Расчеты по химическим формулам и уравнениям

ЗАДАЧА № 1

Какое количество вещества (моль) составляют:

I вариант 2,4 · 10²⁴ молекул углекислого газа

II вариант 12,8 кг железа

III вариант 3,36 л газообразного азота

IV вариант 9 г оксида азота (II) NO

V вариант 5,4 ·10²⁵ молекул оксида меди (II) CuO

ЗАДАЧА № 2

Вычислить относительную молекулярную и молярную массу вещества:

I вариант Cu(NO₃)₂

II вариант Ba(OH)₂

III вариант H₂SiO₃

IV вариант Ag₂SO₄

V вариант Fe(OH)₃

ЗАДАЧА № 3

Вычислите, где больше массовая доля

I вариантСерыв сероводороде или оксиде серы (IV)

II вариантУглеродав метане СН₄ или в углекислом газе

III вариантЖелеза в оксиде железа (II) или оксиде железа(III)

IV вариантВодорода в этане С₂Н₆ или в сероводороде H₂S

V вариантКислородав оксиде натрия или в оксиде алюминия

ЗАДАЧА № 4

1. Установите простейшую формулу муравьиной кислоты, если известно, что массовые доли в ней водорода, углерода и кислорода 4,35%, 26,09%, 69,56% соответственно.

2. В натуральном жемчуге массовые отношения кальция, кислорода и углерода равны 10:12:3. Какова химическая формула жемчуга?

3. В производстве хрусталя используется поташ. Какова его формула, если массовый состав его равен: калия – 56,6%, углерода – 8,7%, кислорода – 34,8%?

4. Определите формулу гидросульфида калия, если его состав следующий: калия – 54,2%, серы – 44,4%, водорода – 1,4%.

5. Определите формулу медицинского препарата, состоящего из кислорода, марганца и калия, если их массовые доли соответственно 40,5%, 34,8%, 24,7%.

ЗАДАЧА № 5

1. На одну чашку весов поместили серу количеством вещества 0,5 моль, а на другую чашку – 20 г железа. Будут ли весы в состоянии равновесия?

2. На одной чашке весов находится 75,25·10²³ атомов магния. Какова масса меди, находящаяся на другой чашке весов, если весы в состоянии равновесия?

3. На одну чашку весов поместили 5 моль серы. Вычислите количество вещества оксида железа (III), которое нужно положить на другую чашку весов, чтобы весы были в состоянии равновесия?

4. На одну чашку весов поместили герметичный сосуд, в котором находится 56 л кислорода. Какое количество вещества воды нужно поместить на другую чашку весов, чтобы они находились в состоянии равновесия?

5. На одной чашке весов находится образец хрома, содержащий 4,8·10²⁶атомов металла. На другой чашке находится 4 моль оксида меди (II). Находятся ли эти весы в состоянии равновесия?

ЗАДАЧА № 6

1. Хватит ли 1 тонны кислорода для сжигания 500 кг угля?

2. Можно ли разложением 7,5 г пероксида водорода получить 4,5 г кислорода?

3. Какой объем аммиака (при н.у.) может прореагировать с серной кислотой массой 4,9 г до ее полной нейтрализации?

4. Какой объем водорода (при н. у.) выделится при взаимодействии алюминия массой 10,8 г с избытком хлороводородной кислоты?

5. Хватит ли 12 г гидроксида кальция для полной нейтрализации раствора бромоводородной кислоты, содержащего 25 г HBr ?

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЗАДАЧА

В избытке соляной кислоты растворили 6 г магния, 4 г меди и 1,5 · 10²³атомов цинка. Можно ли выделившийся водород поместить в сосуд объемом 12л? (при н. у.)

ЗАНЯТИЕ 3

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

Свойства химических элементов, а также их соединений, находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов химических элементов. (Современная формулировка Периодического закона Д.И. Менделеева).

Физический смысл Периодического закона(ПЗ) – периодически повторяется электронная конфигурация валентных электронов.

Группа– вертикальный столбец элементов, атомы которых имеют одинаковое число валентных электронов. У элементов главных подгрупп валентные электроны являются внешними, эти элементы относятся к s- илиp-элементам. Элементы побочных подгрупп (d- или f-элементы) содержат валентные электроны на внешнем слое и d-подуровне предвнешнего слоя.

Период – горизонтальный ряд элементов, атомы которых имеют равное число энергетических уровней.

Элементы одной подгруппы называются электронными аналогами, так как имеют сходную конфигурацию электронных слоев. Например,

₊₁₃Al …3s² 3p¹ ₊₃₁Ga …4s² 4p¹ ₊₄₉In …5s² 5p¹ ₊₈₁Tl 6s² 6p¹

План характеристики элемента по положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева

1. Название и символ элемента.
2. Период, ряд, группа и подгруппа, в которых расположен химический элемент. Относительная атомная масса.
3. Строение атома: заряд ядра, число протонов и нейтронов в ядре, общее число электронов, число энергетических уровней, на которых расположены электроны, число завершенных и незавершенных энергетических уровней.
4. Электронографическая схема строения электронных оболочек, электронная формула атома. Число электронов на внешнем уровне, число валентных электронов.
5. Возможные степени окисления и валентности в основном и возбужденном состояниях атома.
6. Высшая и низшая степень окисления. Формула высших оксида и гидроксида, их характер, летучее водородное соединение.
7. Окислительно-восстановительный характер атома в соединениях.
8. Сравнение окислительно-восстановительных свойств атома, металлических или неметаллических свойств простого вещества, основного или кислотного характера кислородных соединений с ближайшими соседями по периоду и подгруппе.

Задание 1. Составьте характеристику химического элемента № 74.

1. Элемент № 74 – вольфрам, символ W.
2. Расположен в периодической системе в 6 периоде (большой период), в 8 ряду, в VI группе, в побочной подгруппе. Относительная атомная масса равна 184.
3. Заряд ядра равен + 74. В ядре атома 74 протона, 110 нейтронов. Общее число электронов равно 74. Электроны расположены на 6 энергетических уровнях, из них завершенных уровней – 4, незавершенных – 2. Распределение электронов: 2, 8, 18,32,12, 2.
4. Электронная формула атома: 1s² 2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d⁴ . На внешнем уровне находится 2 электрона, следовательно, вольфрам – металл. Валентных электронов 6 - …5d⁴6s²(поэтому вольфрам расположен в 6 группе). Металл переходный, так как валентные электроны расположены на внешнем и предвнешнем уровнях. Элемент d-семейства.

1. _{+ 74} W … 5d 6s 6p

Возможные валентности II, IV, VI. Возможные степени окисления +2 (возбужденное состояние), +4, +6. Отрицательных значений степеней окисления не имеет, так как элемент – металл.

1. Высший оксид W⁺⁶O₃ – кислотный; высший гидроксид – кислотаH₂WO₄ Летучее водородное соединение не образует, так как элемент расположен в побочной подгруппе.
2. В химических реакциях атом проявляет восстановительный характер, при этом степень окисления атома повышается.
3. Вольфрам более активный металл по сравнению с танталом и менее активный по сравнению с рением (соседи по периоду). По сравнению с марганцем наблюдается повышение металлических свойств, усиление основного характера высшего оксида и высшего гидроксида.

Таблица 1