Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лабораторные работы по химии. 1 курс. Строительный факультет - файл n1.docx


Лабораторные работы по химии. 1 курс. Строительный факультет
скачать (132.3 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.docx133kb.06.01.2013 15:29скачать

Загрузка...

n1.docx

  1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...
Растворы электролитов.

1 вариант.

1. Напишите уравнения диссоциации на ионы следующих веществ: NaCl, H3PO4, NH4OH, Ba(OH)2, Al(NO3)3, NaHS, Fe2(SO4)3, Cu(OH)2.

1) NaCl ? Na+ + Cl-

H3PO4 (гидролиз идет ступенчато, т.к. H3PO4 является многоосновной кислотой):

2) H3PO4 ? H+ + H2PO4-

H2PO4- ? H+ + HPO42-

HPO42- ? H+ + PO43-

3) NH4OH ? NH4+ + OH-

Ba(OH)2 ? Ba2+ + 2OH-

4) Al(NO3)3 = Al3+ + 3NO3-
5) Fe
2(SO4)3 ? 2Fe3+ + 3SO42-

6) Cu(OH)2 ? Cu(OH) + + OH-

Cu(OH) + ? Cu2+ + OH-

2. Определить эффективные концентрации ионов Ba2+ и Cl- в 0,1н. растворе BaCl2, если άкаж = 72%.

Ci = Cάn

Cн = 1/2СМ =˃ СМ = 0,1∙2 = 0,2M

BaCl2 ? Ba2+ + 2Cl-

[Ba2+] = 0,2∙0,72∙1 = 0,144 моль/л = 0,144∙137 = 19,728г/л

[Cl-] = 0,2∙0,72∙2 = 0,288 моль/л = 0,288∙35,5 = 10,224г/л

3. Константа диссоциации NH4OH равна 1,8∙10-5. Вычислить концентрацию раствора NH4OH в моль/л, при которой ά = 4%.

ά = = 0,04 =˃ C = 1,8∙10-5/0,042 = 0,011М

Ответ: концентрацию раствора NH4OH 0,011М моль/л

4. Вычислит pH 0,1 н. раствора CH3COOH, если К = 1,75∙10-5.

pH = -lg[H+] = -lg = 2,87

5. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций:

а) молекулярная реакция:

Ag2CrO4 + 2NaCl = 2AgCl? + Na2CrO4

ионно-молекулярная реакция:

Ag2CrO4? + 2Na+ + 2Cl- = 2AgCl? + CrO42- + 2Na+

сокращенно-ионное уравнение:

Ag2CrO4?+ 2Cl- = 2AgCl?+ CrO42-

б) молекулярная реакция:

2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4? + 2KNO3

ионно-молекулярная реакция:

2Ag+ + NO3- + 2K+ + CrO42- = Ag2CrO4? + 2K+ + 2NO3-

сокращенно-ионное уравнение:

2Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4?

в) молекулярная реакция:

2KHCO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2H2CO3

H2CO3 = H2O + CO2

ионно-молекулярная реакция:

2K+ + 2HCO3- + 2H+ + SO42- = 2K+ + SO42- + 2H2O + 2CO2

сокращенно-ионное уравнение:

2HCO3-+ 2H+ = 2H2O + 2CO2

г) молекулярная реакция:

Pb(OH)2? + 2NaOH = Na2[Pb(OH)4]

ионно-молекулярная реакция:

Pb(OH)2? + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + [Pb(OH)4]-

сокращенно-ионное уравнение:

Pb(OH)2?+ 2OH- = [Pb(OH)4]-

6. Какие из солей: NaCl, Ca2(SO4)3, CuCl2, KBr, Na3PO4 – подвергаются гидролизу, и какова его форма (простой, ступенчатый или полный)? Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций. Какое значение pH имеют растворы этих солей?

Гидролизу не подвергаются соли: NaCl, Ca2(SO4)3, KBr, т.к. они образованы сильной кислотой и сильным основание.

СuCl2 – подвергается ступенчатому гидролизу по катиону, т.к. соль образована слабым основанием и сильной кислотой.

Молекулярные реакции:

СuCl2 + H2O ? CuOHCl + HCl

CuOHCl + H2O ? Cu(OH)2 + HCl

Ионно-молекулярные реакции:

Сu2+ + H2O ? CuOH+ + H+

CuOH+ + H2O ? Cu(OH)2 + H+

pH˂7, среда кислая

Na3PO4– подвергается ступенчатому гидролизу по аниону, т.к. соль образована сильным основанием и слабой кислотой.

Молекулярные реакции:

Na3PO4 + H2O ? Na2HPO4 + NaOH

Na2HPO4+ H2O ? NaH2PO4 + NaOH

NaH2PO4+ H2O ? H3PO4 + NaOH

Ионно-молекулярные реакции:

PO43- + H2O ? HPO42- + OH-

HPO42- + H2O ? H2PO4- + OH-

H2PO4-+ H2O ? H3PO4 + OH-

pH˃7, среда щелочная.

Строение атома.

Вариант 1.

1. Что характеризует главное квантовое число? Какое значение имеет оно для внешних электронов атома цинка?

Главное (радиальное) квантовое число — целое число, обозначающее номер энергетического уровня. Характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. Является первым в ряду квантовых чисел, который включает в себя главное, орбитальное и магнитное квантовые числа, а также спин. Эти четыре квантовых числа определяют уникальное состояние электрона в атоме (его волновую функцию). Главное квантовое число обозначается как n. При увеличении главного квантового числа возрастают радиус орбиты и энергия электрона.Главное квантовое число равно номеру периода элемента.

Наибольшее число электронов на энергетическом уровне с учетом спина электрона определяется по формуле ~n=2n^2

Zn + 30 …3d104s2, n = 4.

2. Сформулируйте принцип Паули. Определите емкость пятого энергетического уровня.

Принцип Паули: в пределах одной квантовой системы в данном квантовом состоянии может находиться только одна частица, состояние другой должно отличаться хотя бы одним квантовым числом.

C ростом главного квантового числа емкость энергетических уровней возрастает и для 1, 2, 3 и 4-го уровней составляет 2, 8, 18 и 32 электрона, что совпадает с максимальным числом элементов в 1 - 5-м периодах периодической системы;

Всего на пятом уровне содержится 2 + 6 + 10 + 14 = 32 электрона. Строение этого уровня можно представить схемой: s + p + d + f

http://physic.kemsu.ru/pub/library/learn_pos/chem/%d0%93%d0%bb%d0%b0%d0%b2%d0%b0%2002.files/image025.gif

По формуле: N = 2n2 = 2∙52 = 50e.

4. Напишите полные электронные формулы атомов с порядковыми номерами 75, 85, 95. Укажите к какому семейству относятся атомы этих элементов, определите их валентные электроны, электроны внешнего слоя. К металлам или неметаллам относятся эти элемент?

75Re 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d5

d-семейство, 6s24f145d5 – валентные электроны, 6s2 – электроны внешнего слоя, металл.

85At 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p5

р-семейство, 6s26p5 – электроны внешнего слоя, они же валентные, неметалл.

95Am 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f76d0

f-семейство, 7s25f76d0 – валентные электроны, 7s2 – электроны внешнего слоя, металл.

5. Напишите электронные формулы атомов и ионов J, J-1, J+3, J+7. Дайте их окислительно-восстановительную характеристику.

J +53: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p5

J-1 : 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p6

J+3 : 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p2

J+7: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d85p0

Йод может быт как окислителем так и восстановителем:

J-1 - 4е = J+3 окисляется (восстановитель)

J+7 + 8е = J-1 восстанавливается (окислитель)

6. Определить возможные валентности и ОЧ атомов фтора, йода и кобальта в стационарном и возбужденном состояниях.

F +9: в стационарном и возбужденном:1s22s22p5

возможные валентности: 1

ОЧ: -1

J +53: в стационарном: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p5

в возбужденном: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p5

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p45d1

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p35d2

1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d105p35d3

возможные валентности: 1, 5, 7

ОЧ: -1; +1; +5; +7

Сo +27: в стационарном: 1s22s22p63s23p64s23d7

в возбужденном: 1s22s22p63s23p64s13d74p1

1s22s22p63s23p64s13d64p2

1s22s22p63s23p64s13d54p3

возможные валентности: 2, 3, 4, 5, 6, 7

ОЧ: +2; +3

7. Что называется потенциалом ионизации? Как изменится его значение в периодах?

Энергия ионизации элемента — энергия, необходимая для превращения 1 моля атомов в газовой фазе в 1 моль катионов в газовой фазе таким образом, чтобы от каждого атома отрывался один электрон.

С увеличением порядкового номера элемента потенциалы ионизации уменьшаются, что свидетельствует об усилении металлических и, соответственно, ослаблении неметаллических свойств.
Эта закономерность связана с возрастанием радиусов атомов. Кроме этого, увеличение числа промежуточных электронных слоев, расположенных между ядром атома и внешними электронами, приводит к более сильному экранированию ядра, т.е. к уменьшению его эффективного заряда. Оба эти фактора (растущее удаление внешних электронов от ядра и уменьшение его эффективного заряда) приводят к ослаблению связи внешних электронов с ядром и, следовательно, к уменьшению потенциала ионизации.
У элементов одного и того же периода при переходе от щелочного металла к благородному газу заряд ядра постепенно возрастает, а радиус атома уменьшается. Поэтому потенциал ионизации уменьшается.

8. Определить свойства элемента с порядковым номером 49.

Cd +48: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d10

Валентные электроны: 5s24d10

Электроны внешнего уровня: 5s2

Кадмий – элемент d-семейства, т.к. последний 48-ой его электрон находится на d-подуровне. Это металл, т.к. имеет 2 электрона на внешнем энергетическом уровне. В стационарном состоянии не склонен к проявлению валентности, т.к. на внешнем энергетическом уровне имеет только спаренные электроны …5s2. При возбуждении может быть двухвалентен: …5s11. Максимальная валентность: 2. Кадмий – восстановитель (т.е. может только отдавать электроны). Его возможные окислительные числа: +2.

Формулы возможных оксидов: СdO

Cd+2: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s04d10
Химическая кинетика

1 вариант

1. Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции: концентрации с, температуры t , присутствия катализаторов, а также от некоторых других факторов (например, от давления - для газовых реакций, от измельчения - для твердых веществ, от радиоактивного облучения).

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции: концентрации с, температуры t , присутствия катализаторов, а также от некоторых других факторов (например, от давления - для газовых реакций, от измельчения - для твердых веществ, от радиоактивного облучения).

Влияние концентраций реагирующих веществ. Чтобы осуществлялось химическое взаимодействие веществ А и В, их молекулы (частицы) должны столкнуться. Чем больше столкновений, тем быстрее протекает реакция. Число же столкновений тем больше, чем выше концентрация реагирующих веществ. Отсюда на основе обширного экспериментального материала сформулирован основной закон химической кинетики, устанавливающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ:

Cкорость  химической реакции  пропорциональна произведению  концентраций реагирующих веществ.

Для реакции ( I ) этот закон выразится уравнением

v = kcA cB ,       (1)

где сА  и сВ   - концентрации веществ А и В, моль/л; k - коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции. Основной закон химической кинетики часто называют законом действующих масс.

Из уравнения (1) нетрудно установить физический смысл константы скорости k : она численно равна скорости реакции, когда концентрации каждого из реагирующих веществ составляют 1 моль/л или когда их произведение равно единице.

Константа скорости реакции k зависит от природы реагирующих веществ и от температуры, но не зависит от их концентраций.

Уравнение (1), связывающее скорость реакции с концентрацией реагирующих веществ, называется кинетическим уравнением реакции. Если опытным путем определено кинетическое уравнение реакции, то с его помощью можно вычислять скорости при других концентрациях тех же реагирующих веществ.

Влияние температуры .

Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа:

При повышении температуры на каждые 10о скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза.

Математически эта зависимость выражается соотношением

 http://www.himhelp.ru/pics/56_44305660.gif

vt 2 = vt 1 ?  , 

где vt 1 , vt 2  -  скорости реакции  соответственно при  начальной  ( t 1 ) и конечной ( t 2 ) температурах, а ? - температурный коэффициент скорости реакции, который показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10°.

Правило Вант-Гоффа является приближенным и применимо лишь для ориентировочной оценки влияния температуры на скорость реакции. Температура влияет на скорость химической реакции, увеличивая константу скорости.

 




2. а) А + В ? AB

?пр = k[A][B] =˃ после увеличения конц-ий: ?пр2 = k∙2∙[A]∙2∙[B] = 4k[A][B]

?обр = k[AB]

?пр/ ?пр2 = 4k[A][B]/ k[A][B] = 4

После увеличения концентраций А и В в 2 раза скорость прямой реакции увеличится в 4 раза.

б) 2А + В ? А2В

?пр = k[A]2[B] =˃ после увеличения конц-ий: ?пр = k∙22∙[A]2∙2∙[B] =8∙k[A]2[B]

?обр = k[A2B]

?пр/ ?пр2 =8∙k[A]2[B]/ k[A]2[B] = 8

После увеличения концентраций А и В в 2 раза скорость прямой реакции увеличится в 8 раз.

в) 4NH3 + O2 = 2N2 + H2O

?пр = k[NH3]4[O2]

?обр = k[N2]2[H2O]

3. При понижении температуры от 10 до 50
  1   2   3   4



Скачать файл (132.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации