4 % кисню. Визначте її найпростішу формулу.

Завдання 1.18

1. Дайте визначення поняттю хімічного елемента, простої та складної речовини.

2. Для відновлення 1,80 г оксиду металу витрачено 883 см³ водню, ви­міряного за нормальних умов. Визначте еквівалентну масу оксиду і металу.

3. Скільки становить атмосферний тиск на вершині Казбеку, якщо при 0 °С маса 1 л взятого там повітря дорівнює 700 мг?

4. Знайдіть формулу кристалогідрату хлориду барію, знаючи, що 36,6 г солі при прожарюванні зменшується на 5,4 г.

Завдання 1.19

1. Що таке алотропія? Чим зумовлене це явище? Наведіть приклади.

2. Деяка кількість металу, еквівалентна маса якого становить 27,9 г/моль, витісняє з кислоти 700 см³ водню (н.у.). Визначте масу металу.

3. Чόму дорівнює маса водню, що займає за нормальних умов об'єм 4 л? Який об'єм займе ця кількість газу при 270 ^оС і 150 кПа? Скільки молекул водню міститься в цій масі водню?

4. Визначте молекулярну формулу масляної кислоти, яка містить (за масою) 54,5 % вуглецю; 36,4 % кисню і 9,1 % водню, знаючи, що гус­тина її пари за воднем становить 44.

Завдання 1.20

1. Дайте визначення поняттям матерії та речовини.

2. На нейтралізацію 2,45 г кислоти витрачено 2,00 г гідроксиду натрію. Визначте еквівалентну масу кислоти та її основність, якщо її молярна маса дорівнює 98 г/моль.

3. Який об’єм Н₂ при 17 °С і тиску 102,4 кПа виділиться при розчинні 1,5 кг цинку в соляній кислоті?

4. Напишіть молекулярну формулу речовини, що містить (за масою) 93,75 % вуглецю і 6,25 % водню, якщо густина цієї речовини за повіт­рям становить 4,41.

Завдання 1.21

1. Наведіть формули для розрахунків еквівалентів складних речовин: оксиду, кислоти, гідроксиду, солі.

2. Визначте еквівалентну масу цинку та його валентність в утвореній солі, якщо 1,60 г кальцію і 2,61 г цинку витісняють із кислоти однакові кількості водню.

3. Чόму дорівнює маса водню, який займає за нормальних умов об'єм 4 л? Який об'єм займе ця кількість газу при 270 ^оС і 150 кПа? Скільки молекул водню міститься в цій масі водню?

4. При спалюванні 4,3 г вуглеводню утворилось 13,2 г СО₂. Густина па­ри вуглеводню за воднем становить 43. Напишіть молекулярну фор­мулу речовини.

Завдання 1.22

1. Дайте визначення поняттям атома і молекули.

2. Сірчана і ортофосфорна кислоти мають однакову молярну масу. Знайдіть співвідношення мас цих кислот, використаних на нейтралі­зацію однієї й тієї ж кількості лугу, якщо утворились відповідно сульфат і гідрофосфат.

3. Визначте середню молекулярну масу повітря, прийнявши його склад за об’ємом таким: 78 % азоту, 21 % кисню і 1 % аргону.

4. При повному згорянні 1,88 г органічної бромомісної речовини отри­мано 0,88 г вуглекислого газу і 0,36 г води. Після перетворення всього брому, що був у наважці, у бромід срібла, отримано 3,76 г броміду срібла. Густина пари речовин за воднем становить 94. Визначте молекулярну формулу досліджуваної речовини.

Завдання 1.23

1. Чому, характеризуючи кристал NaCl, надають перевагу назві терміну “формульна маса”, а не “молекулярна маса”?

2. На нейтралізацію 2,9 г кислоти, утвореної елементом VI групи періо­дичної системи, витрачено 1,6 г гідроксиду натрію. Визначте форму­лу кислоти.

3. Метал масою 0,1735 г сполучається з хлором об'ємом 280 см³ (нормальні умови). Питома теплоємність металу становить 3,58 Дж/(гК). Еквівалентна маса хлору дорівнює 35,5 г/моль. Обчислити його точну атомну масу.

4. При повному згорянні 1,33 г сполуки отримано 0,77 г вуглекислого газу й 2,24 г сірчистого газу. Визначте найпростішу формулу сполуки.

Завдання 1.24

1. Дайте визначення поняттю атомної одиниці маси. Покажіть зв’язок між молярною та відносною молекулярною (відносною атомною) масою.

2. При взаємодії ортофосфорної кислоти з лугом утворилась сіль Na₂HPO₄. Знайти для цього випадку значення еквівалентної маси ортофосфорної кислоти. Відповідь обґрунтувати.

3. Мінімальна маса, що визначена при зважуванні, становить 10^–8 г. Скільки молів та атомів золота міститься в зразку з такою масою?

4. Визначте молекулярну формулу сполуки бору з воднем, якщо маса 1 л цього газу дорівнює масі 1 л азоту, а вміст бору в речовині стано­вить 78,2 % (мас.).

Завдання 1.25

1. Наведіть приклади сполук зі змінним складом і розгляньте закони сталості складу і кратних відношень відповідно до цих сполук.

2. При прожарюванні 1 г оксиду металу в струмі водню виділилось 0,184 г води. Визначте еквівалент металу і його оксиду.

3. При термічному розкладі 6,8 г нітрату металу утворилось 5,52 г ніт­риту. Визначте атомну масу металу.

4. Кристалогідрат солі містить 18,56 % натрію; 25,80 % сірки; 51,60 % кисню та 4,04 % водню. Визначте формулу кристалогідрату.