Напишите формулу расчета массовой или объемной доли растворенного вещества.

массовая доля – отношение масса растворенного вещества к массе раствора (т.е. отношение массы компонента X к массе всей системы)

w(X)=m(X)/m

измеряется в %

Объемная доля - отношение числа молей данного компонента (n1) к сумме молей данного компонента и всех других компонентов раствора (растворителя и других растворенных веществ (n2).

3. Напишите вариант реакции получения соли взаимодействием другой соли и кислоты.

Na2Co3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2

K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2

CaCO3 + HCl = CaCl2 + H2O + CO2

Na2SiO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3

 

Билет № 20

1. Дайте определение терминам: длина, угол и энергия связи, что определяет и чем характеризуется прочность химической связи?

Количество энергии, выделяющейся при образовании химической связи, называется энергией связи. Эта величина является важнейшей характеристикой прочности связи, ее выражают в килоджоулях на 1 моль образующегося вещества. Мерой прочности связи служит энергия, затрачиваемая на разрушение связи, или выигрыш в энергии при образовании соединения из отдельных атомов (Есв). Так, на разрыв связи Н-Н затрачивается 435 кДж-моль-1, а на атомизацию метана СН4 - 1648 кДж-моль-1, в этом случае ЕС-Н = 1648: 4 = 412 кДж. Длина связи (нм) - расстояние между ядрами в том или ином соединении. Обычно длина связи и ее энергия антибатны: чем больше длина связи, тем меньше ее энергия. Угол связи – угол между связями атомов в молекуле.

2. Напишите формулу расчета мольной доли растворенного вещества. Какие еще бывают доли?

Мольная доля растворенного вещества х(В) выражается соотношением

или

(это количество растворенного вещества к сумме количеств молей раствора). Сумма мольных долей k компонентов раствора равна единице. 1/1000% - «промилле»

Также существуют массовая и объёмная доли.

3. Напишите вариант реакции получения соли взаимодействием другой соли и щелочи.

CuCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Cu(OH)2

Cr2(SO4)3 + 6KOH = 2Cr(OH)3 + 3K2SO4

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

NaCl + KOH = KCl + NaOH

AlCl3 + 3KOH = 3KCl + Al(OH)3

 

Билет № 21

1. В чем заключается метод «валентных связей» (ВС) и в чем его преимущества и недостатки по сравнению с методом молекулярных орбиталей (МО)?

Метод валентных связей (МВС) иначе называют теорией локализованных электронных пар, поскольку в основе метода лежит предположение, что химическая связь между двумя атомами осуществляется с помощью одной или нескольких электронных пар, которые локализованы преимущественно между ними. В отличие от ММО, в котором простейшая химическая связь может быть как двух-, так и многоцентровой, в МВС она всегда двухэлектронная и обязательно двухцентровая. Число элементарных химических связей, которые способен образовывать атом или ион, равно его валентности. Так же, как и в ММО, в образовании химической связи принимают участие валентные электроны. Волновая функция, описывающая состояние электронов, образующих связь, называется локализованной орбиталью (ЛО).

Отметим, что электроны, описываемые ЛО, в соответствии с принципом Паули должны иметь противоположно направленные спины, то есть в МВС все спины спарены, и все молекулы должны быть диамагнитны. Следовательно, МВС принципиально не может объяснить магнитные свойства молекул.

Тем не менее, принцип локализованных связей имеет ряд важных преимуществ, одно из которых - его чрезвычайная наглядность. МВС достаточно хорошо, например, предсказывает валентные возможности атомов и геометрию образующейся молекулы.

2. Напишите формулу расчета молярной концентрации растворенного вещества.

Молярная концентрация вещества В в растворе С(В) - содержание количества растворенного вещества В в единице объема раствора, моль/мЗ, или чаще моль/литр:

где (В) - молярная масса В, V - объем раствора

3. Напишите вариант обменной реакции двух солей.

NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3

Na3PO4 + 3AgNO3 = 3NaNO3 + Ag3PO4

KCl + NaNO3 = KNO3 + NaCl

Na2SO4 + 2KCl = K2SO4 + 2NaCl

K2SO4 + 2NaNO3 = 2KNO3 + Na2SO4

 

Билет № 22

1. Перечислите основные правила метода «молекулярных орбиталей» (МО) и в чем его преимущества и недостатки по сравнению с методом валентных связей (ВС).

Метод ВС дает теоретическое обоснование структуры многих молекул и позволяет предсказывать их свойства. Согласно методу ВС, химическая связь образуется за счет обобществленной пары электронов, т.е. пары электронов, для которой каждый из двух взаимодействующих атомов предоставляет по одному электрону. Поэтому метод ВС не может объяснить существование молекулярного иона \\f, у которого имеется лишь один связываю­щий электрон, а также существование свободных радикалов, т.е. частиц, содержащих неспаренные электроны и обладающих высокой реакционной способностью. Метод ВС не дает объяснения факта упрочнения связи при отрыве электрона от некоторых молекул* например от молекулы F2.

С помощью этого метода также нельзя объяснить парамагнитные свойства молекул O2 и В₂. Собственный магнитный момент (парамагнетизм) молекул обусловлен наличием неспаренных электронов. Согласно же методу ВС, молекулы O2 и В2 не имеют неспаренных электронов, т.е. они должны быть диамагнитны (не иметь собственного магнитного момента).

Более общим и универсальным оказался метод молекулярных орбиталей (МО), с помощью которого удается объяснить факты, непонятные с позиции метода ВС.

Метод МО представляет собой естественное распространение теории атомных орбиталей (АО) на поведение электронов в молекуле. Предполагается, что электроны в молекуле находятся на молекулярных орбиталях, охватывающих все ядра атомов в молекуле, и МО занимает весь объем молекулы. Таким образом, метод МО рассматривает молекулу и другие устойчивые много­атомные системы как «многоатомный атом», в котором электроны располагаются на орбиталях, называемых молекулярными. Так как на электрон молекулярной орбитали воздействует поле многих ядер, то образование МО из АО приводит к уменьшению энергии системы. Представим, что атом А, имеющий свободный или спаренный электрон, приближается к атому В. Из двух изолированных атомов образуется система, состоящая из двух ядер а и b, в поле которых находятся электроны этих атомов. Если молекула состоит из п атомов с суммарным числом электронов N, то состояние молекулы можно представить системой из п силовых центров, в поле которых находится N электронов. Такое представление о молекуле как о взаимодействующем коллективе всех ядер и электронов лежит в основе теории метода МО. Основные положения:

— каждый электрон в молекуле находится на определенном энергетическом уровне, характеризующемся соответствующими квантовыми числами;

— энергетическому уровню отвечает МО или волновая функция, которая является полиядерной. Общее число образующихся МО равно общему числу взаимодействующих АО;

— молекулярная волновая функция имеет тот же физический смысл, что и атомная волновая функция, т.е. t у² dV определяет плотность вероятности пребывания электронов в элементе объема пространства, (IV;

— средняя энергия МО, полученных из АО, примерно совпа­дает со средней энергией этих АО. Однако энергии некоторых МО оказываются ниже энергий исходных АО, в то же время энергии других МО, наоборот, выше энергий исход­ных АО;

— заполнение электронами энергетических уровней в молекуле происходит в порядке возрастания энергии, от низшего уровня к высшему;

— в одном энергетическом состоянии, в соответствии с принципом Паули, может находиться не более двух электронов.