Вопрос 2. Состояние электронов в атоме. Строение атомов элементов больших и малых периодов.

Третий вопрос.

1. Выведите молекулярную формулу вещества, в котором массовая доля углерода составляет 82,75%, а водорода 17, 25%. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2.

2. Напишите уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: метан →хлорметан →этан →этилен →этанол

3. Какая масса соли получится при взаимодействии 15% раствора серной кислоты массой 400 г с гидроксидом натрия массой 80 г.

4. Напишите уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: натрий →гидроксид натрия →карбонат натрия →хлорид натрия→ нитрат натрия

5. Вычислите массу эфира, который образуется при взаимодействии этилового спирта массой 18,4 г с уксусной кислотой массой 150 г, если выход эфира составляет 80%.

6. Напишите уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: железо →хлорид железа (II) →гидроксид железа (II) →сульфат железа (II) → хлорид железа (II)

7. Оксид кальция, полученный при прокаливании 20 г карбоната кальция, обработали водой. Вычислите массу полученного продукта.

8. Определите массу уксусной кислоты, которая потребуется для синтеза этилацетата массой 140,8 г. Выход эфира примите равным 80% от теоретически возможного.

9. В реакцию вступило 14,8 г гидроксида кальция и 22,4 л (н.у) углекислого газа. Какова масса образовавшегося осадка?

10. Напишите уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: этан →этилен →ацетилен →бензол→ хлорбензол

11. К 20%- ному раствору уксусной кислоты, массой 200 г, добавили избыток карбоната кальция. Рассчитайте объем выделившегося оксида углерода (IV) (н.у).

12. Напишите уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: карбид кальция →ацетилен → уксусный альдегид→уксусная кислота→ ацетат магния

13. Вычислите массу соли, образовавшейся при взаимодействии 20%-ной соляной кислоты массой 100 г с оксидом магния массой 16 г.

14. Выведите молекулярную формулу органического вещества содержащего 80% углерода и 20% водорода. Плотность этого вещества по водороду равна 15.

15. Напишите уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: метан → ацетилен → бензол→нитробензол→ анилин

16. При взаимодействии 7л водорода (н.у) с 2,5 л азота (н.у) образовалось 2,5 л аммиака (н.у). Вычислите выход аммиака от теоретически возможного.

17. Напишите уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: карбонат кальция → оксид кальция → гидроксид кальция→хлорид кальция→ карбонат кальция.

18. Напишите уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: этанол → этаналь → этановая кислота→ этиловый эфир уксусной кислоты→ этанол

19. Какая масса раствора с массовой долей гидроксида натрия 4% расходуется на нейтрализацию соляной кислоты массой 73 г.

20.. Какой объем ацетилена (н.у) можно получить из технического карбида кальция массой 100 кг, если массовая доля примесей в нем составит 8%?

 

 

Ответы на вопросы по неорганической химии.

Вопрос 1. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Закономерности изменения свойств элементов на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки.

Менделеев считал, что основной характеристикой элементов являются их атомные веса, и в 1869 г. впервые сформулировал периодический закон: Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов. Число электронов, находящихся на внешнем уровне в атомах элементов, располагающихся в порядке увеличения порядкового номера, периодически повторяется. По числу энергетических уровней атома элементы делятся на семь периодов. Первый период состоит из атомов, в которых электронная оболочка состоит из одного уровня, во втором периоде — из двух, в третьем — из трех, в четвертом — из четырех и т.д. Каждый новый период начинается тогда, когда начинает заполняться новый энергетический уровень.В периодической системе каждый период начинается элементами, атомы которых на внешнем уровне имеют один электрон, — атомами щелочных металлов — и заканчивается элементами, атомы которых на внешнем уровне имеют 2 (в первом периоде) или 8 электронов (во всех последующих) — атомами благородных газов.Далее мы видим, что внешние электронные оболочки сходны у атомов элементов (Li, Na, К, Rb, Сs); (Ве, Mg, Ca, Sr); (F, Cl, Br, I); (Не, Nе, Аr, Кr, Xе) и т.д. Каждая из вышеприведенных групп элементов оказывается в определенной главной подгруппе периодической таблицы: Li, Na, К, Rb, Сs в I группе, F, Сl, Вr, I — в VII и т.д. Именно вследствие сходства строения электронных оболочек атомов сходны их физические и химические свойства.Число главных подгрупп определяется максимальным числом элементов на энергетическом уровне и равно 8. Число переходных элементов (элементов побочных подгрупп) определяется максимальным числом электронов на d-подуровне и равно 10 в каждом из больших периодов.Поскольку в Периодической системе химических элементов одна из побочных подгрупп содержит сразу три переходных элемента, близких по химическим свойствам (так называемые триады Fе-Со-Ni, Ru-Rh-Pd, Os-Ir-Pt), то число побочных подгрупп, так же как и главных, равно 8.По аналогии с переходными элементами, число лантаноидов и актиноидов, вынесенных внизу Периодической системы в виде самостоятельных рядов, равно максимальному числу электронов на f-подуровне, т.е.

Вопрос 2. Состояние электронов в атоме. Строение атомов элементов больших и малых периодов.

Вопрос 3.Виды химической связи: ионная, металлическая, ковалентная (полярная, неполярная), водородная.

Химическая связь образуется за счет валентных электронов, но осуществляется она по-разному. Различают три основных типа химических связей: ковалентную,ионнуюиметаллическую. Различают две разновидности ковалентной связи: неполярную и полярную.В случае неполярной ковалентной связи электронное облако, образованное общей парой электронов, или электронное облако связи, распределяется в пространстве симметрично относительно ядер обоих атомов. Примером являются двухатомные молекулы, состоящие из атомов одного элемента: Н₂, Сl₂, О₂, N₂, F₂ и др., в которых электронная пара в одинаковой мере принадлежит обоим атомам.В случае полярной ковалентной связи электронное облако связи смещено к атому с большей относительной электроотрицательностью. Примером могут служить молекулы летучих неорганических соединений: НСl, Н₂О, Н₂S, NН₃ и др.Образование молекулы НСl можно представить схемой

Н^.+ ^.Сl: = Н:Cl:

Электронная пара смещена к атому хлора, так как относительная электроотрицательность атома хлора (2,83) больше, чем атома водорода (2,1).

Ковалентная связь образуется не только за счет перекрывания одноэлектронных облаков, - это обменный механизм образования ковалентной связи. Ковалентная связь образуется в результате перекрывания электронных облаков атомов, сопровождающегося выделением энергии. Природу ионной связи, структуру и свойства ионных соедине­ний можно объяснить электростатическим взаимодействием ио­нов. Ионная связь — электростатическое притяжение между ионами, образованными путем полного смещения электронной пары к одному из атомов.Этот тип связи образуется, если раз­ность электроотрицательностей атомов велика. Ионная связь — предельный случай полярной ковалентной связи. Металлическая связь — связь между положительными иона­ми в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу. В соот­ветствии с положением в периодической системе атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов. Эти электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отры­ваться от них. В результате в кристаллической решетке металла появляются положительно заряженные ионы и свободные элек­троны. Поэтому в кристаллической решетке металлов существует большая свобода перемещения электронов: одни из атомов будут терять свои электроны, а образующиеся ионы могут принимать эти электроны из «электронного газа». Как следствие, металл представляет собой ряд положительных ионов, локализованных в определенных положениях кристаллической решетки, и большое количество электронов, сравнительно свободно перемещающихся в поле положительных центров. В этом состоит важное отличие металлических связей от ковалентных, которые имеют строгую направленность в пространстве. Металлическая связь отличается от ковалентной также и по прочности: ее энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной связи.