Методичні вказівки icon

Методичні вказівки




НазваМетодичні вказівки
Сторінка3/9
Дата12.07.2012
Розмір0.91 Mb.
ТипДокументи
джерело
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Приклад 4. Сульфатна кислота масою 4,9 г прореагувала з гідроксидом калію масою 2,8 г. Визначте молярну масу еквівалента сульфатної кислоти і напишіть рівняння реакції.


Розв’язання. За законом еквівалентів речовини взаємодіють і утворюються в кількостях, що дорівнюють кількостям речовин еквівалентів. Наприклад, при взаємодії речовин А і В можна записати:

(1)

Тоді очевидно, що

(2)

або

(3)

Співвідношення (3) є слідством закону еквівалентів (1) - маси речовин, що реагують між собою, пропорційні їх молярним масам еквівалентів.

Для гідроксиду калію завжди z=1 і отже . Розрахуємо молярну масу еквівалента гідроксиду калію: г/моль.

Запишемо закон еквівалентів для реагуючих речовин:

(4)

Розрахуємо молярну масу еквівалента сульфатної кислоти, виходячи з рівняння (4):

г/моль.

Знаходимо фактор еквівалентності сульфатної кислоти:



Отже в цій реакції лише один атом гідрогену (1+) в молекулі сульфатної кислоти заміщується на метал. Тому реакція йде за рівнянням:

(5)

Відповідь: г/моль.


Приклад 5. При відновленні воднем 10,17 г оксиду двовалентного металу утворилося 2,25 г води, молярна маса еквівалента якої 9,00 г/моль. Обчисліть молярні маси еквівалентів оксиду і металу й атомну масу металу. Чому дорівнює об'єм (н.у.) водню, що прореагував у реакції?


Розв’язання. За законом еквівалентів речовини взаємодіють і утворюються в кількостях, що дорівнюють кількостям їх речовин еквівалентів.

Для рішення задачі скористуємося слідством із закону еквівалентності, згідно з яким маси речовин, що реагують між собою, пропорційні їх молярним масам еквівалента:

(1)


З рівняння (1) розрахуємо молярну масу еквівалента оксиду метала: г/моль

Для визначення молярної маси еквівалента металу використаємо співвідношення:

, (2)

де - метал; О- кисень.

Розрахуємо молярну масу еквівалента кисню:

= =1/2∙ 16 = 8г/моль

Тоді з рівняння (2) витікає, що

40,7–8=32,7 г/моль

Оскільки ,(де –фактор еквівалентності металу), то знаючи (з умови задачі), що метал двовалентний (отже =1/2), можна розрахувати молярну масу атомів металу:



Молярна маса атомів металу чисельно співпадає з відносною атомною масою і дорівнює 65,4 а.о.м. – цей метал . Оксид цинку - .

Молярним об'ємом еквівалента називається об'єм, який займає за даних умов 1 моль еквівалента речовини. Наприклад, за нормальних умов молярний об'єм еквівалента оксигену дорівнює =22,4/4=5,6 л (де - молярний об’єм, що дорівнює 22,4 л; ), а молярний об’єм еквівалента водню відповідно буде - 22,4/2=11,2 л ().

Запишемо закон еквівалентів в об’ємному виразі:

(3)

З рівняння (3) розрахуємо, який об'єм водню вступив у реакцію:



Відповідь: ; ; а.о.м.; .


Приклад 6. При згорянні сульфуру в оксигені утворилося 12,8 г SО2. Скільки еквівалентів оксигену витрачено на цю реакцію? Чому дорівнюють молярні маси еквівалента сульфуру і його оксиду?


Розв’язання. Запишемо рівняння реакції:



Розрахуємо молярні маси еквівалентів оксигену, діоксиду сульфуру й сульфуру. Оскільки

,

То тоді

;

;



За законом еквівалентів визначимо масу оксигену, що прореагував:

;

г

Розрахуємо кількість молей еквівалента оксигену, витраченого на реакцію:

0,8 моль


Відповідь:


Приклад 7. З 1,3 гідроксиду металу виходить 2,85 г сульфату цього ж металу. Обчисліть молярну масу еквівалента металу.


Розв’язання. Молярну масу еквівалента гідроксиду метала можна представити як суму молярних мас еквівалентів металу і гідроксогрупи, тобто .

Молярну масу еквівалента сульфату метала можна представити як суму молярних мас еквівалентів металу ( і сульфат-іона, тобто:

.

За законом еквівалентів:



Розрахуємо еквівалентні маси гідроксид - і сульфат - іонів. Оскільки , а , то






Тоді



Відповідь: молярна маса еквівалента металу 9 г/ моль..


ЗАВДАННЯ

1. На відновлення 7,09 г оксиду двовалентного металу потрібно 2,24 л гідрогену (н.у.). Обчисліть молярні маси еквівалентів оксиду й металу. Чому дорівнює атомна маса металу?

2. Одна і та ж маса металу з'єднується з 1,591 г галогену і 70,2 см3 оксигену (н.у.). Обчисліть молярну масу еквівалента галогену.

3. Напишіть рівняння реакцій Аl(OН)3 із з хлоридною і сульфатною кислотою, при яких утворюються наступні сполуки алюмінію:

дигідроксохлорид; б) гідроксодихлорид; в) трихлорид; г) сульфат,

а також обчисліть фактор еквівалентності і молярну масу еквівалента Аl(OН)3 у кожній реакції.

4. Яка маса металу, молярна маса еквіваленту якого 12,16 г/ моль, взаємодіє з 310 см3 оксигену (н.у)?

5. З 3,85 г нітрату металу отримали 1,6 г його гідроксиду. Обчисліть молярну масу еквівалента металу.

6. Молярна маса еквіваленту тривалентного металу дорівнює 9 г/моль. Обчисліть атомну масу металу, молярну масу еквівалента його оксиду й відсотковий вміст оксигену в оксиді.

7.З 1,35 г оксиду металу виходить 3,15 г його нітрату. Обчисліть молярну масу еквівалента металу.

8. Речовина містить 39,0 % Сульфуру, молярна маса еквіваленту якого 16 г/моль, і Арсен. Обчисліть молярну масу еквівалента та валентність Арсену, складіть формулу цієї речовини.

9. Оксид тривалентного елемента містить 31,58% Оксигену. Обчисліть молярну масу еквівалента й атомну масу цього елемента.

10. Обчисліть фактор еквівалентності і молярну масу еквівалента Н3РO4 у реакціях утворення: а) гідрофосфату натрію; б) дигідрофосфату натрію; у) орто - фосфату натрію.

11. Один оксид Мангану містить 22,56% оксигену, а інший - 50,50%. Обчисліть молярні маси еквівалентів Мангану в цих оксидах і складіть їх формули.

12. При взаємодії 3,24 г тривалентного металу з кислотою виділилося 4,03 л Гідрогену (н.у.). Обчисліть молярну масу еквівалента й атомну масу металу.

13. Їдким калієм подіяли на розчини: а) дигідрофосфату калію; б) дігідроксонітрату вісмуту (+3). Напишіть рівняння реакцій, визначте молярні маси еквівалентів сполук.

14. В 2,48 г оксиду одновалентного металу міститься 1,84 г металу. Обчисліть молярні маси еквівалентів металу і його оксиду.

15. В оксидах Нітрогену на два атоми Нітрогену приходиться: а) п'ять; б) чотири; в) три; г) два атоми Оксигену. Обчисліть молярну масу еквівалента Нітрогену в оксидах і молярні маси еквівалентів його оксидів.

16. Чому дорівнює молярна маса еквіваленту води при взаємодії її з:

а) з натрієм; б) з оксидом натрію.

17. На нейтралізацію 0,943 г фосфатної кислоти Н3РО3 витрачено 1,291 г KOH. Обчисліть молярну масу еквівалента кислоти і її основність.

18. При відновленні 1,2 г оксиду металу Гідрогеном утворилося 0,27 г води. Обчисліть молярні маси еквівалентів оксиду і металу.

19. Надлишком хлоридної кислоти подіяли на розчини: а) гідрокарбонату кальцію; б) гідроксодихлориду алюмінію. Напишіть рівняння реакцій цих речовин з хлоридною кислотою й визначте їх фактори еквівалентності та молярні маси еквівалентів в цих реакціях.

20. При окисленні 16,74 г двовалентного металу утворилося 21,54 г оксиду. Обчисліть молярні маси еквівалентів металу і його оксиду. Чому дорівнює маса одного моля атомів металу.

^ 2. БУДОВА АТОМУ


Приклад 1. За допомогою головного, орбітального й магнітного квантових чисел описати орбітальні підрівні Зр і 3f, вказати кількість атомних орбіталей у цих підрівнях.


Розв’язання. Для підрівня Зр n=3, l=1, ml = -1, 0, +1, отже, кількість орбіталей (число можливих значень m) дорівнює 3.

Для підрівня 5f n=5, l=3, m= -3, -2, -1, 0, + 1, +2, +3, отже, кількість орбіталей (число можливих значень ml) дорівнює 7.


Приклад 2. Які підрівні в яких електронних рівнях мають суму головного й орбітального квантових чисел, рівну 5? В якій послідовності вони заповнюються електронами?


Розв’язання. Суму (n+l) можуть мати 5s (n=5, l=0), 4р (n=4, l=1) і 3d (n=3, l=2) підрівні. За іншим правилом Клечковського при однакових значеннях суми (n+l) першим заповнюється той підрівень, для якого значення головного квантового числа якнайменше. Таким чином, послідовність заповнення повинна бути наступною: 3d>4р>5s.


Приклад 3. Для електронних структур Зр2 4s2 і 4d12 5s2 вказати неможливі й причину неможливості їх реалізації в незбудженому стані атому.

Розв’язання. Структура Зр2 4s2 неможлива тому, що, згідно іншому правилу Клечковського, на 4 s- підрівень (4+0=4) електрони не можуть поступати до тих пір, поки повністю не заповнений Зр- підрівень (3+1=4), який може вміщати 6 електронів.

Структура 4d12 5s2 неможлива тому, що найбільша місткість d- підрівня - 10 електронів, оскільки на d- підрівні тільки п'ять орбіталей.


Приклад 4. Напишіть електронні й електронографічні формули атомів Сl і Мn, укажіть, до якого електронного сімейства ( s-, p-, d-, f) вони відносяться, порівняйте максимально можливу валентність цих елементів і металеві (неметалічні) їх властивості.

Розв’язання. Написати електронну формулу елементу - це значить, виходячи з принципу Паулі й правил Хунда й Клечковського, розподілити електрони, що належати атому даного елементу, по рівнях і підрівнях.

Електронна формула атома Сl, що має 17 електронів, має вигляд

ls22s22p63s23p5.

Електронна оболонка, що закінчується на ns2 np6 (де n – ціле число), дуже стійка. Її електрони не здатні взаємодіяти з електронами інших атомів при утворенні хімічного зв'язку. Такі оболонки нагадують оболонки інертних газів. Тому в атомі Хлору електрони 1s2 2s26 повторюють стійку оболонку попереднього до Хлору інертного газу Неону. Тоді електронну формулу Хлору можна представити в скороченому вигляді: [Cl] 3s23p5.

Скорочена електронна формула дозволяє виділити "валентні" електрони, тобто електрони, здатні до участі в утворенні хімічних зв'язків. Таким чином, в атома Хлору сім валентних електронів.

Для наочного уявлення про валентні можливості цих електронів в основному й збудженому стані складають графічні електронні формули. Ці формули показують розподіл електронів не тільки по рівнях і підрівнях, але й по орбіталях. Запишемо графічну формулу атому Хлору в основному (незбудженому) стані:



3s 3p 3d

Валентність елементу визначається кількістю неспарених електронів, отже, в основному стані Хлор виявляє валентність 1. При збудженні атому можливі переходи електронів у межах власного рівня, якщо є вакантні орбіталі. Так, в атому Хлору при збудженні можливі переходи одного із спарених електронів, потім іншого із спарених електронів р- підрівня і нарешті одного s-електрона на d - підрівень, відповідно до чого валентність Хлору буде:



3s 3p 3d

(валентність Хлору III)



3s 3p 3d

(валентність Хлору V)




3s 3p 3d

(валентність Хлору VII)

Аналогічно, електронна формула Мангану, що має порядковий номер 25:

1s2 2s2p6 3s2 Зр6 3d5 4s2

Скорочена електронна формула: [Mn] 3d5 4s2.

Графічна електронна формула Мангану в основному (незбудженому) стані:



3d 4s 4p

(валентність Мангану V)

У збудженому стані:



3d 4s 4p

(валентність Мангану VII)

Як видно з цих формул, максимальна валентність Мангану, як і Хлору, дорівнює 7. Тому Манган і Хлор можуть утворювати схожі з'єднання з Оксигеном, у яких і Хлор і Манган проявляють вищий ступінь окиснення +7 (Cl2O7 і Mn2O7). У цих з'єднаннях і Хлор, і Манган проявляють неметалічні властивості. Разом з тим, Манган, маючи на зовнішньому 4 s-підрівні два електроні, може їх віддавати, утворюючи з'єднання із ступенем окиснення +2, які мають явно виражені металеві властивості. Оскільки Манган не здатний приєднувати електрони, то він, на відміну від Хлору, з'єднань з гідрогеном не утворює. Таким чином, Хлор - типовий не метал, а Манган може проявляти як металеві, так і неметалічні властивості.

Щоб відповісти на питання, до якого електронного сімейства ( s-, p-, d-, f) відноситься даний елемент, треба встановити за графічною електронною формулою, який підрівень заповнюється останнім. Так, у Хлору останнім заповнюється р- підрівень, отже, Хлор - р- елемент, у Мангану останнім заповнюється d- підрівень, отже, Манган - d-елемент.


ЗАВДАННЯ.

  1. За допомогою головного, орбітального й магнітного квантових чисел описати підрівні 5s і 4р, вказати кількість атомних орбіталей у цих підрівнях.

  2. Напишіть електронні й електронографічні формули елементів з порядковими номерами 16 і 34, вкажіть їх валентність в основному й збудженому станах, до якого електронного сімейства відносяться ці елементи, порівняйте їх властивості.

  3. Які орбіталі 4d або 5s, 3d або 4р заповнюються електронами раніше й чому?

  4. Описати, користуючись значеннями головного, орбітального й магнітного квантових чисел підрівні 3d і 4s, вказати можливу кількість атомних орбіталей у цих підрівнях.

  5. Серед електронних структур 4s1, Зр8, 5d11 вказати неможливі й обґрунтувати неможливість їх реалізації.

  6. Складіть електронні й електронографічні формули елементів з порядковими номерами 35 і 43, вкажіть валентність в основному й збудженому стані, до якого електронного сімейства вони відносяться, на підставі електронної будови порівняєте їх властивості.

  7. Чи можлива реалізація електронних структур 3р6 4s1 і 3s01 в незбудженому атомі і чому?

  8. Скільки і які значення може приймати магнітне квантове число при значенні орбітального квантового числа, що дорівнює: а) l = 0; б) l = 1; в) l =2 ? Відповіді обґрунтувати.

  9. У чому полягає принцип Паулі? Чи можливі електронні конфігурації 3р5 4s2, 3d12 4s2, Зр6 4s2 4p3 ?

  10. Які підрівні й у яких електронних рівнях мають значення n+l=4? У якій послідовності вони заповнюються електронами?

  11. Чим пояснюється можливість або неможливість наступних електронних конфігурацій: а) 4s3 ; б) 5d8; в) Зр9 ?

  12. Вказати можливу кількість орбіталей в 3d і 5f підрівнях, виходячи з обмежень, що накладаються головним квантовим числом на значення орбітального й магнітного квантових чисел.

  13. Для електронних структур 2d3 і 3d4s2 вказати можливі і неможливі. Відповідь обґрунтувати.

  14. Скласти електронні й електронографічні формули елементів з порядковими номерами 15 і 33. Вказати валентність в основному й збудженому станах, до якого електронного сімейства відносяться ці елементи, на підставі електронної будови порівняти їх основні властивості ( метал або не метал).

  15. Для яких підрівнів можливе значення (n+l)=7 і в якій послідовності заповнюватимуться ці підрівні?

  16. Обґрунтувати можливість або неможливість існування електронних конфігурацій 1s2 1р3 і 3d4s2, користуючись уявленнями про дозволені значення квантових чисел.

  17. За допомогою головного, орбітального й магнітного квантових чисел вказати кількість орбіталей в 2р і 5d - підрівнях, розрахувати максимальне число електронів на підрівнях.

  18. Чим відрізняється послідовність у заповненні орбіталей в атомах d-елементів від послідовності їх заповнення в атомах s- і р- елементів, як це пояснюється згідно правилу Клечковського? Навести приклади.

  19. Написати електронні й електронографічні формули елементів з порядковими номерами 19 і 29 ( в останнього елементу спостерігається провал одного s-електрона на d-підрівень попереднього рівня), до яких електронних сімейств відносяться ці елементи, порівняйте їх металеві властивості.

  20. Складіть електронну і електронографічну формулу елемента з порядковим номером 46, враховуючи, що знаходячись у п'ятому періоді, атоми цього елементу не містять жодного електрона на п'ятому енергетичному рівні. Які властивості можна припускати в цього елементу, виходячи з його електронної будови?

1   2   3   4   5   6   7   8   9

Схожі:

Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до проведення семінарських та практичних занять з курсу «Методика викладання у вищій школі» для студентів спеціальності 050201 «Менеджмент організацій» окп «Магістр»
Методичні вказівки до виконання дипломної роботи спеціаліста: підготовка, написання, захист. Методичні вказівки / Упор. Ґудзь П....
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Міжнародний маркетинг² для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Менеджмент в енергетиці» для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Менеджмент персоналу² для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка енергетики" для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка та фінанси підприємства" для студентів...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до вивчення тем, перелік розділів, що виносяться на самостійне опрацювання студентів, варіанти індивідуальних завдань, перелік літератури. Методичні вказівки укладені з урахуванням вимог державного освітнього стандарту
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни “Страховий менеджмент” для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення тем, передбачених програмою дисципліни «Mенеджмент», завдання до контрольної роботи та методичні вказівки до її виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Mенеджмент» для студентів напрямів 050502 –...
Методичні вказівки icon2765 Методичні вказівки
Методичні вказівки до практичних та самостійних занять з курсу «Методи синтезу та оптимізації» для студентів
Методичні вказівки iconФінанси І кредит методичні вказівки
Методичні вказівки по проведенню практичних занять з дисципліни «Банківські операції»
Методичні вказівки iconПрограма, методичні вказівки та контрольне завдання
Методичні вказівки та приклади виконання завдань контрольної роботи
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи