К практическим занятиям по химии
Составитель: к.х.н. В.М.Сапельников
Волгодонск 2014
Занятие 1. Закон эквивалентов
Пример решения задачи:
Оксид марганца содержит 22,56% кислорода. Найти эквивалентную массу и валентность марганца в этом соединении. Составить формулу оксида.
Решение. Пусть масса оксида марганца равна 100 г, тогда масса кислорода будет составлять 22,56 г. На основании закона эквивалентов можно составить следующую пропорцию:
Примем Мэ(Мn) = А г/моль, тогда, согласно правилу суммы 
. Исходя из определения эквивалентной массы 
. Подставляя полученные значения в формулу, имеем
.
Решая уравнение относительно А, получим А = 27,5 г/моль.
Валентность марганца (по модулю совпадающую со степенью окисления) определим по формуле, связывающей молярную и эквивалентную массы элемента,
Мэ(Mn) = fэ (Mn )·М(Mn ) = М(Mn ) : В (Mn ),
откуда
Так как в оксидах кислород двухвалентен, получаем следующую формулу оксида марганца: MnO.
Задания для практической работы
1-5. При взаимодействии m, г, n-валентного металла с серной кислотой выделилось V, мл, (н.у.) водорода. Рассчитайте эквивалентную и мольную массы металла, массу прореагировавшей кислоты и массу образовавшейся соли. Какой металл был взят для растворения? Напишите реакцию взаимодействия этого металла с серной кислотой:
| Задачи | |||||
| m, г | 0,08 | 0,10 | 0,12 | 0,16 | 0,18 |
| n | |||||
| V,мл (н.у.) | 27,4 | 124,5 | 89,6 | 147,5 | 72,2 |
6-10. Оксид n-валентного элемента содержит Х% этого элемента. Вычислите эквивалентные и мольные массы элемента и оксида. Какой элемент образует данный оксид? Напишите уравнение реакции образования этого оксида при взаимодействии элемента с кислородом:
| Задачи | |||||
| n | |||||
| X,% | 87,5 | 69,9 | 69,4 | 43,6 | 46,8 |
11-15.При превращении m1, г, хлорида металла в сульфат было затрачено m2, г, серной кислоты. Определите эквивалентные массы металла, его хлорида и сульфата. Какой это металл, если его валентность равна n?
| Задачи | |||||
| m1, г | 1,71 | 1,75 | 2,03 | 1,305 | 2,10 |
| m2 , г | 1,66 | 1,47 | 1,58 | 0,99 | 1,395 |
| n |
Занятие 2. Составление электронных формул атомов и ионов
Пример выполнения упражнения:
Задача. Какие значения квантовых чисел n, l, ml, ms имеют валентные электроны атома 
? Напишите электронную формулу элемента.
Решение. 1. Составим электронную формулу атома алюминия
.
Известно, что валентными для s и p-элементов являются электроны внешнего слоя. Для атома алюминия это 3s23p1.
2. Состояние электрона в атоме описывается набором четырех квантовых чисел в виде групп символов nlx:
а) n - главное квантовое число, определяется по номеру заполненного уровня;
б) l - побочное (орбитальное) квантовое число. Для s-подуровня l=0; для р-подуровня l=1; для d-подуровня l=2 и т.д.; х - число электронов на этом подуровне;
в) m l– магнитное квантовое число, принимающее следующие значения: 
;
г) m s-спиновое квантовое число, принимающее значения ±1/2.
| 13 Al | 3s2 | 3p1 | |||||||
| ¯ | | ||||||||
| n= | 3 3 | -1  | |||||||
| l= | 0 0 | ||||||||
| ml = ms= | 0 0  | ||||||||
Для определения квантовых чисел необходимо распределить валентные электроны по квантовым ячейкам: 
Задания для практической работы
16--20. Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером Z. К какому электронному семейству принадлежит этот элемент?
| Задачи | |||||
| Z | |||||
| А |
21-25.Укажите в периодической системе элемент, валентные электроны которого имеют конфигурацию Z. Напишите полную электронную формулу этого элемента.
| Задачи | |||||
| Z | 3s23p1 | 3d54s2 | 5s2 | 3d14s2 | 4s24p2 |
| А |
26-30. Руководствуясь периодической системой, укажите символ химического элемента, иону которого с зарядом А соответствует электронная конфигурация валентных электронов Б. Для найденного элемента приведите его электронную формулу:
| Задачи | |||||
| А | 2+ | 1- | 3+ | 3- | 2+ |
| Б | 3d5 | 2s22p6 | 3d5 | 4s24p6 | 3d2 |