Михаил Бармин - Общая и Неорганическая химия с примерами решения задач

При пропускании хлора в кипящий фосфор происходит образование PCl3, представляющей собой жидкость с t кип. = 76 оС. Это соединение широко используется в органической химии при получении различных хлорсодержащих соединений

PCl3 + H2O → HCl + H2PO3

При пропускании газообразных Cl над PCl3 происходит образование PCl5, представляет собой неустойчивое кристалическое вещество.

PCl5 → PCl3 + Cl2↑

PCl5 используется в органической химии для получения различных хлорпроизводных.

PCl5 + Н2О →HCl + H3PO4

Мышьяк, сурьма, висмут

Sb, Bi, иногда встречаются в природе в чистом состоянии. Однако, чаще встречаются в связанном состоянии (в виде сульфидов или оксидов).

Минералы мышьяка +5, +3, -3 FeAsS – мышьяковый колчедан As2S3 – сульфид (3)

As2O3 – оксид (3) (белый мышьяк)

Общее содержание в природе 10-5 %.

Получение: As при восстановлении белого мышьяка As2O3 или при нагревании мышьяковистого колчедана.

FeAsSAs + FeS

As2O3 +CAs + CO2

Остальные элементы также получают при действии сильных восстановителей или на сульфиды, или на оксид. В ряде случаев в технологических процессах происходит деконцентрирование гидро– или пирометаллургическими способами.

От As к Bi происходит постепенное увеличение металлических свойств. Sb и Bi являются химически менее активными элементами, т.к. они не взаимодействуют с разбавленными минеральными кислотами при н.у. при нагревании взаимодействуют

с H2SO4 и HNO3.

As существует в природе в виде трех аллотропных модификаций:

Ά – модификац. серое кристаллическое вещество.

Β – модификац. черное амфорное вещество.

γ – модификац. желтое вещество.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Следующие два десятилетия внесут значительные изменения в используемые нами материалы, которые определяют наш быт. Возникнут новые отрасли промышленности. Вспомните, что с появлением полимеров началось промышленное производство синтетических тканей, разработка люминофоров привела к созданию телевидения, а полупроводники привели к компьютерам. Металлы будут использоваться реже, так как в традиционных областях их применения специально сконструированные матери-алы имеют лучшие характеристики. Роль химических наук при этом, несомненно, возрастет, поскольку именно химики способны осуществлять такое конструирование и, следовательно, управлять свойствами новых материалов. В конечном итоге управление свойствами базируется на данных о составе, характере связей и геометрии материалов на атомно-молекулярном уровне, а это – традиционная сфера специфических интересов химика.

Наконец, способность использовать эти данные в практических целях зависит от уровня развития синтетической химии, а это вновь дело химика. Именно поэтому отрасли, связанные с применением новых материалов, ищут способных молодых химиков для своих научных центров, поэтому все больше химиков вовлекаются в материаловедческие исследования.

ТЕСТЫ 24 – 26 ТАБЛИЦА 31

Решение типовых расчетных задач

Алгоритмы решения задач:

Наш девиз моль

Для решения задач, описанных в тестах 24 – 26, предлагаю воспользоваться следующими алгоритмами:

задачи теста 25 решаются задачи с помощью пропорции, пропорция составляются следующим образом: граммы пишутся под граммами, моли – под молями, килоджоули – под килоджоулями, НО НЕИЗВЕСТНОЕ В ЗАДАЧЕ ПИШЕТСЯ ЧЕРЕЗ Х.

х находится методом перемножения крайних членов и деления его на известный внутренний член;

все данные задачи переводятся в одни и те же единицы (1 л=

= 1000 мл);

если в задаче два неизвестных, то задача решается с помощью системы с двумя неизвестными;

тест 24 (нахождение массовой доли) решается с помощью одной формулы w(омега) = m(вещества)/m(раствора) ·100%;

В этой задаче ОБЫЧНО первым действием находят МАССУ РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА (ЧИСЛИТЕЛЬ) УМНОЖАЯ МАССУ РАСТВОРА НА МАССОВУЮ ДОЛЮ ( В ДОЛЯХ ОТ 1: надо в процентах запятую перенести на два знака ВЛЕВО_).

ВО ВТОРОМ ДЕЙСТВИИ ПРИБАВИТЬ ИЛИ ОТНЯТЬ Х (МАССА ВОДЫ) к МАССЕ РАСТВОРА В ЗНАМЕНАТЕЛЕ ГЛАВНОЙ ФОРМУЛЫ. В первом СЛУЧАЕ ИДЕТ РАЗБАВЛЕННИЕ, во втором УПАРИВАНИЕ РАСТВОРА!!!

ТРЕТЬИМ ДЕЙСТВИЕМ ПОДСТАВЛЯЕМ В ГЛАВНУЮ ФОРМУЛУ ЧИСЛИТЕЛЬ (1) и ЗНАМЕНАТЕЛЬ (2) и УМНОЖАЕМ НА 100 ПРОЦЕНТОВ!

ОСТОРОЖНО!!! В ТЕСТЕ 24 МОГУТ СПРАШИВАТЬ МАССУ ВЕЩЕНСТВА!!! ТОГДА адо найти массу 1 и 2-го ВЕЩЕНСТВА И СЛОЖИТЬ и ЭТО ОТВЕТ!!!

тест 25. Если надо перевести граммы в моли, то n = m(вещества)/M(молярная масса). Далее решается пропорция (смотреть выше); ПРОПОРЦИЮ СОСТАВЛЯЕМ ПО УРВНЕНИЮ ДАННОМУ В ЗАДАЧЕ!!!

Второй вариант задачи Теста 25: ЗАДАЧА НА ИЗБЫТОК И НЕДОСТАТОК.

ВСЕ ЗАДАЧИ В ХИМИИ РЕШАЮТСЯ ПО НЕДОСТАТКУ !

30 л 20 л

1N2 + 3H2=2NH3

1 моль азота : 3 моль водорода (по уравнению )

H2 – 90 л , но по условию задачи 20 , ЗНАЧИТ ВОДОРОД В ИЗБЫТКЕ!

Тогда N2 =20\3 = 6.6 л3

В избытке 30 л – 6.6 л = 23.4 л ( N2 )

Ответ 23.4 л N2 не прореагировало .

тест 26. Задача решается по уравнению химической реакции: сначала граммы или объём переводятся в моль (n = V/VM, где VM = 22,4 г/моль).

2. По уравнению реакции находим количество искомого соединения.

3. Затем переводим мои в граммы: m = M·n;

ПРАВИЛЬНОСТЬ ВСЕХ ФОРМУЛ ПРОВЕРЯЙТЕ ЧЕРКЕЗ НАИМЕНОВАНИЯ, ВХОДЯЩИХ В НИХ ВЕЛИЧИН!!!

Все в одних единицах измерения(миллилитры переводятся в литры или наоборот)

Вычислить содержание (массовая доля в %) меди в оксиде меди(II)?

Находим молекулярную массу СuO(M Сu и О)

М(CuO)=64+16=80г/моль(по таблице Д.И. Менделлеева)

Вычисляем содержание меди в оксиде меди(II)

W=Ar/Mr

64г/моль: 80г/моль=0,8=80%

В 4 кг раствора едкого натрия содержится 400 г NaOH. Вычислить массовую долю(w) NaOH в растворе?

Найдём w NaOH в растворе:

w= m(вещ-ва)/ m(ра-ра) · 100%

Переведём кг в г:

4 кг=4000г

w=400 г/4000 г ·100%= 10%

Взяли 2 кг 20%– ного раствора серной кислоты. Вычислите массу воды и серной кислоты в этом растворе?

w= m(в-ва)/ m(р-ра) · 100%

Находим массу кислоты

2 кг = 2000 г

m( в-ва)=W· m(р-ра)

m( в-ва)=0,2·2000 г= 400 г Н2SO4

Находим массу воды

2000 г– 400 г= 1600 г H2O

Какова масса 5 моль аммиака?

M(NH3)=14+3·1=17 г/моль(по таблице)

n=m/M

m=n·M

m=5 моль · 17 г/моль=85 г

Найти количество (моль) NaOH в 80 г его?

Находим М NaOH:

М(NaOH)=23+16+1=40г/моль (по таблице)

Найти n NaOH:

n=m/M

n= 80г : 40г/моль=2 моль

Вычислить плотность озона по воздуху (D = M(O3)/M(воздух))?

Найти М(О3):

М(О3)=16 гр/моль·3(атома)=48 г/моль(по таблице)

Найти D(воздух):

Средняя М воздуха =29 г/моль, D(воздух) = M(O3)/M(воздух)

D(плотность озона по воздуху)=48 г/ моль:29г/моль=1,65

Какой объем занимают 2 моль метана?

1 моль СН4 -22,4 л/моль(по закону Авагадро)

2 моль СН4 ·22,4 л/моль =44,8 л

Вычислить массу 33,6 л аммиака?

1)моль NH3-22,4л(по закону Авогадро)

n = V/VM

Х = 33,6 л/ 22,4 л/моль = 1,5моль

1,5 моль NH3-33,6 л

2)Найдём m аммиака

M(NH3)=14+3·1=17 г/моль(по таблице)