лекция 2 основные понятия и законы химии

ЛЕКЦИЯ №2.

МАССЫ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ

Абсолютные массы: Относительные массы:

m |H| = 1,674 • 10-27 кг. 1

m |O| = 2,667 • 10-26 кг. 16

m |C| = 1,995 • 10-26 кг. 12

m |H2O| = 3 • 10-26 кг. 18

Относительные массы: Массы атомов и молекул, выраженные в атомных единицах массы /а.е.м./

Абсолютные массы: Массы атомов и молекул, выраженные в килограммах (граммах)

Относительной атомной /молекулярной/ массой называется отношение массы атома /молекулы/ данного вещества к 1/12 массы атома углерода:

МАССЫ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ

m /x/ m /y/Ar = ; Mr = 1/12 • m /c/ 1/12 • m /c/

Обозначения:

Ar – относительная атомная масса.

Mr – относительная молекулярная масса.

/«r» – первая буква слова relative/

m /x/ – масса атома, г.

m /y/ – масса молекулы, г.

m /c/ – масса атома изотопа углерода 126С, г.

ИЗОТОПЫ

Атомы с одинаковым числом протонов в ядре, но различным числом нейтронов, называются изотопами.

Обозначения: 238 92U , 234

92U , 23592U , 233

92U.

Большинство элементов известных в природе – смеси изотопов. Поэтому атомные массы элементов в периодической системе, определяемые экспериментально – не целые, а дробные числа.

Пусть а1, а2, а3 … аn – процентные содержания различных изотопов с атомными массами А1, А2, А3 … Аn тогда средняя атомная масса элемента равна: а1 А1 + а2А2 + а3А3 + … +

аnАn

А = 100

ЭЛЕМЕНТ ХЛОР

Ar(Cl) = 0,75 • Ar (35Cl)+ 0,25 • Ar (37Cl) = = 0,75 • 35 + 0,25 • 37 = 35,5

35Cl75%

37Cl25%

Ar(Cl) = 35,45Атомная масса хлора - среднее арифметическое из относительных масс двух изотопов с учетом их процентного содержания в природе:

КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА. МОЛЬ

Количество вещества /ν/ - является одной из основных физических величин, используемых для характеристики вещества наряду с массой и объемом.

Единицей измерения количества вещества служит «моль»:

Моль – количество вещества, содержащее столько молекул /или других структурных единиц: атомов, ионов, электронов или др./ сколько содержится атомов в 0,012 кг. углерода 12С.

0,012 кг/моль 0,012 кг/мольNА = = = 6,02 • 1023 моль-1 1/12 m (12С) кг 1,995 • 10-26 кг

Число атомов в 12 г 12С известно, оно равно 6,02∙1023. Постоянная величина NA = 6,02∙1023 моль-1 называется постоянной Авогадро.

МОЛЯРНАЯ МАССА

Молярная масса вещества /М/ – отношение массы вещества /m/ к количеству вещества /ν/:

mM = ;

ν

если ν = 1 моль,то М = m

«Молярная масса есть масса 1 моль вещества».

Согласно приведенному выше определению молярную массу можно представить, как произведение массы молекулы вещества /mo/ на число Авогадро /NА/:

М = mo • NА

Таким обраом:

МОЛЯРНАЯ МАССА(продолжение)

mo 0,012 кг/мольпоскольку Mr = ; NА = 1/12 • m /c/ m /c/ m /c/ 0,012 кг/мольто М = Mr • = 10-3 • Mr кг/моль = Mr /г/моль/. 12 m /c/

Таким образом, молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной молекулярной массе Mr:

Mr /H2O/ = 18; M /H2O/ = 18 г/моль

ВЫЧИСЛЕНИЯ Ar и Mr. Примеры

m /H/ 1,674•10-27 кгAr /H/ = = = 1,0079 1/12 m /c/ 1/12•1,995•10-26 кг 2,667•10-26 кгAr /O/ = = 15,999 ≈ 16 1/12•1,995•10-26 кг

3•10-26 кгAr /H2O/ = ≈ 18 1/12•1,995•10-26 кг

Mr /XnYn/ = nAr /X/ + mAr /Y/

Mr /H2O/ = 2 • Ar /H/ + 1 • Ar /O/ = 2 • 1 + 1 • 16 = 18

Mr /H2SO4/ = 2 • Ar /H/ + 1 • Ar /S/ + 4Ar /O/ = 2 • 1 + 1 • 32 + 4 • 16 = 98

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ:

1. Определите количество вещества, заключен-ное в оксиде серы (IV) массой 8г.

Дано: m (SO2) = 8г. ν (SO2) = ?

ν (SO2) =m (SO2)

М (SO2) 64= = 0,12

8

Решение:Mr (SO2) = 32 + 2 • 16 =64 г/моль;

т.е. М (SO2) = 64 г/моль

2. Какую массу имеет бромоводород, если количество этого вещества составляет 0,2 моль.

Дано: Решение:ν (HBr) = 0,2 моль m = ν • M = 0,2 • 81 = 16,2 г.m (HBr) – ?

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ:

Задача 2. Определить количество вещества в 1 л воды. Сколько молекул содержится в 1 стакане воды?

Решить самостоятельно :

Задача 1. Инженер Сахаров положил в стакан с чаем 3 ложки глюкозы, а лаборант Петров – 0,5 моль. Чей чай будет слаще? Во сколько раз?

Принять: а) Одна ложка вмещает 6 г глюкозы;

б) Формула глюкозы С6Н12О6

1. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ

2. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

«Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, всегда равна массе веществ, образующихся в результате реакции.»

«Энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а отдельные ее виды могут взаимно превращаться друг в друга в эквивалентных количествах».

ОСНОВНЫЕ СТЕХИОМЕТРИИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ

Между массой тела и его энергией существует взаимосвязь, выражаемая формулой А. Эйнштейна:

Е = m • C2

Это уравнение может быть представлено в виде:

ΔЕΔm = C2

что означает: каждое тело, изменяющее энергию /ΔЕ/, одновременно изменяет в эквивалентном количестве свою массу /Δm/.

Ввиду большого значения знаменателя /C2/ изменение массы при химических реакциях, сопровожда-ющихся сравнительно небольшим изменением энергии, очень мало:

Zn + ½ O2 = ZnOΔH = – 349,6 кДж/моль

Между массой тела и его энергией существует взаимосвязь, выражаемая формулой А. Эйнштейна:

C2 9 • 1016

ΔЕ 349,6 • 103

Δm = = = 3,88 • 10-12 кг.

3. ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ

Изучение массовых соотношений, в которых одни вещества соединяются с другими, привело к закону эквивалентов:

«Вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам».

Математическая запись закона:

m1

m2

MЭ,1

MЭ,2

=

Где m1 и m2 – массы веществ (в граммах). MЭ,1 и MЭ,2 – молярные массы эквивалентов этих веществ (г/моль).

ЭКВИВАЛЕНТ И ЭКВИВАЛЕНТНАЯ МАССА ЭЛЕМЕНТА

Эквивалентом элемента называется такое его количество, которое соединяется с одним молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

Пример: В соединениях HCl, H2S, NH3, CH4 эквиваленты Cl, S, N, C равны соответственно 1 моль, 1/2 моль, 1/3 моль, 1/4 моль.

Эквивалентная масса вещества – это масса 1 эквивалента вещества (размерность г/моль).

В приведенном выше примере эквивалентные массы Cl, S, N, C соответственно равны: 35,45г/моль, 16 г/моль, 14/3 г/моль, 12/4 г/моль.

В некоторых пособиях понятия «эквивалент» и «эквивалентная масса» не разграничиваются.

В пособии О. С. Зайцева «Общая химия» дается такое определение:

«Эквивалентом или эквивалентной массой элемента, называется его масса, которая присоединяется или замещает в соединениях 1,008 массовых частей водорода или 8 массовых частей кислорода».

В книге Б. В. Некрасова /«Учебник общей химии, 1981г.»/ вместо термина «эквивалент» элемента применяется термин «соединительное количество»:

«Соединительным количеством называется весовое количество /масса/ элемента, соединяющееся с одной частью водорода или замещающее ее в соединениях».

По современным представлениям понятия «количество вещества»: Размерность эквивалента моль, а эквивалентной массы – г/моль.

Решение:

Магний + Кислород = Оксид магния 0,253г. 0,420-0,253=0,167г. 0,420г.

Составляем пропорцию:

0,253г Mg – 0,167г. О2

х г Mg – 8г. О2

Задача 1: При окислении 0,253 г. металлического магния получено 0,420 г. оксида магния. Какова эквивалентная масса магния?

0,253 • 8

0,167X = МЭ,Mg = = 12,1 г.

Рассчеты с использованием понятия «эквивалентная масса»

Отсюда:

Рассчеты с использованием понятия «эквивалентная масса»

Задача 2: Медь образует с кислородом соединение, анализом которого установлено, что оно состоит из 79,9 % меди и 20,1% кислорода. Определить МЭ меди.

Решение: На 79,9 мас. частей меди приходится 20,1 мас. частей кислорода. По закону эквивалентов, чтобы найти МЭ меди надо узнать сколько мас. частей меди будет приходиться на 8 мас. частей кислорода.

79,9 мас. ч. (Cu) – 20,1 м. ч. (О) МЭ,Cu – 8 м. ч. (О) 79,9 • 8 МЭ,Cu = = 31,8 /г./ 20,1

Известно соединение меди с кислородом состава: 88,8% меди и 11,2% кислорода. Какова МЭ меди в этом соединении?

Ответ: МЭ,Cu = 63,3 г., т.е. ровно вдвое больше, чем в задаче № 2.

Задача 3 (решить самостоятельно):

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ХИМИЧЕСКОМ ЭКВИВАЛЕНТЕ

Эквивалент (Э) — это реальная или условная частица, соответствующая одному иону водорода в кислотно-основных или ионообменных реакциях или одному электрону в окислительно-восстано-вительных реакциях.

Эквивалент — безразмерная величина, состав которой выражают с помощью химических формул и символов.

При определении эквивалента вещества необходимо исходить из конкретной реакции, в которой участвует данное вещество .

Так, из уравнения реакции

2КОН + H2SО4 = K2SО4 + 2H2О

ХИМИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ

следует, что одному иону водорода в H2SО4 соответствует (эквивалентна) одна молекула КОН, одна

молекула Н2О, 1/2 молекулы H2SО4 и 1/2 молекулы K2SО4, поэтому Э(КОН) = КОН, Э(Н2O) = Н2O, Э(H2SO4) = l/2H2SО4,

Э(K2SО4) = 1/2 K2SО4.

Эквивалент воды в окислительно-восстановительной реакции

О2 + 4Н+ + 4е = 2Н2O

отличается от эквивалента, определенного выше. В данном примере одному электрону соответствует 1/2 молекулы

воды, т. е. Э(Н2О) = 1/2Н2O. Одному электрону эквивалентна 1/4 молекулы кислорода, следовательно, Э(О2) = 1/4О2.

Моль эквивалентов — количество вещества, содержащего 6,02• 023 эквивалентов. Массу одного моля

эквивалентов называют молярной массой эквивалентов вещества (Мэ). Единица измерения — г/моль.

Например, молярные массы эквивалентов веществ в рассмотренных примерах равны:

ХИМИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ (продолжение)

Мэ(КОН) = М(КОН) = 56 г/моль;MЭ(H2SО4) = 1/2M(H2SО4) = 98/2 = 49

г/моль;MЭ(K2SО4) = 1/2M(K2SО4) = 174/2 = 87

г/моль;МЭ(О2) = 32/4 = 8 г/моль и т. д.Число, обозначающее, какая доля от реальной частицы

эквивалентна одному иону водорода или одному электрону, называют фактором эквивалентности (fЭ). Так, в

рассмотренных примерах fЭ(КОН) = 1; fЭ(H2S04) = 1/2; fЭ (K2SО4) = 1/2; fЭ(О2) = 1/4.

Для расчета молярной массы эквивалентов вещества используют следующие формулы:

а) для простого вещества

МОЛЯРНАЯ МАССА ЭКВИВАЛЕНТА ВЕЩЕСТВА

Мэ = Mа / B,

где Ма — молярная масса атома данного вещества; В — валентность атома;

б) для сложного вещества

Мэ = М/(В·n),

где М — молярная масса данного вещества; В — валентность функциональной группы; n -— число

функциональных групп в молекуле.

МОЛЯРНАЯ МАССА ЭКВИВАЛЕНТА ВЕЩЕСТВА(продолжение)

Для кислот функциональной группой является ион водорода, для оснований — ион гидроксила, для солей — ион металла.

Например,

MЭ(H2SО4) = М/(В·n) = 98/2 = 49 г/моль;

MЭ(Al2(SO4)) = М/(В·n) = 342/(3 • 2) = 57 г/моль.

МЭ(Аl) = Ма/В = 27/3 = 9 г/моль;

Таким образом молярная масса эквивалента вещества MЭ(в) равна произведению фактора эквивалентности вещества fЭ(в) на молярную массу вещества М(в).

MЭ(в) = fЭ(в)·М(в)

ФАКТОРА ЭКВИВАЛЕНТНОСТИи валентность (заряд) функциональной группы

Фактор эквивалентности вещества fЭ и суммарнная

валентность (заряд (Z)) функциональных групп (ионов) которые обменивает с данным веществом другой реагент связаны соотношением:

fэ = 1 / Z,

где Z = В·n; В — валентность (заряд) функциональной группы; n -— число функциональных групп в молекуле.

ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ

Суть закона эквивалентов заключается в том, что вещества взаимодействуют друг с другом в эквивалентных

соотношениях. Математическая запись закона имеет вид:

m1/т2 = МЭ1/МЭ2 =...,

т.е. массы веществ т, реагирующих друг с другом или получающихся в результате реакции, пропорциональны молярным массам их эквивалентов (закон эквивалентов).

Из выражения m1/ МЭ1 = т2/ МЭ2 = ...

следует, что количества моль эквивалентов веществ в реакции равны между собой.

Для реагирующих веществ, находящихся в растворе, закон эквивалентов удобно представить

в виде:

ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ

cэкв.1·V1 = cэкв.2·V2,

где cэкв.1 и сэкв.2 — молярные концентрации

эквивалентов растворов, моль экв./л; V1 и V2 — объемы реагирующих растворов, л.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача 1. Металл образует два хлорида, содержащих соответственно 73,86 и 84,96 % (масс.) металла. Вычислите

молярные массы эквивалентов металла в каждом соединении.

Решение. Вычислим содержание хлора в первом хлориде, приняв массу хлорида за 100%:

100 ─ 73,86 = 26,14%,

т.е. на 73,86 частей массы металла приходится 26,14 частей массы хлора или на 73,86 г металла приходится

26,14 г хлора.

Зная, что молярная масса эквивалента иона хлора равна 35,5 г/моль, определим молярную массу эквивалента

металла в первом хлориде по закону эквивалентов:

Задача 1. (продолжение)

m(М1)/МЭ(М1) = m(Сl−)/МЭ(Сl−);

МЭ(М1) = 73,86 • 35,5/26,14 = 100,3 г/моль.

Аналогично, на 84,96 г металла приходится 15,04 г хлора во втором хлориде. Отсюда находим молярную массу

эквивалента металла во втором хлориде:

m(М2)/МЭ(М2) = m (Сl−)/МЭ(Сl−);

МЭ(М2) = 84,96 • 35,5/15,04 = 200,5 г/моль.


Задача 2. При сгорании металла образуется 9,43 г его оксида. Молярная масса эквивалента оксида металла равна

17 г/моль. Какая масса металла вступила в реакцию?

Решение. Учитывая, что МЭ(оксида металла) = МЭ(кислорода) + МЭ(металла),

можно найти молярную массу эквивалента металла:

МЭ (металла) = МЭ (оксида металла) — МЭ (кислорода) =

=17-8 = 9 г/моль.

Решение. Учитывая, что МЭ(оксида металла) = МЭ(кислорода) + МЭ(металла),

можно найти молярную массу эквивалента металла:

По закону эквивалентов найдем количество металла, вступившего в реакцию:

m(оксида металла)/МЭ (оксида металла) = = m(металла)/МЭ(металла);

m(металла) = 9,43 • 9/17 = 4,99 г.


Задача 3. Идентифицируйте металла, если 0,24 г его вытеснили из кислоты 221 мл водорода (н.у.) с образованием иона со степенью окисления +2.

Решение. В законе эквивалентов заменим массу водорода и его молярную массу эквивалента

соответствующими объемами. Напомним, что объем 1 моль эквивалентов водорода равен 11 200 мл (н.у.). Тогда

т(металла)/МЭ(металла) = V0(H2)/VЭ(H2);

МЭ (металла) = 0,24 • 11 200/221 = 12,16 г/моль.

Так как искомый металл проявляет степень окисления + 2, то его молярная масса

М (металла) = МЭ(металла)•B = 12,16 • 2 = 24,3 г/моль,

следовательно, искомый металл — магний.


Задача 4. Какую массу алюминия растворили в кислоте, если объем выделившегося водорода при Т = 291 К и

парциальном давлении водорода 97,83 кПа равен 113 мл?

Решение. Находим объем, который занимают 113 мл водорода при н. у.:

V0= VpT0/(p0T) =113 - 97,83 • 273/(101,3 • 291) = 103 мл.

Зная, что молярная масса эквивалента алюминия равна 9 г/моль и объем одного моля эквивалентов водорода при н. у. равен 11,2 л, по за кону эквивалентов получим:

m(Аl)/МЭ(Аl) = V0(Н2)/VЭ(Н2);

m(Аl) = 9 • 103/11 200 = 0,082 г.

Следовательно, в кислоте растворили 0,082 г алюминия.


РЕШИТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО

Задача 5. Определите количество моль эквивалентов сульфата алюминия, образующееся при взаимодействии 78 г

гидроксида алюминия с избытком серной кислоты.

Находим молярную массу эквивалентов гидроксида алюминия:

Решение задачи 5

МЭ(Аl(ОН)3) = (27 + (16 + 1) • 3)/3 = 26 г/моль.

Определим количество моль эквивалентов гидроксида алюминия:

n(Аl(ОН)3) = m(Аl(ОН)3)/МЭ(Аl(ОН)3) = = 78/26 = 3 моль экв.

По закону эквивалентов количество моль эквивалентов гидроксида алюминия равно количеству моль эквивалентов сульфата алюминия, т.е.

n(Аl(ОН)3) = n(Al2(SO4)3) = 3 моль экв.

В.1. Приведите примеры химических соединений с молярной массой, равной молярной массе эквивалента.

В.2. Сколько моль эквивалентов содержится в 100 г карбоната кальция?

В.3. Вычислите объем моль эквивалентов аммиака при н. у. по реакции

NH3 + НСl = NH4Cl В.4. Определите массу трех молей эквивалентов гидроксида натрия. В.5. Чему равна масса моль эквивалентов хлорида кальция? В.6. Сколько моль эквивалентов содержится в 10 г гидроксида бария? В.7. Какой объем занимают 0,2 моль эквивалентов водорода (н. у.)?

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

В.8. Определите объем 2 моль эквивалентов кислорода (н. у). В.9. Какова реакция среды, если в растворе содержится 1 моль эквивалентов КОН и 1 моль эквивалентов Н3РО4? B.10. Какой объем водорода при н. у. вступит во взаимодействие, если по реакции

3Н2 + N2 = 2NH3

получено 2 моль эквивалентов аммиака? B.11. При сгорании 1,5 г металла получилось 2,1 г оксида. Рассчитайте молярную массу эквивалента этого металла. B.12. Для получения гидроксида железа (III) смешали растворы, содержащие 0,2 моль эквивалентов щелочи и 0,3 моль эквивалентов хлорида железа (III). Сколько граммов гидроксида железа (III) получилось в результате реакции?



В.13. Сколько граммов гидроксида натрия вступило в реакцию, если в результате получилось 2 моль эквивалентов металла? В.14. Сколько моль эквивалентов металла вступило в реакцию с кислотой, если при этом выделилось 5,6 л водорода при нормальных условиях? B.15. Сколько моль эквивалентов сероводорода получилось при взаимодействии водорода и 8 г серы при н. у.? B.16. Определите металл, если 8,34 г его окисляются 0,68 л кислорода (н. у.). Металл окисляется до степени окисления + 2. В.17. При взаимодействии 7 г двухвалентного металла с серой образовалось 11 г сульфида. Какой был взят металл для получения сульфида?


B.22. К раствору, содержащему 1 г HNO3, прибавили раствор, содержащий 1 г NaOH. Какая реакция среды полученного раствора? Ответ подтвердите расчетом. B.23. В каком количестве NaOH содержится столько же моль эквивалентов, сколько в 140 г КОН? B.24. Молярная масса эквивалента металла равна 56,2 г/моль. Вычислите массовую долю металла в его оксиде. B.25. Одно и то же количество металла соединяется с 0,200 г кислорода и 3,17 г одного из галогенов. Определите молярную массу эквивалента галогена. B.26. Какой объем кислорода вступит в реакцию с 3 моль эквивалентами азота при нормальных условиях?


B.27. Хлорид металла содержит 69% хлора. Вычислите молярную массу эквивалента металла. B.28. Некоторое количество металла, молярная масса эквивалента которого равна 27,9 г/моль, вытесняет 0,7 л водорода (н. у.). Определите массу металла. B.29. Металл массой 1 г соединяется с 8,89 г брома и 1,78 г серы. Определите молярную массу эквивалента металла. B.30. Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит 65,2% As, другой — 75,7% As. Определите молярную массу эквивалента мышьяка в обоих оксидах. B.31. Сколько моль эквивалентов HNO3, участвующей в реакции обмена, содержится в 1 л раствора, если концентрация этого раствора равна 0,0315 г/мл?


…. B.41. Рассчитайте точную относительную атомную массу металла, если известно, что 23,92 г его соединились с 10,0 г серы, а приблизительная относительная атомная масса равна 120. B.42. При взаимодействии кислорода с азотом получено 4 моль эквивалентов оксида азота (IV). Рассчитайте объемы газов, вступивших в реакцию при н. у. B.43. При взаимодействии 22 г металла с кислотой выделилось 8,4 л водорода при нормальных условиях. Рассчитайте молярную массу эквивалента металла. Сколько потребуется литров кислорода для окисления этого же количества металла?


B.44. 0,43 г металла при реакции с кислотой вытеснили при н. у. 123,3 мл водорода. 1,555 г этого же металла вступают во взаимодействие с 1,415 г некоторого неметалла. Рассчитайте молярную массу эквивалента неметалла. B.45. При взаимодействии магния с кислотой выделилось 100 мл водорода, собранного и измеренного над водой при 291 К и 101,3 кПа. Давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 2,07 кПа. Рассчитайте массу магния, вступившего в реакцию. B.46. На нейтрализацию фосфорной кислоты массой 0,943 г израс ходовано гидроксида калия массой 1,077 г . Рассчитайте основность фосфорной кислоты.


B.47. Рассчитайте молярную массу эквивалента металла, зная, что 28,5 г его при взаимодействии с водородом образуют 30 г водородного соединения. B.48. Металл массой 0,5 г вытеснил из раствора кислоты 198 мл водорода, собранного и измеренного над водой при 298 К и 99,3 кПа. Давление насыщенного пара воды — 3,13 кПа. Рассчитайте молярную массу эквивалента металла. B.49. Металл массой 13,43 г и степенью окисления +2 вытеснил из кислоты 5 л водорода, собранного над водой и измеренного при тем пературе 291 К и 101,3 кПа. Давление насыщенного пара воды — 2,07 кПа. Определите, какой это металл. B.50. Оксид металла содержит 28,65% кислорода, а соединение того же металла с галогеном — 48,72% галогена. Рассчитайте моляр ную массу эквивалента галогена.

ЗАДАЧИ ПОВЫШЕННОЙ СЛОЖНОСТИ

B.52. Молярная масса эквивалента некоторого элемента равна 24,99 г/моль. Вычислите массовую долю (%) кислорода в оксиде этого элемента; объем водорода, который потребуется для восстановления 4,95 г его кислородного соединения. B.53. Рассчитайте молярную массу эквивалента металла, если при получении средней соли этого металла на каждые 0,002 кг металла расходуется 0,00327 кг Н3Р04; 0,006 кг этого металла вытесняют из Н3РО4 такой объем водорода, сколько его вытесняет 0,0027 кг алюминия. B.54. Металл массой 0,004086 кг вытесняет из кислоты 1,4 л водорода, измеренного при н. у. Металл с такой же массой вытесняет 0,01295 кг свинца из раствора его солей. Вычислите молярную массу эквивалента свинца.


B.55. Определите молярную массу эквивалента металла со степенью окисления +2, если из 8,15 г оксида его можно получить 88,65 г его нитрата. B.56. Сколько моль эквивалентов извести Са(ОН)г потребуется для нейтрализации 196 г фосфорной кислоты для получения одно-, двух- и трехзамещенного фосфата кальция? B.57. По реакциям нейтрализации серной кислоты и ортофосфорной одинаковым количеством щелочи образовались соответственно сульфат и дигидро-ортофосфат. Каково отношение масс этих кислот, пошедших на нейтрализацию? B.58. Смешали 800 мл 3 н. раствора КОН и 1,2 л раствора КОН с массовой долей 12% и плотностью раствора 1,1 г/мл. Сколько моль эк вивалентов щелочи содержится в 500 мл полученного раствора?


B.59. Сколько моль эквивалентов СаСОз могут прореагировать с 179 мл раствора НС1 плотностью 1,02 г/мл с массовой долей 4%? B.60. Сколько моль эквивалентов алюминия прореагирует с 86 мл раствора соляной кислоты плотностью 1,06 г/мл с массовой долей 12%? B.61. Раствор HNO3 объемом 76,15 мл с массовой долей 54% и плотностью 1,34 г/мл добавили к 1 л воды. Сколько моль эквивалентов кислоты содержится в 100 г полученного раствора?

МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ

Рассчитайте массу (или объем) продуктов реакции, если прореагировало указанное количество моль эквивалентов

одного из веществ при нормальных условиях.

Номер вариант

а

Реакция Количество мольэквивалентов

исходного вещества

1 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + Н2 0,2 моль Zn ,

2 Н2O2 + O3 = Н2O + O2 0,3 моль O3

3 4FeS2 + 11O2 = 2Fe203 + 8S02 1 моль O2

4 Cu(OH)2 + НС1 = CuOHCl + H2O 0,5 моль НС1

5 Cu(OH)2 + 2HC1 = CuCl2 + 2H20 0,5 моль НС1

6 H2S04 + 2КОН = K2SO4 + 2H20 4 моль КОН

7 SO2+1/2O2 = SO3 0,1 моль O2

8 CO + H2O = CO2 + H2 2 моль Н2O

9 N2 + O2 = 2NO 3 моль N2

10 2H2 + O2 = 2H2O 0,6 моль Н2

11 Fe2O3 + ЗН2 = 2Fe + ЗН2O 0,4 моль Н2

12 2Н202 = 2Н20 + 02 0,1 моль Н2O2

13 ЗН2 + N2 = 2NH3 3 моль Н2

14 Н2 + N2O6 = 2NO2 1 моль N2O4

15 2NH4NO3 = 4H2O + O2 + 2N2 0,2 моль NH4NO3

МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ

Номер варианта

Реакция Кол.моль экв-тов исход. веще-ства

16 4HC1 + O2 = 2C12 + 2H2O 0,4 моль O2

17 SO2 + 2H2 = S + 2H2O 0,5 моль Н2

18 CH4 + 2O2 = 2H2O + CO2 2 моль O2

19 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O 3 моль O2

20 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 5 моль O2

21 H2 + С2Н6 = 2СН4 0,1 моль Н2

22 PbO2 + H2 = PbO + H2O 0,6 моль РbO2

23 NaH + H2O = NaOH + H2 0,4 моль Н20

24 2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2 0,3 моль 0225 Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2 2 моль Si02

26 H2 + Cl2 = 2HC1 0,5 моль С12

27 C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 1 моль С2Н)20б

28 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 3 моль 02

29 2SO2 + O2 = 2SO3 2 моль S02

30 CS2 + 3O2 = CO2 + 2SO2 6 моль 02

лекция 2 основные понятия и законы химии

Documents