Міністерство освіти І науки України icon

Міністерство освіти І науки України




НазваМіністерство освіти І науки України
Сторінка1/6
Дата12.07.2012
Розмір0.75 Mb.
ТипДокументи
джерело
  1   2   3   4   5   6

Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет


2661 Методичні вказівки

до практичних занять з курсу «Хімія»

для студентів курсу спеціальності

«Прикладне матеріалознавство»

денної форми навчання

Розділи «Основні поняття та стехіометричні закони хімії», «Основи теорії будови речовини»,

«Розчини. Окисно-відновні процеси»


Суми

Видавництво СумДУ

2009

Методичні вказівки до практичних занять з курсу «Хімія». Розділи «Основні поняття та стехіометричні закони хімії», «Основи теорії будови речовини», «Розчини. Окисно-відновні процеси» /Укладач Ю.В. Ліцман.- Суми: Вид-во СумДУ, 2009. - 68 с.


Кафедра загальної хімії


Навчальне видання


Методичні вказівки

до практичних занять з курсу «Хімія»

для студентів спеціальності

«Прикладне матеріалознавство»

денної форми навчання

Розділи «Основні поняття та стехіометричні закони хімії», «Основи теорії будови речовини»,

«Розчини. Окисно-відновні процеси»


Відповідальний за випуск С. Ю. Лебедєв

Редактор Н.М. Мажуга

Комп’ютерне верстання І.Ю. Сидоренко


Підп. до друку 14.09.2009, поз.

Формат 60х84/16. Папір офс. Гарнітура Times New Roman Cyr. Друк офс.

Ум. друк. арк. Обл.-вид. арк.

Тираж 40 пр. Собівартість вид.

Зам. №


Видавництво СумДУ при Сумському державному університеті

40007, м. Суми, вул. Р.-Корсакова,2

Свідоцтво про внесення суб’єкта видавничої справи до Державного реєстру

ДК № 3062 від 17.12.2007.

Надруковано у друкарні СумДУ

40007, м. Суми, вул. Р.-Корсакова,2.


Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет


До друку та в світ

дозволяю на підставі

«Єдиних правил»,

п. 2.6.14

Заступник першого проректора –

начальник організаційно-методичного

управління В.Б. Юскаєв


2661 Методичні вказівки

до практичних занять з курсу «Хімія»

для студентів спеціальності

«Прикладне матеріалознавство»

денної форми навчання

Розділи «Основні поняття та стехіометричні закони хімії», «Основи теорії будови речовини», «Розчини. Окисно-відновні процеси»


Усі цитати, цифровий та

фактичний матеріал,

бібліографічні відомості перевірені,

запис одиниць

відповідає стандартам

Укладач Ю.В. Ліцман


Відповідальний за випуск С.Ю. Лебедєв


Декан факультету ТеСЕТ О.Г. Гусак


Суми

Видавництво СумДУ

2009

ЗМІСТ


С.

ВСТУП 4

^ ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 1 5

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 2 16

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 3 24

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 4 29

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 5 37

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 6 40

^ ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 7 46

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 8 51

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 9 57

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 10 62

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 67

^ СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 67

ВСТУП


Важливою складовою курсу «Хімія», що вивчається студентами першого курсу інженерного факультету зі спеціальності «Прикладне матеріалознавство» є практичні заняття. Провідною метою проведення цих занять є формування у студентів вмінь застосовувати теоретичні знання для вирішення як стандартних, типових , так і комбінованих завдань.

Ці методичні вказівки призначені для допомоги студентам у підготовці до практичних занять. До кожного практичного заняття курсу вказані знання та вміння, які необхідно набути студентам, наводяться алгоритми та приклади вирішення типових задач і виконання вправ, є запитання для підготовки до заняття і завдання.

Доцільно під час підготовки до практичного заняття спочатку ознайомитися з темою і метою його проведення. Після цього опрацювати необхідний теоретичний матеріал за підручником, конспектом лекцій тощо. Під час опрацювання теоретичного матеріалу звертати увагу на вимоги до знань і вмінь, які наведено в таблицях до кожного заняття. Після цього необхідно ознайомитися з прикладами розв’язання типових задач, вивчити алгоритми, спробувати відтворити правильний хід вирішення задач і виконання завдань. Потім відповісти усно на запитання до заняття. Після цього розпочати розв’зання задач. Розв’язки необхідно навести в зошиті для практичних занять. Потім потрібно ознайомитися із завданнями, які будуть розглядатися на практичному занятті.

У разі виникнення ускладнень під час розв’язання задач або вправ бажано сформулювати запитання, які виникли у письмовій формі і звернутися за консультацією до викладача під час практичного або індивідуального занять.

Вчасне і самостійне виконання завдань сприяє формуванню глибоких знань і навичок, дозволяє студентові орієнтуватися у рівні виконаної підготовки і визначати питання, які потребують доопрацювання.


^ ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 1


Тема: Основні закони хімії

Мета – закріпити вміння проводити типові розрахунки за законами збереження маси, об’ємних співвідношень газів, Авогадро, рівняннями Менделєєва-Клапейрона та об’єднаного газового закону, за законом еквівалентів.

^ Підготовка до заняття

Що необхідно зробити Що необхідно знати і вміти

1

2

- повторити (вивчити) характеристику хімічних понять (хімічний елемент, атом, молекула, йон, речовина, проста речовина, бертоліди, дальтоніди, складна речовина, алотропія, хімічна реакція )

- визначення основних понять, наводити їх приклади, встановлювати зв’язки між цими поняттями, складати формули речовин, розставляти коефіцієнти у рівняннях хімічних реакцій

- повторити (вивчити) характеристику фізико-хімічних величин та сталих (відносна атомна маса, відносна молекулярна маса, маса, густина, відносна густина, стала Авогадро, молярна маса, молярний об’єм, об’єм, кількість речовини, еквівалент, молярна маса еквівалента, кількість еквівалентів)

- визначення, умовне позначення, одиниці вимірювання основних фізико-хімічних величин та сталих, знати розрахункові формули, вміти узгоджувати одиниці вимірювання різних величин

- повторити (вивчити) характеристику законів: збереження маси, Авогадро, сталості складу, об’ємних співвідношень; рівняння Менделєєва-Клапейрона та об’єднаного газового закону; вивчити закон еквівалентів


- формулювання законів, пояснювати їх значення, правила визначення еквівалента та еквівалентної маси речовин, записувати вираз закону еквівалентів для конкретних реакцій

1

2

- повторити (вивчити) алгоритми розв’язування типових розрахункових задач, розглянути приклади їх розв’язку

- вміти розв’язувати типові задачі

- обдумати відповіді на запропоновані до заняття запитання




- розв’язати домашні задачі (№ 1-5 в переліку задач), переглянути умови задач (№ 6-15), які будуть розглядатися під час практичного заняття

- навести розв’язок домашніх задач у зошиті для практичних занять; за умови неможливості розв’язку задачі записати питання, які виникли


^ Алгоритми та приклади розв’язування типових задач

і виконання завдань


Розрахунки молярної маси еквівалента,

еквівалентного об’єму

Приклад 1.1

Розрахуйте молярну масу еквівалента хімічного елемента Фосфору у: а) фосфіні; б) фосфор (V) оксиді.

Розв’язання: , де - молярна маса еквівалента хімічного елемента, - молярна маса хімічного елементу, - валентність елемента в сполуці.

а) ;

б) .


Приклад 1.2

Розрахуйте молярну масу еквівалента фосфор (V) оксиду.

Розв’язання:

перший спосіб: ,

де - молярна маса еквівалента оксиду; - молярна маса оксиду; ; - число атомів елемента .

;


другий спосіб:




Приклад 1.3

Розрахуйте молярну масу еквівалента основи - барій гідроксиду.

Розв’язання: перший спосіб: , де - молярна маса еквіваленту основи; - молярна маса основи; - число гідроксогруп в основі. ;


другий спосіб:

, де Х та 1 цифрові значення зарядів йонів.



Приклад 1.4

Розрахуйте молярну масу еквівалента ортофосфатної кислоти.

Розв’язання: перший спосіб: , де - молярна маса еквівалента кислоти; - молярна маса кислоти; - число атомів Гідрогену, що дорівнює основності кислоти

;

другий спосіб:

, де Х та 1 цифрові значення зарядів йонів.

.


Приклад 1.5

Розрахуйте еквівалент і молярну масу еквівалента солі - алюміній сульфату.

Розв’язання: перший спосіб: , де - молярна маса еквівалента солі; - молярна мас солі; - число атомів металу;- валентність металу.

;

другий спосіб

,

де Х та Y цифрові значення зарядів йонів.



Приклад 1.6

Розрахуйте еквівалентні об’єми водню та кисню.

Розв’язання: У розрахунках за законом еквівалентів найчастіше застосовуються значення еквівалентних об`ємів водню та кисню, їх розраховують так: ; .


Приклад 1.7

Розрахуйте еквівалент та молярну масу еквівалента сполуки за такими рівняннями реакцій:

а) Cr(OH)3 + 2HCICrOHCI2 + 2H2O;

б) Ca(OH)2+2H3PO4CaHPO4+2H2O.

Розв’язання: а) в обмінній реакції еквівалент речовини визначають за стехіометричним співвідношенням речовин. 1моль Cr(OH)3 взаємодіє з 2 молями катіонів Гідрогену. Отже, еквівалент Cr(OH)3 у цій реакції 1/2. Розраховуємо молярну масу еквівалентів реагуючих речовин:

;



б) на 1моль Ca(OH)2 витрачається 2 молі катіонів Гідрогену. Отже, еквіваленти Ca(OH)2 та H3PO4 у цій реакції однакові і становлять 1/2. Розраховуємо молярну масу еквівалентів реагуючих речовин:






Розрахунки за рівняннями Менделєєва-Клапейрона і об’єднаного газового закону

Приклад 1.8

Об’єм газу при 230С і тиску 103,3 кПа дорівнює 250 л. Визначте об’єм газу за: а) нормальних умов; б) стандартних умов (ст.у.)?

Розв’язання: а) нормальні умови: Tн=273K (tн=00С), pн=101,3кПа; 230С відповідно становлять 296К. За рівнянням об’єднаного закону газового стану розраховуємо об’єм газу за н.у.:



б) стандартні умови: T0=298K (t0=250С); p0=101,3кПа. За рівнянням об’єднаного закону газового стану розраховуємо об’єм газу за ст.у.:


Приклад 1.9

Об’єм H2S, виміряний при t=170C та тиску 98,64 кПа, становить 1,8л. Розрахуйте густину H2S за н.у. і за вказаних умов.

Розв’язання: за рівнянням Менделєєва-Клапейрона розраховуємо масу H2S :

Розраховуємо густину H2S за н.у.:



Розраховуємо густину H2S за вказаних умов:

.

Розрахунок густини H2S можна також провести, використовуючи рівняння Менделєєва-Клапейрона:




Розрахунки за законом об`ємних співвідношень газів

Приклад 1.10

Який об`єм займатиме амоніак, якщо відомо, що об`єм водню, який з ним прореагував, становить 450м3 . Об`єми газів виміряні за однакових умов.

Розв’язання: Складаємо рівняння хімічної реакції



За рівнянням реакції визначаємо об’ємні співвідношення газів у реакції: . Отже, об’єм утвореного амоніаку в 1,5 раза менший за об`єм водню.

Розраховуємо об`єм утвореного амоніаку:

.


Розрахунки за рівнянням хімічної реакції

Знаходження маси (об`єму, кількості) однієї

із взаємодіючих речовин за відомою масою

(об`ємом, кількістю) іншої речовини

Алгоритм 1 (відома кількість однієї речовини (?1) ? невідома кількість іншої речовини (?2))

  1. Складаємо рівняння хімічної реакції.

  2. Встановлюємо речовину, кількість якої відома, і речовину, кількість якої необхідно розрахувати. Підкреслюємо формули цих речовин у рівнянні хімічної реакції.

  3. Під формулами речовин, які встановили, записуємо їх кількості (кількості цих речовин збігаються з коефіцієнтами, які стоять перед їх формулами у рівнянні хімічної реакції).

  4. Над формулою однієї речовини (кількість якої відома за умовою) записуємо її кількість, а над формулою іншої речовини (кількість якої необхідно знайти) записуємо х.

  5. Складаємо пропорцію і визначаємо х.


Приклад 1.11

Розрахуйте, яка кількість фосфор (V) оксиду утвориться при горінні 8 молів фосфору у надлишку кисню.

Розв’язання: 8 моль х моль

4P + 5O2 ? 2P2O5

4 моль 2 моль

5. Складаємо пропорцію і визначаємо х.

4 моль (Р) утворює 2 моль (P2O5)

8 моль (Р) утворює х моль (P2O5)

.

Відповідь: ?(P2O5)= 4моль.


Алгоритм 2 (відома маса однієї речовини (m1) ? невідома маса іншої речовини (m 2))

  1. За формулою знаходимо кількість речовини, маса якої дана за умовою задачі.

  2. Виконуємо дії за алгоритмом 1.

  3. За формулою розраховуємо масу речовини, яка була невідома.


Приклад 1.12

Розрахуйте, яка маса фосфор (V) оксиду утвориться при горінні 248г фосфору у надлишку кисню.

Розв’язання: 1. Знаходимо кількість речовини, маса якої дана за умовою задачі:

2. Виконуємо дії за алгоритмом 1.

8 моль х моль

4P + 5O2 ? 2P2O5

4 моль 2 моль

4 моль (Р) утворює 2 моль (P2O5)

8 моль (Р) утворює х моль (P2O5)

.

3. Розраховуємо масу речовини, яка була невідома:

Відповідь: m(P2O5)= 568г.

Розрахунки за законом еквівалентів

Приклад 1.13

При взаємодії 1,215г невідомого металу з сульфатною кислотою виділяється 1,12л водню (н.у.). Розрахуйте молярну масу еквівалента металу і визначте метал.

Розв’язання: за законом еквівалентів розраховуємо молярну масу еквівалента металу:





За формулою де B-валентність металу, розраховуємо молярну масу металу, підставляючи можливі значення його валентності. Припустимо, що валентність металу дорівнює І, тоді . Оскільки числове значення молярної маси збігається із значенням відносної атомної маси, шукаємо у періодичній системі хімічних елементів одновалентний метал зі значенням =12. Такий метал не існує. Припустимо, що валентність металу дорівнює ІІ, тоді . Отже, шукаємо у періодичній системі хімічних елементів двохвалентний метал зі значенням =24. Таким металом є Магній (Mg).

Зауважимо, що під час розв’язування подібних задач, необхідно послідовно підставляти можливі значення валентності елементу (від І до VIII) доки не буде визначено хімічний елемент.


Приклад 1.14

З оксиду металу масою 0,54г можна одержати нітрат цього металу масою 1,26г. Розрахуйте молярну масу еквівалента металу і визначте метал.

Розв’язання. За законом еквівалентів:

Молярну масу еквівалента оксиду металу подаємо так: а молярну масу еквівалента нітрату металу подаємо так: Підставляючи подані значення молярних мас еквівалентів оксиду та нітрату металу у перше рівняння, отримуємо (г/моль). Послідовно підставляючи можливі значення валентності металу, знаходимо, що коли В=2, де B-валентність металу, то Оскільки числове значення молярної маси збігається із значенням відносної атомної маси, то Аr(Me)=65. У періодичній системі хімічних елементів знаходимо метал з таким значенням відносної атомної маси. Цей метал - цинк (Zn).

^ Запитання до практичного заняття

1 Чому при розрахунках за рівнянням хімічної реакції немає необхідності враховувати змінення енергії? Під час розрахунків за якими реакціями змінення енергії необхідно враховувати?

^ 2 Якою інформацією про речовину необхідно володіти, щоб розрахувати її молярну масу? Наведіть не менше чотирьох варіантів відповідей.

3 Які розрахунки можна провести за законом еквівалентів без використання запису рівняння хімічної реакції?

^ 4 За яких умов можна для розрахунку за рівнянням хімічної реакції використовувати закон об’ємних співвідношень газів?

5 Як за рівнянням Менделєєва-Клапейрона розрахувати: а) масу, б) молярну масу, в) об’єм, г) густину газоподібної сполуки?


Задачі

1 Розрахуйте двома способами абсолютну масу молекули вуглекислого газу.

^ 2 Розрахуйте який об`єм за н.у. займатиме сірководень масою 128г. Розрахуйте відносну густину сірководню за: а) воднем, б) повітрям.

3 Розрахуйте, яка кількість молекул рідкого бензену, а також число атомів Карбону містяться у порції речовини об`ємом 45,4 мл ().

^ 4 Який об’єм за нормальних умов займатиме газ, об’єм якого при температурі 400С та тиску 80 кПа становить10л?

5 Розрахуйте відносну молекулярну масу газу, якщо його зразок масою 0,085г його при температурі 250С та тиску 101,325 кПа займає об’єм 123 мл.

6 Маса газу об`ємом 2 л дорівнює 4,43г. Газ знаходиться при температурі 910С та тиску 166,2 кПа. Розрахуйте густину газу за нормальних умов та відносну густину газу за киснем.

7 Станум утворює два оксиди, масова частка елемента в яких становить відповідно 78,8 та 88,1%. Розрахуйте молярні маси еквівалентів Стануму в цих оксидах та складіть їх формули.

^ 8 Масова частка металу в хлориді становить 64,9%. Розрахуйте молярну масу еквівалента металу.

9 Метал масою 6г при взаємодії з кислотою витіснив водень масою 0,5г. Розрахуйте молярну масу еквівалента металу та визначте, який метал було взято.

^ 10 З оксиду металу масою 1,08 г можна добути нітрат цього металу масою 2,52 г. Розрахуйте молярну масу еквіваленту металу та визначте метал.

11 Розрахуйте, який об`єм кисню необхідний для повного спалювання: а) 30л сірководню; б) 15л пропану (C3H8); в) 6,2 г фосфору.

12 Яку масу цинку необхідно взяти для реакції з надлишком хлоридної кислоти, щоб водню, який утвориться, вистачило б для повного відновлення міді з 4г купрум(ІІ) оксиду. Врахувати, що для здійснення другої реакції необхідний двократний надлишок водню.

^ 13 Розрахуйте масу заліза, що може прореагувати з такою самою кількістю хлору, що й 2,4г магнію.

14 Розрахуйте масу кальцій карбонату, який необхідно розкласти, щоб утвореного в результаті реакції вуглекислого газу вистачило для утворення 9,85г осаду при його взаємодії з барій гідроксидом. Врахуйте, що вихід реакції розкладу кальцій карбонату становить 90%, а вихід реакції взаємодії вуглекислого газу з барій гідроксидом – 95%.

15 Розрахуйте, яка маса ферум (ІІІ) хлориду теоретично може утвориться при взаємодії заліза масою 2,8 г з 1,792 л хлору (н.у.).


^ ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ 2


  1   2   3   4   5   6

Схожі:

Міністерство освіти І науки України iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "А. С. Макаренко" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Софія Русова" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Василь Сухомлинський" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconМіністерство освіти І науки україни 01135, м. Київ, проспект Перемоги
Міністерства освіти і науки України від 17. 04. 2009 року №341 «Про затвердження Плану дій щодо вдосконалення викладання дисципліни...
Міністерство освіти І науки України iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Петро Могила" Міністерства освіти І науки України
Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської І севастопольської міських...
Міністерство освіти І науки України iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської і Севастопольської...
Міністерство освіти І науки України iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
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