М е т о д и ч е с к и е у к а з а н и я и к о н т р о л ь н ы е з а д а н и я
Тема I: Основные понятия и законы химии
Основной единицей количества вещества утвержден (1971 г) моль.
Моль – количество вещества, содержащее столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов, электронов или других), сколько содержится атомов в 12 г изотопа углерода 12С.
Число структурных единиц – в 1 моль (NA) – постоянная Авогадро – 6,02.1023 моль-1.
Мольная (молярная) масса – масса 1 моль вещества, выраженная в граммах (г/моль).
Эквивалентом (Э) – простого или сложного вещества называется то количество его, которое соединяется с 1 моль атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях. Масса одного эквивалента вещества называется массой эквивалента (mэ).
Эквиваленты (количество вещества эквивалента) выражаются в молях, а молярная масса эквивалента – в г/моль.
Расчет молярной массы эквивалента и эквиваленты выполняют по следующим формулам:
- для элемента 
- сложного вещества,
где М – молярная масса элемента или вещества;
В – валентность элемента или заряд функциональной группы;
n – число функциональных групп, участвующих в реакции (для кислот – ионов Н+, оснований – ОН-, солей и оксидов – атомов элемента).
Закон эквивалентов: вещества взаимодействуют между собой в количествах, пропорциональных их эквивалентным массам:
Если одно из реагирующих веществ находится в газообразном состоянии, то формула закона эквивалентов принимает вид:
Пример 1. Сколько молекул и какое количество вещества содержится в 15 г оксида азота (II)? Какой объем (н.у.) занимает это число молекул?
Решение:Молярная масса вещества (г/моль) численно равна его относительной молекулярной (атомной массе), выраженной в атомных единицах массы (а.е.м.).
Так как молекулярная масса NO равна 30 а.е.м., то её молярная масса – 30 г/моль. Определяем количество вещества ( 
) оксида азота (II)
Число молекул ( 
), содержащихся в 15 г NO, определяем, используя постоянную Авогадро (NA).
молекул.
Молярный объем ( 
) любого газа при н.у. равен 22,4 л/моль. В соответствии с формулой
Пример 2.Определите эквивалент (Э) и молярную массу эквивалента mэ азота, серы и хлора в соединениях NH3, H2O и HCl.
Решение: В указанных соединениях с 1 молем атомов водорода соединяется 1 моль атомов хлора, 1/2 моля атомов кислорода и 1/3 моля атомов азота. Отсюда Э(Cl)=1 моль, Э(О)=1/2 моль, Э(N)=1/3 моль.
Исходя из молярных масс этих элементов, определяем их молярные массы эквивалентов:
mЭ(Сl)=1.35,45=35,45 г/моль
mЭ(О)=1/2.16=8 г/моль
mЭ(N)=1/3.14=4,67 г/моль
Пример 3. При соединении 5,6 г железа с серой образовалось 8,8 г сульфида железа (FeS). Найти молярную массу эквивалента железа и его эквивалент, если известно, что молярная масса эквивалента серы равна 16 г/моль.
Решение: Из условия задачи следует, что в сульфиде железа на 5,6 г железа приходится 8,8 – 5,6 = 3,2 г серы
Согласно закону эквивалентов, массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам 
, следовательно 
Молярная масса атомов железа, численно совпадающая с его относительной атомной массой, равна 56 г/моль. Поскольку mЭ(Fe) в два раза меньше молярной массы железа, то в 1 моле железа содержится 2 эквивалента, т.е. Э(Fe) =1/2 моль.
Пример 4. На восстановление 7,09 г оксида двухвалентного металла требуется 2,24 л водорода (н.у.). Вычислите молярную массу эквивалента оксида и молярную массу эквивалента металла. Чему равна атомная масса металла?
Решение:Согласно закону эквивалентов
Объем, занимаемый при данных условиях молярной массой эквивалента газообразного вещества, называется молярным объемом эквивалента этого вещества. Молярный объем любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объем водорода 
, молекула которого состоит из двух атомов, т.е. содержит два моля атомов водорода, равен 22,4:2=11,2 л.
Из уравнения находим молярную массу эквивалента оксида металла
При решении задачи следует иметь ввиду, что молярная масса эквивалента химического соединения равна сумме молярных масс эквивалентов составляющих его частей.
Отсюда 
, 
А – атомная масса элемента,
В – стехиометрическая валентность.
Молярная масса металла также определяется из соотношения
Так как относительная атомная масса в а.е.м. численно равна относительной молярной массе, выраженной в г/моль, то искомая масса металла равна 54,9 а.е.м.
Пример 5.Вычислить эквивалент и молярные массы эквивалента гидроксида алюминия, хлорида цинка и гидрокарбоната натрия в следующих химических реакциях:
а) Al(OH)3 + HNO3 = Al(OH)2NO3 + H2O
б) Al(OH)3 + 2HNO3 = AlOH(NO3)2 + 2H2O
в) Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O
г) ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl
д) ZnCl2 + 4 NaOH = Na2[Zn(OH)4] + 2NaCl
е) NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
Решение:Эквивалент (Э) гидроксида алюминия (а, б, в) соответственно равен 1, 1/2 и 1/3 моль, так как в этих реакциях замещаются 1, 2 и 3 моль гидроксид – иона.
Можно определить эквивалент гидроксида алюминия, исходя из закона эквивалентов. 1 моль Al(OH)3 взаимодействует (реакция а) с одним моль HNO3, эквивалент которого равен 1 моль. Поэтому 
также равен 1 моль. В реакциях а и б равны 1/2 и 1/3 моль, так как один моль гидроксида алюминия взаимодействует соответственно с 2 и 3 моль HNO3.
Эквивалент NaOH равен 1 моль. Поэтому, исходя из реакции г, д, е 
соответственно равны 1/2 и 1/4 моль, а 
- 1 моль.
Молярные массы соединений равны:
=78 г/моль 
= 136 г/моль 
=84 г/моль
Молярные массы эквивалентов:
а) mэкв=1.78 = 78 г/моль г) mэкв= 
. 136 = 68 г/моль
б) mэкв= . 78 = 39 г/моль д) mэкв= 
. 136 = 34 г/моль
в) mэкв= 
. 78 = 26 г/моль е) mэкв=1.84 = 84 г/моль
Контрольные задания:
1-5. Определить молярную массу (М), эквивалент (Э), молярную массу эквивалента (mЭ), число молей ( ), количество молекул и занимаемый объем при н.у. (V), заданной массы вещества
1. 7,3 г оксида азота (II)
2. 5,6 г оксида серы (VI)
3. 6,4 г метана
4. 11,2 г аммиака
5. 20 г хлора
6-10. Определить молярную массу (М), эквивалент (Э), молярную массу эквивалента (mЭ), массу (m), число молей ( ) и количество молекул (N) заданного при н.у. объема газа
6. 5,6 л этана
7. 1,125 л оксида углерода (IV)
8. 10 л водорода
9. 300 см3 азота
10. 16,8 л метана
11. Определить молярную массу эквивалента металла, зная, что для полного растворения 8,16 г этого металла потребовалось 20 г серной кислоты, молярная масса эквивалента которой 49 г/моль.
12. Определить эквиваленты и молярные массы эквивалентов серной кислоты в реакциях:
H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O
H2SO4(разб) + Zn =ZnSO4 + H2
13.Определить массу оксида двухвалентного металла, которая пошла на реакцию с 5,6 дм3 водорода (н.у.), если молярная масса эквивалента оксида металла 39,77 г/моль.
14. Определить эквиваленты и молярные массы эквивалентов дигидроксида меди в реакциях:
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
Cu(OH)2 + HCl = CuOHCl + H2O
15.Чему равен при н.у. эквивалентный объем кислорода? На сжигание 1,5 г двухвалентного металла требуется 0,69 л кислорода (н.у.). Вычислить молярную массу эквивалента, молярную массу и относительную атомную массу этого металла?
16. Определить эквиваленты и молярные массы эквивалентов гидрокарбоната кальция и дигидроксида ацетата железа в реакциях, выражаемых уравнениями:
Ca(HCO3)2 +2HCl = CaCl2 + 2H2O + 2CO2
Fe(OH)2CH3COO + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + CH3COOH + 2H2O
17. При окислении 16,74 г двухвалентного металла образовалось 21,54 г оксида. Вычислить молярные массы эквивалента металла и его оксида. Чему равны молярная и относительная массы металла?
18. Определить эквиваленты и молярные массы эквивалентов солей, вступающих в реакции:
Fe(OH)2NO3 + HNO3 = FeOH(NO3)2 + H2O
Fe(OH)2NO3 + 2HNO3 = Fe(NO3)3 + 2H2O
19. При взаимодействии 3,24 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 4,03 л водорода (н.у.). Вычислите молярную массу эквивалента, молярную и относительную атомную массы металла.
20.Определить эквиваленты и молярные массы эквивалентов угольной кислоты в реакциях:
H2CO3 + NaOH = NaHCO3 + H2O
H2CO3 + 2 NaOH = Na2CO3 + 2H2O