Программа курса «Общая и неорганическая химия»




Скачать 359.46 Kb.
НазваниеПрограмма курса «Общая и неорганическая химия»
страница1/2
Дата публикации07.04.2014
Размер359.46 Kb.
ТипПрограмма курса
zadocs.ru > Химия > Программа курса
  1   2
Программа курса «Общая и неорганическая химия»,

вопросы и задачи для домашних работ и подготовки к

контрольным
для студентов I курса физического отделения

физико-химического факультета

Составил профессор кафедры общей химии, д.х.н.

А.В. Яценко

2011 – 2012 учебный год
Рабочая программа курса «Общая и неорганическая химия» для студентов I курса физико-химического факультета МГУ (отделение физики)

Основные понятия химии


Химический элемент. Простое и сложное химическое вещество. Количество вещества. Химическая реакция.

Стехиометрические законы. Соединения переменного состава, область гомогенности. Структурные формулы молекул.

^

Химические системы, процессы и строение вещества



Элементы химической термодинамики. Химическая система (открытая, закрытая, изолированная). Стандартные термодинамические условия. Стандартное состояние вещества. Активность.

Энергетический эффект реакции. Виды энергетического эффекта. Внутренняя энергия вещества. Энтальпия реакции. Энтальпия образования вещества. Закон Гесса, его следствия.

Макро- и микроскопическое определение понятия «энтропия». Типичные процессы, приводящие к увеличению и уменьшению энтропии. Самопроизвольные процессы в изолированных системах. Свободная энергия Гиббса. Критерии самопроизвольности протекания процесса в закрытой системе. Зависимость энергии Гиббса вещества от его активности.

Обратимая химическая реакция. Состояние химического равновесия, термодинамический и кинетический критерии установления равновесия. Метастабильное состояние. Константа химического равновесия, ее связь со свободной энергией Гиббса процесса (термодинамический вывод константы равновесия). Условия равновесного сосуществования фаз. Гетерогенные химические равновесия.

Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье, его термодинамическое обоснование.
^ Элементы химической кинетики. Скорость гомогенной и гетерогенной химической реакции. Основной постулат химической кинетики. Кинетическое уравнение реакции. Порядок реакции, его экспериментальное определение. Элементарные и сложные реакции. Молекулярность реакции. Кинетический вывод константы равновесия.

Температурная зависимость скорости химической реакции. Энергия активации и энергетический профиль реакции. Уравнение Аррениуса. Кинетическое обоснование принципа Ле Шателье.

Понятие о механизме сложной реакции. Последовательные и параллельные реакции. Промежуточные и переходные состояния. Лимитирующая стадия сложной реакции. Сопряженные реакции.

Радикальные цепные реакции. Реакции с разветвленной цепью.

Катализ (гомогенный и гетерогенный). Катализаторы, промоторы, яды, ингибиторы. Механизм действия катализаторов и ингибиторов. Автокатализ. Ферментативный катализ.
Растворы. Компоненты растворов. Способы выражения концентрации растворов. Растворимость, ее температурная зависимость. Насыщенный раствор. Сольватация частиц растворенного вещества.
^ Равновесия в растворах электролитов. Электролитическая диссоциация. Термодинамика электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Константа и степень диссоциации.

Взаимодействие между ионами в растворе, ионная сила раствора. Коэффициенты активности ионов в растворе.

Кислоты, основания, амфотерные гидроксиды. Автопротолиз воды. Водородный показатель (рН) растворов сильных и слабых кислот и оснований, его расчет и измерение. Ступенчатая диссоциация. Кислотно-основное титрование.

Гидролиз катионов и анионов. Константа и степень гидролиза. рН растворов солей.

Произведение растворимости малорастворимых электролитов, ее использование для расчета растворимости.

Равновесия реакций комплексообразования в растворах. Растворение малорастворимых солей благодаря комплексообразованию.
^ Строение атома и Периодический закон. Атомные орбитали. Квантовые числа. Распределение плотности вероятности нахождения электронов в атоме. Формы граничных поверхностей s-, p- и d-орбиталей. Спин электрона. Принцип Паули. Правило Хунда. Порядок заполнения атомных орбиталей электронами. Электронные конфигурации атомов. Валентные уровни и подуровни.

Современная интерпретация Периодического закона Д. И. Менделеева. Структура периодической таблицы. Общие закономерности изменения свойств атомов (размер, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность) в периодах и группах. Элементы-металлы и элементы-неметаллы.
^ Химическая связь. Причины образования молекул и кристаллов из атомов. Метод электронных пар. Ковалентная связь. Связывание - и -типа, кратные связи. Энергия связи. Полярность связи. Электрические дипольные моменты молекул. Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования ковалентной связи. Смысл понятия «гибридизация». Резонансные структуры и делокализация. Многоцентровые связи. Неподеленные электронные пары. Число химических связей, образуемых элементами II и III периодов.

Предсказание геометрической структуры молекул методом Гиллеспи.

Ковалентные кристаллы.

Ионная связь. Ионные вещества. Размеры ионов.

Металлическая связь, металлические радиусы атомов. Свойства веществ-металлов.

Координационная связь. Комплексообразователь, лиганд, координационное число, координационный многогранник.

Водородная связь, ее влияние на физические свойства веществ. Силы Ван-дер-Ваальса, их природа. Молекулярные жидкости и кристаллы.
^ Окислительно-восстановительные реакции. Окислители и восстановители, реакции между ними. Электродный потенциал, его измерение. Стандартные электроды (водородный, хлорсеребряный). Уравнение Нернста. Электродвижущая сила окислительно-восстановительной реакции, ее связь с энергией Гиббса реакции. Влияние рН среды на ЭДС окислительно-восстановительных реакций, примеры. Влияние образования малорастворимых веществ на ЭДС окислительно-восстановительных реакций.

Химические источники тока. Топливные элементы. Аккумуляторы.

Коррозия металлов и способы защиты от нее.

Электролиз.

^

Химия элементов



Водород. Строение атома и молекулы. Методы получения. Химические свойства. Гидриды металлов и неметаллов. Вода, ее физические и химические свойства. Структура воды и льда. Применение водорода в промышленности.
Галогены. Строение атомов и молекул. Физические и химические свойства галогенов. Галогеноводороды. Галогениды металлов и неметаллов. Кислородсодержащие кислоты галогенов и их соли. Применение галогенов и их соединений.
^ Подгруппа кислорода. Кислород, строение атома и молекулы. Физические и химические свойства кислорода. Озон, его получение и химические свойства. Образование и распад озона в природе. Оксиды, пероксиды и супероксиды. Пероксид водорода, его свойства.

Сера. Строение и свойства простого вещества. Сероводород, сульфиды. Оксиды серы. Сернистая и серная кислоты. Промышленное получение серной кислоты. Галогениды и оксогалогениды серы.

Краткий обзор химии селена и теллура.
^ Подгруппа азота. Азот, строение атома и молекулы. Физические и химические свойства азота. Нитриды. Аммиак, его получение. Оксиды азота. Азотистая и азотная кислоты, промышленное получение азотной кислоты. Биологическая роль соединений азота.

Фосфор, строение и свойства простых веществ: красного, белого и черного фосфора. Фосфиды, фосфин. Оксиды фосфора. Фосфористая кислота. Орто-, мета- и полифосфорные кислоты. Фосфаты, их растворимость и гидролиз. Галогениды фосфора. Биологическая роль соединений фосфора.

Краткий обзор химии мышьяка, сурьмы и висмута.
^ Подгруппа углерода. Углерод, строение атома. Аллотропные модификации углерода. Активированный уголь. Карбиды. Оксиды углерода. Угольная кислота и ее соли. Гидролиз карбонатов. Карбонаты в природе. Жесткость воды.

Кремний. Химические свойства простого вещества. Получение высокочистого кремния. Оксид кремния, кремниевая кислота. Силикаты и алюмосиликаты. Карборунд.

Краткий обзор химии германия, олова и свинца. Свинцовый аккумулятор.
^ Бор и алюминий. Бор, борная кислота, бораты. Алюминий, его получение, свойства и применение. Гидроксид алюминия, его амфотерные свойства. Гидролиз солей алюминия. Галогениды алюминия. Гидриды бора и алюминия.
^ Mеталлы IA и IIA подгрупп. Получения и свойства простых веществ, взаимодействие с неметаллами, водой и кислотами. Оксиды и гидроксиды. «Диагональное сходство» свойств лития и магния, бериллия и алюминия. Соли: нитраты, сульфаты, фосфаты, карбонаты.
^ Переходные металлы. Обзор химических и физических свойств простых веществ.

Особенности химических свойств соединений переходных металлов. Их типичные степени окисления. Закономерности изменения кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений переходных металлов с ростом их степени окисления (на примере Cr, Mn и Fe).

Комплексные соединения переходных металлов. Комплексообразователь, лиганд, координационное число, моно- и полидентатные лиганды. Устойчивость комплексных соединений, константа устойчивости.

Кислоты и их соли



серная H2SO4 сульфаты Na2SO4, KHSO4

соляная HCl хлориды CaCl2



азотная HNO3 нитраты NaNO3­




азотистая HNO2 нитриты NaNO2



ортофосфорная H3PO4 ортофосфаты Ca3(PO4)2,

Na2HPO4, KH2PO4


сернистая H2SO3 сульфиты Na2SO3



угольная H2CO3 карбонаты CaCO3



уксусная CH3COOH ацетаты NaCH3COO


фтороводородная (плавиковая) HF фториды LiF

бромоводородная HBr бромиды MgBr2

иодоводородная HI иодиды AlI3



сероводородная H2S сульфиды ZnS


Учебная литература
1. Гузей Л.С., Кузнецов В.Н., Гузей А.С. Общая химия. – М.: Изд-во Московского университета, 1999 – 333 с.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 2002 – 743 с.

3. Практикум по общей химии /под ред. С.Ф. Дунаева. – М.: Изд-во Московского университета, 2005 – 336 с.

4. Батаева Е.В., Буданова А.А. Задачи и упражнения по общей химии. – М.: Изд-во Академия, 2010 – 160 с.

^

Задачи и вопросы для домашних работ и подготовки к контрольным




1. Основные законы химии



Табличные данные используются только в тех случаях, когда это необходимо. Везде, если не оговорено иное, подразумеваются стандартные условия: 25°С и 1 атм.
1.1. Напишите уравнение реакции железа с кислородом, в результате которой образуется Fe3O4. Вычислите массовую долю (%) железа в составе Fe3O4.
1.2. В минерале содержится (по массе) 40,06% кислорода и 59,94% титана. Определите химическую формулу минерала.
1.3. При окислении 2,28 г металла получено 3,78 г его оксида. Определите металл.
1.4. Напишите уравнение реакции растворения магния в избытке соляной кислоты. Сколько было взято магния, если в результате реакции образовалось 36 г хлорида магния? Какой объем займет выделившийся водород при 25°С и давлении 97 кПа? Сколько граммов 10% соляной кислоты необходимо для растворения этого количества магния?
1.5. Определите, какое вещество и в каком количестве останется в избытке в результате реакции между 4 г MgO и 11 г HCl.
1.6. При каком давлении 7 г азота займут при температуре 27°С объем 8 л?
1.7. Определите металл, 0,11 г которого вытесняют из раствора соляной кислоты 40 мл Н2 при 22°С и 101,9 кПа.
1.8. Какой объем 70% раствора серной кислоты (ρ = 1,622 г/мл) надо взять для приготовления 1 л ее 10% раствора (ρ = 1,066 г/мл)?
1.9. К 100 мл раствора хлорида аммония с концентрацией 20% и плотностью 1,06 г/мл добавили 100 мл воды. Какова процентная концентрация полученного раствора?
1.10. Начальные концентрации веществ, участвующих в протекающей в газовой фазе реакции

CO + H2O = CO2 + H2,

были равны (моль/л): СCO = 0,3, CH2O = 0,4, CCO2 = 0,05, CH2 = 0. Чему будут равны концентрации всех веществ в момент, когда прореагирует половина оксида углерода(II)?
1.11. 5 г смеси порошков меди и цинка обработали избытком соляной кислоты. При этом выделился газ, объем которого при 20С и атмосферном давлении составил 0,87 л. Сколько цинка и сколько меди содержалось в исходной смеси?
1.12. 5 г смеси порошков цинка и магния растворили в избытке соляной кислоты. При этом выделился газ, объем которого при 0С и давлении 97000 Па составил 3,20 л. Сколько цинка и сколько магния содержалось в исходной смеси?
2. Строение атома и химическая связь
2.1. Напишите электронные конфигурации (распределение электронов по уровням и подуровням)

а) атома кремния б) хлорид-иона в) иона V2+.
2.2. Найдите все опечатки на рис. 4-2 учебника "Общая химия" Л.С. Гузея и др.
2.3. Постройте энергетические диаграммы орбиталей III и IV уровней атома хрома и иона Cr2+. Укажите, как расположены на них электроны.
2.4 Расставьте в порядке возрастания электроотрицательности следующие элементы:

B, C, Ca, Cl, F, K, Mg.

Постарайтесь не пользоваться при этом таблицей электроотрицательностей, а только правилами изменения χ в группах и подгруппах.
2.5. Найдите в Периодической таблице элементы, имеющие электронную конфигурацию валентных орбиталей (n-1)d5ns1.
2.6. Обычно номер периода, в котором находится элемент, равен номеру внешнего занятого (полностью или частично) энергетического уровня в атоме данного элемента. Однако из этого правила есть исключение. Найдите его в Периодической таблице.
2.7. В двухатомной молекуле прямая, проходящая через оба атомных ядра, выбрана за ось x. Изобразите все возможные способы перекрывания px-орбитали одного атома с s-, p- и d-орбиталями другого атома, приводящие к образованию химической связи. Укажите названия d-орбиталей и тип связывания.
2.8. На основании электронной конфигурации атомов кремния и фосфора предскажите возможные валентные состояния этих атомов в молекулах.
2.9. Молекула оксида фосфора(V) имеет формулу P4O10. Какое строение может иметь эта молекула? Нарисуйте ее структурную формулу.

Примечание: в этой формуле не должно быть связей O-O (такие соединения называют пероксидами, а не оксидами) и P-P (такие связи очень легко разрываются при окислении).
2.10. Молекула ацетилена имеет формулу C2H2. Нарисуйте структурную формулу этой молекулы, если валентность углерода в ней равна 4. Какова гибридизация атомов углерода в молекуле ацетилена? Перекрывание каких АО приводит к образованию σ-связей, а каких – к образованию π-связей? (линию, соединяющую ядра атомов C, примите за ось x)
2.11. Сколько протонов, электронов и нейтронов содержится в ионе CO32-, массовое число которого равно 61? Какой изотоп углерода входит в состав этого иона?
2.12. Методом Гиллеспи предскажите строение

а) молекулы SF6 б) молекулы SCl2 в) иона SO42- г) иона SO32-
2.13. В соединении [Cu(NH3)4]SO4 укажите комплексную частицу, ее заряд, лиганды, ион-комплексообразователь и его координационное число. Напишите уравнение реакции образования этой комплексной частицы.
^ 3. Термохимия и термодинамика
3.1. Вычислите энтальпию реакции

4KClO3 (к) = 3KClO4 (к) + KCl(к),

если известны тепловые эффекты следующих реакций:

KClO3 (к) = KCl(к) + 3/2O2 (г) +47,5 кДж

KClO4 (к) = KCl(к) + 2O2 (г) +9,4 кДж.
3.2. Рассчитайте стандартную энтальпию реакции

2H2O(г) + CH4 (г) = CO2 (г) + 4H2 (г)

по табличным значениям ΔfH°298 ее участников.
3.3. По табличным данным вычислите энтальпию реакции

P4O10 (к) + 6H2O(ж) = 4H3PO4 (р).
3.4. Используя тепловые эффекты реакций

As2O3 (к) + O2 (г) = As2O5 (к) +271 кДж

3As2O3 (к) + 2O3 (г) = 3As2O5 (к) +1096 кДж,

вычислите энтальпию образования озона.
3.5. Вычислите стандартную энтальпию образования азотистой кислоты (в виде водного раствора), если известны стандартные энтальпии следующих реакций:

ΔrH°298, кДж

NH4NO2 (р) = N2 (г) + 2H2O (ж) -320,0

NH3 (р) + HNO2 (р) = NH4NO2 (р) -37,7

2NH3 (р) = N2 (г) + 3H2 (г) +169,8

2H2 (г) + О2 (г)= 2H2O (ж) -571,6
3.6. Вычислите стандартную энтальпию образования пропана (C3H8), если известны стандартные энтальпии следующих реакций:

ΔrH°298, кДж

C(к) + О2 (г) = СО2 (г) -393,5

2H2 (г) + O2 (г) = 2H2O (ж) -571,6

C3H8 (г) +5O2 (г) = 3CO2 (г) + 4 H2O (ж) -2219,9
3.7. Вычислите, сколько теплоты выделяется (или поглощается) при превращении 1 г белого фосфора в красный фосфор, если известны стандартные энтальпии следующих реакций:

ΔrH°298, кДж

(красн.) + 3Cl2 (г) = 2PCl3 (г) -524,2

(бел.) + 5Cl2 (г) = 2PCl5 (г) -733,8

PCl3 (г) + Cl2 (г) = PCl5 (г) -87,4
3.8. По табличным термодинамическим данным рассчитайте энтальпии сгорания 1 м3 (н.у.) этана, этилена и ацетилена. Во всех случаях продуктами реакции являются углекислый газ и газообразная вода. Объясните, почему самое горячее пламя образуется при сгорании ацетилена (именно его и используют при сварке).
3.9. Предскажите знак стандартной энтропии процесса растворения сероводорода в воде и по табличным данным вычислите ее величину.
3.10. Предскажите знак стандартной энтропии реакции

NH3 (г) + HCl(г) = NH4Cl(к)

и по табличным данным рассчитайте ее величину.
3.11. Теплота плавления льда равна 333 Дж/г. Рассчитайте стандартную энтропию плавления льда. Используя табличные термодинамические данные, оцените ΔfH°298 и S°298 льда.
3.12. По табличным данным вычислите стандартную энергию Гиббса реакции разложения пероксида водорода при 25°С.

2H2O2 (ж) = 2H2O(ж) + O2 (г).

Может ли эта реакция протекать самопроизвольно при стандартных состояниях всех ее участников?
3.13. Рассчитайте стандартную энергию Гиббса реакции

NO2 (г) → NO(г) + O2 (г)

при 250°С. Определите, возможно ли ее самопроизвольное протекание при стандартных состояниях ее участников.
3.14. Определите, возможно ли самопроизвольное протекание реакции восстановления оксида железа(III) водородом до свободного металла при стандартных состояниях ее участников и температуре 800°С.
3.15. При нагревании на воздухе кристаллический оксид серебра(I) разлагается на серебро и кислород. Рассчитайте температуру, при которой этот процесс становится самопроизвольным, если все его участники находятся в стандартном состоянии.

ΔfH°298, кДж/моль S°298, Дж/(моль·К).

Ag2O(к) -31,1 121,0

Ag(к) 42,6

Остальные необходимые для решения данные возьмите из таблиц.
3.16. Определите температурные интервалы, в которых являются самопроизвольными следующие реакции, все участники которых находятся в своих стандартных состояниях:

а) PbO2 (к) → PbO(к) + O2 (г)

б) N2 (г) + H2 (г) → NH3 (г)

в) N2 (г) + O2 (г) → NO2 (г)

г) H2 (г) + Cl2 (г) → HCl(г)
3.17. При изучении протекающей в газовой фазе реакции

H2 + I2  2HI

оказалось, что при некоторой температуре равновесные давления Н2, I2 и HI равны соответственно 0,09, 0,20 и 1,6 атм. В другом опыте, проведенном при той же температуре, но при другом составе исходной смеси, равновесные давления иода и иодистого водорода составили 0,15 и 1,45 атм. Рассчитайте равновесное давление водорода во втором опыте.
3.18. При температуре 100°С установилось равновесие

СО + Cl2  COCl2,

причем равновесная смесь занимает объем 85 л и состоит из 11 г оксида углерода(II), 38 г хлора и 42 г фосгена (COCl2). Все участники реакции являются газами. Вычислите константу равновесия при данной температуре.
3.19. Запишите выражение для константы равновесия протекающей в газовой фазе реакции

2NO2  2NO + O2.

По табличным данным рассчитайте значение этой константы при 520°С.
3.20. По табличным данным вычислите константу равновесия протекающей в газовой фазе реакции

N2 + 3H2  2NH3

при 400°С. В каком направлении смещено равновесие при данной температуре?
3.21. Вычислите константу равновесия и стандартную энергию Гиббса реакции

SO2 + NO2 = SO3 + NO

при 300°С, если константы равновесия реакций

2SO2 +O2 = 2SO3

и

2NO +O2 = 2NO2

равны соответственно 1,7·108 и 5,5·102.
3.22. Найдите энтальпию и энтропию реакции

2NO2 = 2NO + O2,

если ее константы равновесия при 600 и 800 К равны соответственно 5,3·10-3 и 1,58.
3.23. Используя табличные термодинамические данные, вычислите давление насыщенного пара иода над кристаллическим иодом при 25 и 100°С.
3.24. В результате протекания реакции

CaCO3  CaO + CO2

при 600ºС устанавливается равновесное давление CO2, равное 5·10–3 атм. Рассчитайте, при какой температуре равновесное давление CO2 будет равно 1 атм, если стандартная энтальпия этой реакции равна +178,2 кДж.
3.25. Для протекающей при 800 К в газовой фазе реакции

СО + Н2О  СО2 + Н2

а) Вычислите константу равновесия.

б) Рассчитайте равновесный состав газовой смеси, если до начала реакции парциальные давления СО и Н2О были равны 1 атм, а продукты реакции в системе отсутствовали.
3.26. В каком направлении сместится равновесие реакции, приведенной в задаче 2.13,

а) при повышении температуры? б) при понижении давления?

в) при добавлении в систему кислорода?
3.27. В каком направлении сместится равновесие реакции, приведенной в задаче 2.14,

а) при понижении температуры? б) при повышении давления?

в) при добавлении в систему оксида железа? г) при добавлении водорода?
3.28. По табличным данным вычислите ΔG° и ΔG реакции

Ba2+(р) + SO42–(р) = BaSO4 (к)

при температуре 25°С и давлении 1 атм, если концентрации ионов Ba2+ и SO42- равны 1∙10–6. Является ли при заданных условиях эта реакция самопроизвольной?

4. Растворы



При расчетах учитывать ионную силу раствора только в тех случаях, когда это специально оговорено.
4.1. Рассчитайте молярную концентрацию 10% раствора нитрата калия, плотность которого равна 1,06 г/мл. Вычислите мольную долю растворенного вещества в этом растворе.
4.2. Вычислите ионную силу 0,01 М раствора сульфата натрия.
4.3. В 1 л раствора содержится 0,005 моль HCl и 0,1 моль NaCl. Рассчитайте рН раствора без учета и с учетом ионной силы.
4.4. Рассчитайте рН 0,01М раствора гидроксида натрия

а) без учета ионной силы при 25ºС,

б) без учета ионной силы при 60ºС,

в) с учетом ионной силы при 25ºС.
4.5. Рассчитайте рН 10-7 М раствора NaOH при 25˚С.
4.6. Рассчитайте рН раствора, получившегося в результате смешения 40 мл 0,1 М раствора азотной кислоты и 60 мл 0,1 М раствора гидроксида калия.
4.7. В 1 л раствора содержится 1,825 г хлороводорода. В 0,5 л этого раствора растворили 2,85 г твердого гидроксида калия, причем объем раствора не изменился. Рассчитайте рН получившегося раствора.
4.8. Рассчитайте рН 0,01 М раствора уксусной кислоты и степень ее диссоциации в этом растворе.
4.9. Напишите уравнение диссоциации аммиака и рассчитайте рН 0,05 М раствора аммиака и степень его диссоциации в этом растворе.
4.10. рН 0,01 М раствора хлорноватистой кислоты (HClO) равен 4,70. Рассчитайте степень диссоциации хлорноватистой кислоты в данном растворе, константу диссоциации и ΔG диссоциации этой кислоты.
4.11. Значение рН 0,1 М раствора некоторого основания равно 11,8. Определите степень диссоциации этого основания. Рассчитайте его константу диссоциации и ΔG диссоциации.
4.12. Ступенчатые константы диссоциации сероводородной кислоты равны 5,7·10–8 и 1,2·10–15.

а) Напишите уравнения диссоциации, соответствующие этим константам.

б) Вычислите полную константу диссоциации, т. е. константу равновесия процесса

H2S  S2- + 2H+
4.13. Раствор содержит 0,01 моль/л уксусной кислоты и 0,001 моль/л хлороводорода. Вычислите степень диссоциации уксусной кислоты и рН раствора.
4.14. Напишите уравнение реакции гидролиза ацетат-ионов. Рассчитайте рН 0,1 М раствора ацетата натрия и степень гидролиза ацетат-ионов в этом растворе.
4.15. Напишите уравнение реакции гидролиза ионов аммония. Вычислите рН 0,02 М раствора хлорида аммония и степень гидролиза ионов аммония в этом растворе.
4.16. Напишите уравнение гидролиза сульфида натрия по первой ступени. Какая среда образуется в результате протекания гидролиза? Вычислите соответствующую константу гидролиза. Рассчитайте степень гидролиза в 0,01 М растворе Na2S.
4.17. pH 0,05 М раствора хлорида некоторого металла равен 3,20. Вычислите степень гидролиза, а также константу диссоциации гидроксида этого металла по последней ступени.
4.18. Рассчитайте концентрацию раствора KCN, значение рН которого равно 10,6. Определите равновесные концентрации всех ионов и рассчитайте степень гидролиза цианид-ионов (CNˉ) в этом растворе.
4.19. Сколько грамм кристаллического фторида кальция можно растворить

а) в 1 л чистой воды,

б) в 1 л 0,1 М раствора фторида натрия?
4.20. Смешали 100 мл 0,1 М раствора Na2SO4 и 10 мл 0,05 М Ba(NO3)2.

а) Выпадет ли при этом осадок BaSO4?

б) Чему будет равна итоговая равновесная концентрация ионов Ba2+ в растворе?
4.21. Даны следующие термодинамические данные:

ΔfH°298, кДж/моль S°298, Дж/(моль K)

CaF2 (крист.) -1220,9 68,4

Ca2+(р-р) -543,1 -56,5

(р-р) -331,4 -13,8

а) Рассчитайте по ним ПР фторида кальция при 25ºС.

б) Как зависит от температуры растворимость фторида кальция в воде?
4.22. Напишите уравнение реакции образования комплексной частицы [Cu(NH3)4]2+. Напишите выражение для константы образования этой частицы.
4.23. В воде растворили 0,1 моль [Ag(NH3)2]NO3 и 1 моль NH3. Объем получившегося раствора составил 1 л.

а) Рассчитайте концентрацию ионов Ag+ в этом растворе.

б) Какую концентрацию хлорид-ионов необходимо создать, чтобы из этого раствора выпал осадок AgCl?

^

5. Окислительно-восстановительные реакции



5.1. Методом электронно-ионного баланса уравняйте реакции, протекающие в водных растворах:

а) HCl + HNO3 → Cl2 + NO + H2O

б) KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O

в) FeCl3 + KI → FeCl2 + KCl + I2

Определите ΔE° этих реакций. Могут ли они самопроизвольно протекать при стандартных условиях и стандартных состояниях реагирующих веществ?
5.2. Какой из двух окислителей является более сильным:

а) Au3+ или Co3+;

б) Cl2 или PbO2 (в кислой среде);

в) Cl2 или PbO2 (в щелочной среде)?
5.3. Какое из двух веществ является более сильным востановителем:

а) Zn или Mg;

б) H2 или Pb (в кислой среде)

в) H2 или Pb (в щелочной среде)?
5.4. (а,б,в) Рассчитайте ΔrG° и константы равновесия соответствующей реакции из задания (5.1), если температура равна 25С. Запишите выражения для константы равновесия этой реакции.
5.5. Найдите электродный потенциал процесса

Cr2O72‾ + 14H+ + 6e‾ = 2Cr3+ + 7H2O

при pH = 3,5, 25С и стандартных состояниях остальных участников реакции.
5.6. Вычислите электродный потенциал процесса

MnO4‾ + 2H2O + 3e‾ = MnO2 + 4OH‾

при температуре 25С, pH = 8,5 и концентрации перманганат-ионов 0,01 моль/л.
5.7. Определите ЭДС реакции (б) из задания 5.1 при рН=3, стандартных состояниях остальных реагентов и температуре 25С.
5.8. Рассчитайте ЭДС медно-цинкового элемента при 25С, если концентрация ионов Cu2+ равна 0,1 моль/л, а концентрация ионов Zn2+ — 0,00001 моль/л.
5.9. В исходном растворе содержалось по 1 моль/л ионов Fe3+ и ионов I‾. Используя результаты решения заданий (5.1,в) и (5.4,в), найдите концентрации этих ионов после установления равновесия, если температура равна 25С.
5.10. Стандартный электродный потенциал процесса

AgBr + e‾ = Ag + Br‾

равен +0,07 В, а стандартный электродный потенциал процесса

Ag+ + e‾ = Ag

равен +0,80 В. Вычислите произведение растворимости AgBr при 25С.
5.11. Вычислите электродный потенциал процесса

Ag+ + e‾ = Ag

в насыщенном растворе AgCl при 25С, если стандартный электродный потенциал этого процесса равен +0,80 В, а произведение растворимости AgCl равно 1,77·10‾10.

  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconТехнический университет общая химия Сборник задач
Сборник задач предназначен для студентов всех специальностей, изучающих дисциплины «Общая химия» и«Неорганическая химия»

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconХимия общая и неорганическая

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconМетодические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса...
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская...

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconПрограмма государственного экзамена по химии по специальности «химия»
Программа составлена на основании государственного образовательного стандарта, с учетом требований учебного плана, рекомендаций Учебно-методического...

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconПрограмма учебной дисциплины «Физическая химия» для специальности...
Специальность утверждена приказом Министерства образования Российской Федерации №686 от 02. 03. 2000 г

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconОбщая философия
Философия. Ч. I. Общая философия: программа курса / Сост. В. В. Орлов. Планы семинарских занятий / Сост. В. В. Орлов, О. А. Барг;...

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconРабочая программа курса «Физическая химия»
Предмет физической химии. Основные разделы современной физической химии. Применяемые методы и подходы

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconОрганизационное поведение Программа курса для специальности 08050...
Программа курса адаптирована в соответствии с учебным планом филиала рггу в г. Балашихе преп. С. В. Корчагиной

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconРоссийской Федерации Тверской государственный технический университет...
Методическое пособие содержит правила оформления лабораторных работ, а также теоретические сведения по основным разделам курса «Химия»....

Программа курса «Общая и неорганическая химия» iconКафедра физики и химии лабораторный практикум по курсу «общая химия»...
Лабораторный практикум предназначен для лучшего усвоения студентами программного материала общетеоретической и прикладной части курса...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов