Практический тур

9 класс

 Задание.  В пяти пронумерованных пробирках, находятся растворы:

MgCl_2,CuCl₂, ZnCl₂, MnCl₂ и FeCl₃. Используя имеющиеся на столе реактивы и оборудование определите, соли каких металлов находятся в каждой из пробирок.

Укажите отличительные признаки реакций. Подтвердите полученные результаты написанием уравнений реакций в молекулярном и ионном видах.

 

Реактивы: 2 MNH₄OH, дистиллированная вода.

 

Оборудование: штатив с пробирками, пипетки.

 

10 класс

 Задание. В шести пронумерованных пробирках находятся индивидуальные соли: NH₄Cl, (NH₄)₂CO₃, ZnCO₃, Ca₃(PO₄)₂, ZnSO₄ и CH₃COONa. Используя имеющиеся на столе реактивы и оборудование, определите каждую из указанных солей. Напишите уравнения реакций определения солей в молекулярном и ионном видах. Укажите окраску осадков.

Реактивы: 1 MHCl, 2 MNaOH, дистиллированная вода.

 

Оборудование: шесть бюксов с солями, штатив с пробирками, водяная баня, шпатели для отбора проб, фильтровальная бумага.

 

11 класс

 

Задание: В пяти пронумерованных пробирках Вам выданы растворы, в которых могут содержаться катионы: Al³⁺, Zn²⁺, NH₄⁺, Fe²⁺  и в одной из них – Cr³⁺  или Ni^2+.

Используя имеющиеся на столе дополнительные реактивы и оборудование, определите, какие катионы находятся в каждой пробирке. Решение представьте в виде таблицы. Напишите соответствующие ионные уравнения реакций.

 

Реактивы: Исследуемые растворы (0,1М), дополнительно растворы: 2M NaOH, 2M NH₃∙H₂O, индикаторная бумага.

 

Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, водяная баня, фильтровальная бумага.

 Олимпиада

 9 класc

Тестовое задание

Среди приведённых ответов только один правильный. Выберите его.

1. Жидкое стекло − это

а) расплав SiO_2,                                                в) расплав Na₂CO_3,

б) раствор силиката натрия в воде,                г) расплавленное стекло.

2. В узлах кристаллической решетки твердого диоксида углерода находятся

а) атомы,                                                            в) ионы,

б) электроны,                                                   г) молекулы.

3. Укажите ряд, характеризующийся уменьшением длины химической связи

а) PCl₃, PBr₃, PF₃;                                             в) PF₃, PBr₅, PBr₃;

б) CF₄, CCl₄, CBr₄;                                           г) CBr₄, CCl₄, CF₄

4. В ряду NaOH-Mg(OH)₂-Ca(OH)₂ сила оснований

а) уменьшается,                                                        

б) сначала уменьшается, затем увеличивается,    

в) увеличивается,

г) меняется не периодически.

5. Сколько моль ионов образуется при электролитической диссоциации 1 моль сульфата алюминия?:

а) 2,            б) 3,           в) 4,            г) 5.

6. Укажите вариант, в котором все ионы не окрашены в водных растворах:

а) Al³⁺, Cu²⁺, SO₄^2-, CO₃^2-;                                в) Co²⁺, Mg²⁺, NO₃^-, NO₂^-;

б) CO₃^2-, S^2-, Zn²⁺, SiO₃^2-;                                 г) CH₃COO^-, NO₃^-, Ca²⁺, Ni²⁺

7. Какое вещество не может присутствовать в смеси с озоном?:

а) H₂S,                 в) CO₂,                б) HF,                  г) N₂

8. Выберите вариант, соответствующий уменьшению молярной концентрации соединений алюминия в водном растворе его нитрата:

а) Al(OH)₃  > AlOH²⁺ > Al³⁺ > Al(OH)₂⁺;

б) AlOH²⁺ > Al(OH)₃  > Al(OH)₂⁺ > Al³⁺;

в) Al³⁺ > AlOH²⁺ > Al(OH)₂⁺ > Al(OH)₃ ;

г) Al(OH)₃ > Al³⁺  > AlOH²⁺ >  Al(OH)₂⁺

9. Временная жесткость воды обусловлена:

а) средними карбонатами кальция и магния,

б) нитратами кальция и магния,

в) кислыми карбонатами кальция и магния,

г) хлоридами кальция и магния.

10. Система находится в состоянии химического равновесия, если:

а) не меняется во времени количественный состав смеси,

б) постоянны во времени давление и температура,

в) равны скорости прямой и обратной реакций,

г) израсходовано хотя бы одно из исходных веществ.

Задачи

Задание 1.

Оксид меди(I) массой 1,43 г растворили в минимальном объеме 5% азотной кислоты (плотность 1г/мл); в результате выделился бесцветный газ (плотность раствора практически не изменилась).

1) Напишите уравнение протекавшей реакции (применив метод электронного баланса или метод полуреакций);

2)  Рассчитайте объем выделившегося газа (н.у.);

3)  Рассчитайте объем раствора кислоты (мл), израсходованной на растворение оксида;

4)  Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе

Задание 2.

Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений, укажите условия их протекания. Определите вещество Х.

 

Задание 3.

Приведите формулы и названия соединений, в которых атом кислорода имеет степень окисления: а) +2, б) +1, в) –1, г) –1/2, д) –1/3. Укажите, какое строение имеют эти вещества, атомное, молекулярное или ионное).

Задание 4.

В раствор 10% ортомышьяковой кислоты объемом 50 мл с плотностью 1,05 добавили 4,77 г КОН.

1) Напишите уравнения возможных реакций

2) Определите, какие соли при этом образовались и их химическое количество.

3) Рассчитайте массовую долю образовавшихся солей

Задание 5.

Смесь карбоната и сульфата кальция массой 9,72 г обработали 49 г 20%-ной серной кислоты. Избыток кислоты нейтрализовали 22,4 г 15%-ного раствора гидроксида калия.

Напишите уравнения соответствующих реакций.

Рассчитайте массовую долю кальция в исходной смеси.

 

 10 класс

Тестовое задание

Среди приведённых ответов только один правильный. Выберите его.

1. Какое вещество используется для вулканизации каучука?

а) роданид калия                                              в) сульфид натрия

б) бром                                                              г) сера.

2. Окисление оксида серы(IV) в оксид серы(VI) в присутствии оксидов азота является примером:

а) гетерогенного катализа                              в) гомогенного катализа

б) некаталитической реакции                        г) цепной реакцией.

3. Гидролиз какой соли протекает практически необратимо?

а) Cr₂(SO₄)₃                                                       в) (NH₄)₂SO₄

б) Al₂(CO₃)₃                                                                                           г) ZnBr₂.

4. В узлах кристаллической решетки оксида бария находятся

а) атомы                                                             в) ионы

б) молекулы                                                      г) электроны.

5. Буферным раствором является смесь

а) HCN + NaCl                                                   в) HClO + КCl

б) KCN + NaCN                                                 г) NH₄Cl + NH₄OH.

6. Выберите вариант, в котором неметаллические свойства элементов увеличиваются слева направо. 

а) Ge, As, Se                                                      в) S, P, As

б) Se, As, Ge                                                      г) P, S, As.

7. Сколько изомерных диметилфенолов существует?

а) 2             б) 4,           в) 3,            г) 6.

8. Какие из указанных соединений (молекул или ионов) могут быть только окислителями в водных растворах:

а) H₂O₂, MnO₄^-, PbO₂, ClO₄^-

б) S₂O₈^2-, Cr₂O₇^2-, Cl₂, ClO₄^-

в) ClO₄^-, PbO₂, MnO₄^-, BiO₃^-

г) NO₂^-, PbO₂, S₂O₃^2-, MnO₄^-.

9. Укажите вариант, в котором уменьшается слева направо рН растворов при равной их молярности:

а) K₂S,  K₂SO₃,  K₂SeO₃,  K₂S₂O₇;                   в) K₂S,  K₂SeO₃,  K₂SO₃,  K₂S₂O₇;

б) K₂SeO₃,  K₂S₂O₇,  K₂SO₃,  K₂S;           г) K₂S,  K₂SO₃,  K₂S₂O₇,  K₂SO₃.

10. Бинарное соединение кремния с углеродом называется

а) карборунд                                  в) силикон

б) фуллерен                                    г) карбин.

Задачи

Задание 1.

Соль А является соединением металла Х, окрашивающим бесцветное пламя газовой горелки в жёлтый цвет. При нагревании до 300°С А разлагается с образованием хорошо растворимой в воде соли Б. При взаимодействии раствора гидроксида кальция с раствором соли Б или с раствором соли А выпадает осадка вещества В, которое разлагается при нагревании до 1000°С на газ Г (без запаха) и твёрдое вещество Д. При пропускании газа Г через раствор соли Б образуется соль А. Определите вещества А–Д, напишите уравнения соответствующих реакций.

Задание 2.

Напишите уравнения реакций для следующей схемы превращений:

Задание 3.

После растворения 62,4 г смеси оксида железа (II, III) и оксида железа (III) в 500 г 80 % серной кислоты масса раствора стала равной 556 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Задание 4.

Какие из перечисленных веществ могут реагировать с газообразным хлором?:

а) Fe,  б) O₂,  в) CaBr₂,  г) KOH,  д) C₂H₆,  e) C₆H₆  

Если реакция возможна, напишите ее уравнение и укажите условия протекания.

Задание 5.

Уксусная кислота как и большинство органических кислот – слабая.

1) Рассчитать степень ее диссоциации (α) в растворе с С₀=0,1 моль/л;

2) Во сколько раз изменится степень ее диссоциации после растворения хлороводорода с получением раствора с рН=0? (изменением объема пренебречь, Кд(СН₃СООН) =1,8∙10^-5).

 

11 класc

Тестовое задание

Среди приведённых ответов только один правильный. Выберите его.

1. Для какого комплексного соединения возможна координационная изомерия?

а) [Co(NH₃)₅Br]SO₄                                                                      в)[Co(En)₂Cl₂]NO₂

б) [Co(NH₃)₆][Cr(CN)₆]                                    г) [Pt(NH₃)₂Cl₂

2. Какое из соединений неустойчиво при обычной температуре?

а) CaF₂                                                               в) ZnBr₂

б) CuJ₂                                                                                                         г) FeCl₃

3. При гидролизе хлорида фосфора (III) в холодной воде образуется хлороводородная кислота и

а) фосфористая кислота                                  в) ортофосфорная кислота

б) фосфорноватистая кислота                                        г) метафосфорная кислота

4. Если считать, что уравнение 2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O  соответствует элементарной реакции, то ее порядок равен:

а) 2                                                                     в) 5

б) 3                                                                                                                   г) 4

5. Какая из перечисленных частиц не может существовать с позиций метода молекулярных орбиталей?

а) Н₂⁺                                                                  в) Н₂^-

б) Н₂                                                                  г) Не₂

6. Какой объем 0,1 М раствора NaOH израсходуется на титрование 5,0 мл 0,15 М раствора серной кислоты

а) 5 мл                                                                в) 10 мл

б) 20 мл                                                             г) 15 мл

7. Буферные свойства проявляет раствор, содержащий

а) NaOH + HCOONa                                         в) HCOOH + HCOONa

б) HCOOK + HCOONa                                     г) NaH₂PO₂

8. Неполярной является молекула

а) SOBr₂                                                            в) PF₃

б) SeF₄                                                               г) CS₂

9. В реакции с каким веществом тиосульфат-ионы проявляют окислительно-восстановительную двойственность?

а) HCl                                                                 в) J₂

б) NaJ                                                                 г) KMnO₄

10. Какое вещество может образовать димер?:

а) N₂H₄                                                              в) NO₂

б) N₂O                                                                г) NOCl

Задачи

 

Задание 1.

Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей последовательности превращений:

 

Назовите вещество Х.

Задание 2.

В оксиде какого элемента массовая доля кислорода наибольшая? Какой оксид находится на втором месте по этому показателю?

Задание 3.

Какие из перечисленных ниже веществ реагируют с KMnO4: HCl, K2SO3, CO2, KNO3, CH2=CH−CH3, C6H5CH3? Напишите уравнения всех возможных реакций.

Задание 4.

Определить рН 0,1 моль/л раствора ортофосфата калия (К_{1диссоц.}(Н₃РО₄)=7,5∙10^-3; К_{2диссоц.}(Н₃РО₄)=6,3∙10^-8; К_{3диссоц.}(Н₃РО₄)=1,3∙10^-12).

Задание 5.

Константа нестойкости комплексного иона [Ag(CN)₂]^- равна К_1-2=1∙10^-21. Вычислить концентрацию ионов серебра в 0,05 моль/л растворе К[Ag(CN)₂], содержащем, кроме того 0,01 моль/л КCN.

 

 

 

разгарнуць » / « згарнуць

                      ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ

ГЛАВА 1.  ПРОИЗВОДСТВО И ПРОФЕССИИ

I. Вычисления по химическим формулам

 

1. Вычислите массовые отношения элементов в медном блеске (Сu₂S), который  используют для производства серы.
2. Технический хлорид магния, применяемый в строительном деле, должен содержать не менее 47,5 г MgCl₂. Сколько атомов хлора содержится в этом количестве соли?
3. Маляры перед побелкой или окраской  удаляют ржавые пятна на стенах и потолке «травянкой» - водным раствором медного купороса, который готовят растворением CuSO₄×5H₂O в горячей воде из расчета 70 г этого вещества на 1 л воды. Определите процентную концентрацию сульфата меди (II)в таком растворе.
4. Асбест – волокнистый огнеупорный материал. В строительном деле используется для изготовления шифера. Для этого асбест прессуют под давлением с цементным раствором. Формула асбеста 3MgO–2H₂O–2SiO₂. Рассчитайте массовые доли магния и кремния в составе асбеста.         
5. Сульфит натрия в виде раствора (12кг на 100 литров) используется для растворения красителей. Определите массовую долю сульфита натрия в растворе?
6. Определить концентрацию  раствора белильной извести используемой при отбелке тканей, если берут 0,8 кг извести на 1 литр воды.
7. В составе газовой фазы зоны дуги углекислый газ СО₂ присутствует в значительных количествах. Вычислить массу углекислого газа количеством вещества 5 моль.
8. Определите массу 67,2 л сернистого газа, который получают в промышленности при обжиге пирита.
9. Нихром – это сплав никеля с хромом, содержащий 80% никеля и 20% хрома. Нихром используют для изготовления электрических нагревательных приборов. Вычислите, сколько никеля содержит 500 г нихрома?
10. Для смягчения резины применяют 25%-ный раствор глицерина. Определите массу глицерина, необходимую для получения 125 кг такого раствора.

 

II. Вычисления по химическим уравнениям с использованием массы, количества вещества, объёма

 

1. Оксид цинка, применяемый для изготовления цинковых белил, получают сжиганием паров цинка в кислороде. Рассчитайте расход цинка в граммах и кислорода в литрах для получения 10 г цинковых белил ZnO.
2. В электротехнике при травлении 32,5г цинка соляной кислотой выделяется газ. Определите его объем (н.у.).
3. Алюминиевый сплав Ал-7 содержит 5% меди. Сплав массой 60 г обработали избытком соляной кислоты. Сколько литров водорода при этом выделилось (н.у.)?
4. При термитной сварке железа используют алюминий. Сколько оксида железа (III) должно прореагировать с алюминием, чтобы образовалось 280 г железа.
5. Алюминий получают электролизом бокситовой руды. Рассчитайте, сколько алюминия можно получить из руды, содержащей 8 кг оксида алюминия.
6. Титан в промышленности получают магнийтермическим способом:   TiCl₄ + 2Мg → Ti + 2МgCl₂. Сколько магния необходимо взять, чтобы получить 9,6 кг титана?
7. При выпечке изделий из теста питьевую соду «гасят» уксусом. Рассчитайте, какая масса 9%-ного раствора уксусной кислоты потребуется для «гашения» питьевой соды массой 10 г.
8. При автогенной сварке металлов используется теплота от сгорания ацетилена в кислороде. Какой объем кислорода расходуется на сжигание 500 л ацетилена при автогенной сварке (н.у.)?
9. В промышленности при спиртовом брожении 360 кг глюкозы получают пищевой этиловый спирт. Рассчитайте массу образующегося продукта.
10. Термохимическое уравнение разложения карбида кальция водой:

CaC₂ + 2H₂O →C₂H₂ + Ca(OH)₂ +475 кДж

В результате реакции получается газ ацетилен, который используется при сварке металлов. Сколько теплоты выделится при разложении карбида кальция массой 10 г?

 

III. Вычисление массовой (объемной) доли выхода продукта реакции в %  от теоретически возможного

 

1. Олово – металл, применяемый электриками для паяния. Вычислите, сколько олова можно получить из оловянного камня SnO₂массой 1350 г при восстановлении его углем, если выход составляет 80% от теоретического?
2. Вычислите массу негашеной извести, полученной из 2 т известняка, если выход извести составляет 90% от теоретического.
3. Для получения карбида кальция в электропечь при температуре 2000⁰С загрузили 1120 кг негашеной извести и кокса. Вычислите, сколько килограмм карбида кальция получено, если выход составляет 86% от теоретического?
4. В производстве  азотной  кислоты на каждую тонну кислоты расходуется 0,29 тонн аммиака. Какова массовая доля (в %) выхода азотной кислоты от теоретически возможного?
5.  Вычислите массу алюминия, которую можно получить из 1 т руды с массовой долей  оксида алюминия 90%, если выход продукта составляет 96% от теоретически возможного.
6. При восстановлении углем железорудного концентрата массой 800 т, содержащего 90% оксида железа (III), получено 500 т чугуна с содержанием 97% железа. Рассчитайте выход железа в % от теоретически возможного.
7. Из гипса в строительном деле получают алебастр, или полуводный гипс. Для этого гипс подвергают нагреванию:

2(СаSО₄ ·2Н₂О) → 2(СаSО₄ · Н₂О) + 2Н₂О

Вычислите, сколько алебастра можно получить из 172 г гипса, если практический выход алебастра составляет 95%?

8. При электролизе раствора сульфата цинка на катоде выделилось 13 г металла. Какой газ и в каком объеме выделится на аноде, если его выход составляет 60%.
9. В промышленности алканы получают крекингом высокомолекулярных углеводородов, а в лаборатории реакцией Вюрца. Сколько грамм металлического натрия и хлорпропана необходимо для получения 344 г гексана при выходе продукта реакции 90%.
10. В виноделии используется спиртовое брожение глюкозы. Сколько этанола (в г) получится, если  на реакцию затрачено 360 г глюкозы, а выход продукта составляет 80%.

 

IV. Вычисление массы (объёма) продукта реакции по известному исходному веществу, если даны примеси

 

1. Негашеная известь получается при прокаливании известняка CaCO₃. Рассчитайте, сколько негашеной извести можно получить из 100 г известняка, содержащего 12% примесей.
2. В доменном производстве железо восстанавливают коксом. Определите массу чистого железа, если в 300 кг  руды содержится 15% примесей.
3. Щелочные металлы получают электролизом расплава солей. Сколько грамм натрия и литров хлора получится при электролизе 2340 г расплава хлорида натрия, содержащего 10% примесей.
4. При получении серной кислоты, полученный на первой  стадии сернистый газ,  очищают от примесей и далее окисляют до оксида серы (VI). Сколько литров оксида серы (VI) получится, если в реакцию вступило 261 г пирита, содержащего 8% примесей.
5. Сколько тонн алюминия получится из 2 т глинозема (Al₂О₃), содержащего 20% примесей.
6. Сколько литров ацетилена (н.у.) выделится при действии воды на 1 кг технического карбида кальция, содержащего 20% примесей.          
7. Реакция окисления ацетилена кислородом используется в автогенной сварке. Сколько литров кислорода потребуется, если ацетилен получают из карбида кальция массой 20 г, а массовая доля примесей в карбиде составляет 13%?
8. В промышленности глюкозу получают гидролизом полисахаридов. Сколько кг глюкозы получится при гидролизе 500 кг целлюлозы, содержащей 40% примесей.
9. В промышленности альдегиды получают окислением углеводородов кислородом воздуха. Сколько грамм формальдегида получится при окислении  50 литров метана, содержащего 5% примесей.
10. Глицерин получают омылением растительных и животных жиров в присутствии щёлочи. Какое количество глицерина можно получить при гидролизе 222,5 г природного жира (тристеарата), содержащего 2% примеси.

 

V. Вывод молекулярной формулы вещества

 

1. Определите формулу вещества, применяемого для обезжиривания металлов в гальваническом цехе, если оно содержит 42% натрия, 18,9% фосфора, 39,8% кислорода.
2. Определите молекулярную формулу вещества, применяемого в лаборатории некоторых предприятий, содержащего 37,7% натрия, 23% кремния и 39,3% кислорода. 
3. В промышленности данное вещество  синтезируют  из простых веществ. Установите истинную формулу соединения, если при сжигании 3,4 г его было получено 2,8 г азота и 5,4 г воды.
4. Для получения ацетилена используют углеродное соединение кальция, которое содержит 37,5% углерода. Определите молекулярную формулу этого вещества.
5. В качестве горючего газа при сварке и резке металлов применяют природный газ, состоящий от 80 до 93% из вещества, в котором массовая доля углерода составляет  75%, водорода – 25%. Плотность паров этого газа по водороду равна 8. Определите молекулярную формулу этого вещества.
6. В качестве горючих газов при сварке и резке металлов, кроме ацетилена, применяют другие газы. Выведите формулу вещества, используемого в сварке, массовая доля (в %) углерода в котором 82%, а водорода – 18%. Плотность паров по водороду равна 22.        
7. Ананасовую эссенцию получают из эфира, содержащего одноосновную карбоновую кислоту,  на нейтрализацию 0,37 г которой  требуется 10г 2%-ного раствора гидроксида натрия. Определите формулу карбоновой кислоты.
8. При сгорании 3,9 г одного из продуктов,  получаемых фракционной перегонкой нефти, образуется 13,2 г оксида углерода (IV)  и 2,7 г воды. Относительная плотность паров вещества по водороду равна 39. Найдите молекулярную формулу вещества.
9. Вещество, необходимое в производстве спирта,  содержит 40% углерода, 6,67% водорода, 53,33% кислорода. Плотность его по гелию равна 45. Найдите молекулярную формулу вещества.
10. На гидрирование 16,8 г алкена, полученного  крекингом  нефтепродуктов,   затратили 6,72 л (н.у.) водорода. Определите молекулярную формулу непредельного углеводорода.

VI. Задания и упражнения

1. При грозовых разрядах в атмосфере, а также при температуре электрической дуги, азот воздуха окисляется с образованием оксида азота (II), который, присоединяя атомы кислорода, првращается в оксид азота (IV). Напишите уравнения этих реакций.
2. Почему серебро используется для изготовления контактов в многочисленных автоматических устройствах, космических ракетах и подводных лодках?
3. Почему именно из алюминия изготавливают кабели и провода? Какой металл алюминий или медь экономически выгоднее использовать для изготовления проводов?
4. Магнитные материалы, содержащие металл, постоянно «работают» в телевизорах, в радиоприемниках, в электромоторах, во многих приборах радиотехники и электротехники. Кроме того, этот элемент входит в состав крови человека. О каком металле идет речь? Почему в природе этот металл не встречается в чистом виде?
5. На каких свойствах основано применение в электротехнике вольфрама для производства нитей накаливания в лампах?
6. Назовите химические элементы, которые применяют в радиоэлектронике в качестве полупроводников.
7. Предложите, как можно использовать алебастр для нужд человека.
8. Объясните, на каком свойстве гашеной извести основано ее использование как связующего материала?
9. В строительном деле известно, что алебастр и гашеная известь обладает свойством «схватываться» под действием оксида углерода (IV). Объясните, в чем сущность этого процесса?
10. Почему для быстрого высыхания извести в помещение вносят жаровни с раскаленными углями?
11. Почему раствор медного купороса, применяемый для обработки стен перед побелкой, нельзя хранить в железном или оцинкованном ведре? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями реакций.
12. Казеиновый клей в порошке, поступающий в торговую сеть, кроме органического вещества казеина содержит гидроксид кальция, карбонат натрия, сульфат меди (II) и фторид натрия. Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций, которые происходят между входящими в клей минеральными веществами при растворении его в воде.
13. Какие способы защиты от ржавления применяют для водопроводных и канализационных труб, отопительных радиаторов?
14. Для придания антикоррозийных свойств сетчато-алюминиевым металлическим конструкциям к вяжущим материалам добавляют 1-2% раствор карбоната калия (поташа). При помощи каких реакций можно определить присутствие этой соли в вяжущем материале?
15. В каких цистернах можно перевозить азотную кислоту и концентрированную серную? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
16. Из уксусной кислоты и изоамилового спирта получают сложный эфир, обладающий запахом груш. Составьте уравнение получения этого эфира и предложите его практическое использование.
17. Почему растительные масла главным образом используются для приготовления холодных закусок (салатов, винегретов, овощной икры)?
18. Для обжаривания рыбы применяют подсолнечное или оливковое масло. Почему для этой цели не используют твёрдые животные жиры?
19. Причина прогорклости сливочного масла - появление в нём свободной масляной и других низкомолекулярных кислот. Для устранения прогорклости масло промывают раствором питьевой соды. Составьте уравнение происходящей при этом реакции и объясните причину устранения горького вкуса.
20. Как доказать, что в составе растительного масла содержатся непредельные кислоты?
21. При неблагоприятных условиях хранения жиров и наличии в них хотя бы следов воды, в жирах происходят глубокие изменения, в том числе и гидролиз. Почему при гидролизе жира повышается его кислотность?
22. При варке киселей из фруктов происходит кислотный гидролиз крахмала. Составьте уравнение этой реакции.
23. Сахар - прекрасное средство для быстрого восстановления сил. Уже через полчаса после приёма в пищу начинается поступление в кровь продуктов гидролиза сахара. Дайте химическое название сахара. Составьте уравнение гидролиза и назовите продукты реакции.
24. В производстве пива и спирта, а также в хлебопечении используется особое свойство углеводов. Какое это свойство? Составьте уравнение происходящей реакции.
25. Соление огурцов и квашение капусты невозможно без этого вида брожения. Назовите его, составьте уравнение происходящей реакции. Дайте название продуктам реакции.
26. Почему варенье слаще сахара, хотя и варится на сахаре?
27. Почему происходит поднятие теста при добавлении дрожжей?
28. Для чего при реставрации старых картин применяется перекись водорода?
29. На каких свойствах жиров основано производство майонеза и маргарина? Составьте уравнение происходящей реакции.
30. В чем состоит недостаток карбидного способа получения ацетилена?Составьте уравнения происходящих реакций промышленного получения ацетилена из известняка, угля и воды.

 

ГЛАВА 2.  ЭКОЛОГИЯ И СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

I. Вычисления по химическим формулам

 

1. Что загрязняет воздух больше: 1 грамм сажи или один грамм углекислого газа? Ответ подтвердите расчётами.
2. Такие виды рыб, как форель и хариус, очень чувствительны к чистоте воды. Если в 1 л природной воды содержится всего 3∙10^-6 моль серной кислоты (которая может попасть в реки с промышленными стоками или за счёт кислотных дождей), то мальки этих рыб погибают. Вычислите массу серной кислоты в 1 л воды, которая представляет собой смертельную дозу для мальков форели и хариуса.
3. Для подкормки комнатных растений применяется 2%-ный раствор натриевой селитры. Сколько грамм удобрения нужно взять для приготовления одного ведра раствора массой 10 кг.
4. Для обеззараживания воды в нее добавляют хлор из расчета 2 г на 1 литр. Какова масса хлора, необходимого для хлорирования воды объемом 200 л , чтобы это не вызвало отравления?
5. Для роста зеленой массы растений используют селитры. Определите,  в каком из перечисленных удобрений массовая доля азота наибольшая: NH₄NO₃, KNO₃, NaNO₃.
6. Чтобы приготовить бордосскую смесь (препарат против фитофторы – грибкового заболевания огородных растений), используют медный купорос CuSO₄ ∙ 5H₂O. Рассчитайте число атомов кислорода и водорода, которые содержатся в 350 г этого вещества.
7. Деревья для обеззараживания опрыскивают раствором сульфата меди (II). Вычислите концентрацию полученного раствора, если для его приготовления взяли 15 кг соли и 285 л воды. 
8. Для борьбы со свекловичным долгоносиком проводят опрыскивание                     всходов 4%-ным раствором хлорида бария. Сколько потребуется этого вещества для приготовления 70 кг данного раствора?
9. Для борьбы с мучнистой росой крыжовника применяют 0,8%-ный раствор соды. Определите массу соды и воды, необходимую для приготовления 60 кг такого раствора.
10. При попадании в воду нефть покрывает её тончайшей плёнкой, что вызывает гибель многих морских организмов. Допустимая норма загрязнения воды нефтепродуктами – 0,005 мг/л. Рассчитайте, какой объём воды загрязняется ежегодно, если в океан попадает 2,5 млн. тонн нефтепродуктов.    

II. Вычисления по химическим уравнениям с использованием массы, количества вещества, объёма

1. Накопление углекислого газа в атмосфере становится опасным, так как приводит к парниковому эффекту. Какой объем CO₂ попадает в атмосферу при сжигании 100 г полиэтилена (это соответствует  100 шт. использованных пакетов)? 
2. В промышленности одним из источников для получения серной кислоты является минерал пирит. При его обжигенаблюдается наибольшее количество вредных выбросов в атмосферу. Определите объем SO₂, получающийся при обжиге 500 г пирита (4FeS₂ +11 O₂→8SO₂ +2Fe₂О₃).
3. По технике безопасности запрещается выливать в канализацию жидкие отходы химической лаборатории. Отходы, содержащие соляную кислоту необходимо нейтрализовать щелочью. Определите массу NaOH, которая потребуется для нейтрализации отходов, содержащих 5 моль HCl.
4. Потребность почв в фосфоре для выращивания зерновых составляет в большинстве районов около 50 кг/га в пересчете на оксид фосфора(V). Рассчитайте массы фосфата кальция и раствора фосфорной кислоты с массовой долей 50% для получения соответствующего количества двойного  суперфосфата (дигидрофосфата кальция).
5. Как известно угарный газ является одной из причин отравления человека.  Он является опасным загрязнителем атмосферы, также это яд, который образуется при неполном сгорании угля в печи. Определите объем угарного газа, который получится при сгорании 12 г угля.
6. В теплицах ставят бочки с навозом, разбавленным водой. При брожении его выделяется углекислый газ за счет разложения мочевины: (NH₂)₂СО+Н₂О→2NH₃+СО₂.Повышение СО₂ в воздухе активизирует процесс фотосинтеза, что приводит к повышению урожайности. Сколько литров углекислого газа выделится при разложении 3 г мочевины.
7. Для понижения кислотности почв в неё вносят гашеную известь. Сколько грамм гашеной извести получится при добавлении воды к 168 г негашеной извести.
8.  В процессе фотосинтеза зеленые растения нашей планеты ежегодно поглощают 200 млрд. т углекислого газа. Какая масса кислорода выделяется в атмосферу при этом?
9. Этилен является природным стимулятором созревания плодов. Рассчитайте, сколько грамм  надо взять этилового спирта, чтобы получить 2,24 л этилена необходимого для созревания томатов.
10. В настоящее время муравьиную кислоту получают из природного газа путем каталитического окисления, содержащегося в нем метана. Вычислите объем природного газа (н. у.), необходимого для получения муравьиной кислоты массой 69 г, если объемная доля метана в нем равна 0,95.

 

III. Вычисление массовой (объемной) доли выхода продукта реакции в %  от теоретически возможного

 

1. В результате сгорания серосодержащих веществ образовалось 448 л (н.у.) оксида серы (IV). Определите массу серной кислоты, которая может получиться и выпасть в виде кислотного дождя, если её выход составляет 70% от теоретически возможного.
2. На металлургических заводах для восстановления металлов используют кокс, при горении которого образуется углекислый газ, загрязняющий атмосферу. Найдите долю выхода углекислого газа, если при сгорании 72 г кокса было  получено 123,2 л СО₂.
3. В настоящее время одной из важнейших проблем  промышленного получения минеральных удобрений является получение так называемого «связанного азота».  Сейчас ее решают путем синтеза аммиака из азота и водорода. Какой объем аммиака (при н.у.) можно получить в этом процессе, если объем исходного водорода равен 150 л, выход аммиака составил  43%?
4. Хлор, используемый для обеззараживания питьевой воды, получают электролизом  292,5 г расплава хлорида натрия. Определите выход хлора в % от теоретически возможного, если в результате реакции образуется 150 г газа.
5. При обработке серной кислотой фосфорита массой 620 кг был получен суперфосфат массой 910 кг, необходимый для выращивания картофеля. Определите массовую долю выхода  суперфосфата в % по отношению к теоретическому.
6. Для наращивания зеленой массы растений необходимо внести  в почву 300 г нитрата аммония, который был получен пропусканием аммиака через раствор, содержащий  252 г азотной кислоты. Определите выход нитрата аммония в % по отношению к теоретическому.
7. Сколько кг гашеной извести необходимо взять для обработки стволов яблонь, если при гашении 28 кг негашеной извести водой, выход гидроксида кальция  составил 90% от теоретически возможного
8. При термическом разложении природного газа образовалась сажа загрязняющая атмосферу города. Вычислите массу сажи, которая образуется при разложении 32 кг метана, если выход продукта составляет 75%.
9. Рассчитайте массу кукурузных зерен, которые надо взять для получения спирта массой 110,4 кг, если выход спирта составляет 80%. Массовая доля крахмала в кукурузных зернах составляет 70%.
10. Из картофеля, выращенного на полях Тарановского района, было получено 178,2 кг крахмала. Рассчитайте массу глюкозы, которую можно синтезировать из этой массы крахмала, если выход продукта реакции равен 50%.

 

IV. Вычисление массы (объёма) продукта реакции по известному исходному веществу, если даны примеси

 

1. При сжигании 20 г цинковой обманки (сульфида цинка), содержащей 3% негорючих примесей, образовался загрязняющий атмосферу города сернистый газ. Определите объем выделившегося газа.
2. В сточных водах химико-фармацевтического комбината был обнаружен хлорид ртути HgCl₂ массой 697 г, содержащий 22% примесей. Для его очистки  в качестве осадителя использовали сульфид натрия.        Определите массу выпавшего осадка.
3. Сероводород  - ядовитый газ, вызывающий головокружение, тошноту и рвоту, а при вдыхании в большом количестве - поражение мышцы сердца и судороги, вплоть до смертельного исхода. Сколько грамм серы можно получить при сжигании  60 г сероводорода, содержащего 10%  примесей?
4. В природе постоянно происходит круговорот биогенных элементов и веществ: углерода, водорода, кислорода, фосфора, азота и др. Какой объем воды (н.у.) получится, если в реакции участвует водород объемом 5,6 л, содержащий  5%  примесей?
5. Под молодые плодовые деревья необходимо вносить аммонийную селитру. Определите массу сульфата аммония, если для реакции  взяли 50 л  аммиака, содержащего 5% примесей.
6. Сколько килограмм известняка, содержащего 15% примесей,  потребуется для нейтрализации кислотности почвы, если в результате его разложения в почве образуется 112 кг оксида кальция?
7. Для освобождения зернохранилищ от вредителей зерна используется сернистый газ. Сколько потребуется сжечь серы, содержащей  3% примесей, чтобы получить 44,8 л сернистого газа.
8. В стратосфере на высоте 20-30 км находится слой озона O₃, защищающий Землю от мощного ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не "озоновый экран" атмосферы, то фотоны большой энергии достигли бы поверхности Земли и уничтожили на ней все живое. Сколько грамм атомарного кислорода образуется при разложении  200 г озона, содержащего 2% примесей.
9. Одним из источников загрязнения атмосферного воздуха являются продукты, образующиеся  при сгорании  природного газа.  Сколько м³ кислорода потребуется для сжигания 1 кг природного газа (метана), содержащего 25% примесей.
10. В лабораторных спиртовках этиловый спирт сгорает с выделением СО₂ и Н₂О. Вычислите объем углекислого газа, который накопился в химическом кабинете при горении 15 спиртовок, если в каждой содержится по 10 г спирта, содержащего 10%  примесей?

 

 

 

V. Вывод молекулярной формулы вещества

 

1. Агрохимический анализ почвы показал, что под зерновые культуры перед посевом необходимо вносить вещество, содержащее 38,6% калия, 13,9% азота, 47,5% кислорода. Определите химическую формулу вещества. Назовите это удобрение.
2. Наибольшую опасность для человека при пожаре представляет выделение газа, смертельная доза которого в воздухе составляет 0,2%. Определите формулу этого газа, если массовые доли элементов в его молекуле составляют: углерода - 42,86%, кислорода -57,14%.
3. Накопление этого газа в атмосфере становится опасным, так как приводит к выпадению кислотных дождей. Определите формулу этого газа, если массовые доли элементов в его молекуле составляют: серы -50%, кислорода -50%.
4. Для уменьшения кислотности подзолистых почв вносят вещество, содержащее 40% кальция, 12% углерода, 48% кислорода. Определите химическую формулу данного вещества и назовите его. 
5. При очистке сточных вод, содержащих органические ве­щества, методом брожения выделился газ с плотностью по кислороду 0,5 и содержащий 75% углерода, 25% водорода и используемый на водоочистительных станциях как горючее. Что это за газ? Укажите его формулу. 
6. Установите формулу вещества, которое помогает насекомым находить теплокровных животных, если массовые доли элементов в ней составляют: углерода – 40,00%, водорода – 6,67%, кислорода – 53,33%. В молекуле этой кислоты три атома углерода.
7. Клюква и брусника могут длительное время храниться в свежем виде без сахара. Этому способствует наличие в них прекрасного консерванта. Установите молекулярную формулу этого вещества, если массовые доли элементов в нём составляют: углерода – 68,85%, водорода – 4,92%, кислорода – 26,23%. Относительная плотность по водороду равна 61.
8. В слезе дельфина содержатся сахаристые вещества. Углеводно-белковые  слёзы служат смазкой. Дельфины плачут, чтобы лучше видеть и быстрее плавать. Установите молекулярную фор­мулу вещества, которое придаёт дельфи­ньим слезам сладкий вкус, если массовые доли элементов в ней составляют: углерода – 40,0%, водорода –6,6%, кислорода – 53,4%, а относительная молекулярная масса равна 180.
9. Из выделений кожных желез ядовитых жаб южноафриканцы готовят  яды для стрел. В состав этих  ядов  входит буфоталин - исключительно токсичное органическое соединение. Установите  молекулярную формулу этого вещества, если массовые доли элементов в его молекуле составляют: углерода - 69,23%, водорода - 7,69%, кислорода – 23,08%. Относительная плотность по кислороду равна 13.
10. В современном тепличном хозяйстве используется газ, который способствует быстрому созреванию овощей и фруктов. Выведите формулу этого газа, зная, что массовая доля углерода в нем составляет 85,7%, водорода 14,3%, относительная плотность по азоту равна 1.

 

VI. Задания и упражнения

 

1. В некоторых колодцах вода холодная и прозрачная, но неприятная на вкус. Если открытый сосуд с этой водой оставить в теплом месте на воздухе, то через 10 минут в ней появляется белая муть и пузырьки газа. Ещё через 10 минут муть станет коричневатой и затем начнет выпадать осадок. После этого вкус воды улучшается.

• Что растворено в описанной воде?
• Какие процессы протекают после извлечения воды из колодца?
• Какими реакциями можно подтвердить ваши предположения о составе воды?

2. Что означает выражение «кислотные дожди»? Какие газы способствуют возникновению «кислотных дождей»?
3. Известно, что консервные банки из луженой жести (стали, покрытой тонким слоем олова) могут лежать на месте пикников и походных стоянок десятилетиями. Однако те же банки, прокаленные в костре после их использования, превращаются в порошок ржавчины в течение одного-двух лет.

• Почему луженая жесть не ржавеет?
• Почему прокаленные банки быстро ржавеют?
• Что нужно делать с использованной тарой в походе после  употребления её содержимого?

4. После окончания практической работы по химии ваш сосед вылил растворы кислот и щелочей в раковину. Как вы поступите в этом случае?
5. Вы разбили дома ртутный термометр. Как вы поступите в этом случае?
6. Вы – директор фабрики резиновых игрушек. Вам предложили новую краску, содержащую кадмий и более дешевую и яркую, чем та, которая имеется на фабрике. В результате её использования фабрика получит большую прибыль.  Как вы поступите, если знаете о токсичности кадмия.
7. Бурый  стелющийся дым – «лисий хвост», часто выходящий из дымовых труб, указывает на наличие завода по производству азотных удобрений.  Какие вещества входят в состав «лисьего хвоста»? Какой вред  наносит он производству, атмосфере, зеленым насаждениям?
8. Айдос Сабитович имеет машину. При работе двигателя содержание  угарного газа СО и углекислого газа СО₂ превысило установленную норму в три раза. Какое решение должен принять Айдос Сабитович?
9. Наличие на  пляже большого числа отдыхающих может спровоцировать развитие грибковых заболеваний. На самом деле этого не происходит, так как песок служит «нейтрализатором» болезнетворных микробов. Почему?
10. Почему  в квашеную капусту часто добавляют клюкву?
11. Почему шахтеры в прежние времена, спускаясь в шахты,  брали с собой канарейку?
12. Почему человек, входящий в «Собачью пещеру» в Италии, может стоять в ней довольно долго, а забежавшая туда собака погибает через несколько минут?
13. Почему ягоды облепихи остаются мягкими на морозе?
14. Почему в хвойных лесах легко дышится?
15. Почему клюква и брусника могут длительное время храниться в свежем виде без сахара?
16. Почему образуются «блуждающие огоньки» на болоте?
17. Почему у человека возникает ощущение свежести после грозового дождя?
18. Почему нередко комнатные растения (например, лимон), посаженные в металлическую посуду,  растут лучше, чем в глиняных горшках?
19. Почему в деревнях иногда свежее мясо хранили в молочной сыворотке?
20. Почему перед заморозками рассаду поливают?
21. Почему для предохранения овощей от замерзания в погреб помещают сосуд с водой?
22. Почему в лиственных лесах прохладно даже в жару?
23. Расскажите о бытовых пестицидах, которые вы применяете дома, на даче или на приусадебном участке. Каковы правила их безопасного применения?
24. Какие вещества используют при тушении пожаров в случаях горения нефти и ее продуктов?
25. С какой целью весной  стволы деревьев белят известковым раствором?
26. Если телята упорно слизывают побелку со стен и перегородок телятника, недостаток какого элемента питания в их рационе можно предположить?
27. Объясните, почему уровень концентрации углекислого газа в тропосфере влияет на среднюю температуру земной поверхности?
28. Имеются ли производственные предприятия, оказывающие вредное воздействие на состояние окружающей среды, в вашей местности? Какие меры следует предпринять, чтобы ограничить их вредное влияние на окружающую среду?
29. Какой вред наносят кислотные дожди в окружающей среде? Приведите конкретные примеры.
30. Почему баллоны, в которых хранят ацетилен, должны состоять из сплавов, не содержащих медь?

ГЛАВА 3. ВАЛЕОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА

I. Вычисления по химическим формулам

 

1. Первым кровезаменителем, которым воспользовались хирурги ещё в 1960-х гг., был 0,85%-ый водный раствор хлорида натрия. Вычислите количество вещества хлорида натрия, необходимого для получения 550,6 г раствора, массовая доля соли в котором 0,85%.
2. При ожогах кислотами применяют 2%-ный раствор питьевой соды. Определите массы воды и соды необходимых для приготовления 500 г данного раствора.
3. Косметическая пудра является великолепный адсорбент влаги, её водопоглощающая способность обеспечивается входящими в состав рисовым крахмалом, стеаратом цинка, оксидами цинка и титана. Определите массу оксида цинка, который необходимо взять для получения 1 кг пудры, если массовая доля его составляет 0.01%.
4. В сетчатке глаза орла содержание селена в 100 раз больше, чем у человека. Суточная потребность организма человека  в селене в среднем составляет 50 мкг. Вычислите массу фисташек, которые необходимо съедать ежесуточно для того, чтобы восполнить суточную потребность организма в селене. В 100 г фисташек содержится 0,19 мкг селена.
5. В больницу поступил пациент, для поддержания состояния которого, необходимо ввести 250 г  0,9%-ного физиологического  раствора. Сколько граммов поваренной соли необходимо взять для его приготовления.
6. Основным внутриклеточным ионом является ион калия, который участвует в работе сердца. Больше всего калия содержится в кураге и изюме. Сколько грамм кураги надо съесть, чтобы получить суточную норму калия, если в 50 г кураги содержится 1,017 г калия, а суточная норма составляет 3,5 г калия.
7. Применяемая в медицине йодная настойка представляет собой 10%-ный раствор йода в спирте. Сколько надо взять йода и спирта, чтобы приготовить для школьной аптечки 500 г йодной настойки.
8. Для обработки ран используют 1%-ный раствор бриллиантового зелёного. Сколько грамм вещества следует взять для приготовления 100 г раствора.
9. Аптека приготовила 200 г 1%-ного раствора кофеина, стимулирующего сердечную деятельность человека. Сколько потребовалось фармацевту взять кофеина и дистиллированной воды.
10. Содержание белка в организме человека составляет 17% от массы его тела. Азота в белке содержится 16%. Определите массу азота в организме человека, масса которого равна 70 кг.

 

 

II. Вычисления по химическим уравнениям с использованием массы, количества вещества, объёма

1.       Раствор хлорида кальция применяется в медицине в качестве кровоостанавливающегосредства. Определите массу катионов кальция, поступающих в организм при приеме внутрь столовой ложки (15 мл),
раствора содержащего в 100 мл  5г  СаСI₂• 6Н₂О.

2. Перекись водорода – отличный антисептик. Для обработки ран взяли 0,34 г пероксида водорода. Сколько л кислорода выделится при разложении данного вещества?
3. Нашатырный спирт выводит больного из состояния обморока. Сколько г нашатырного спирта нужно взять, если при его разложении выделилось 1,12 л аммиака?
4. Для очищения желудочно-кишечного тракта от продуктов брожения и других опасных веществ применяют активированный уголь. Сколько л  углекислого газа получится при сгорании 24 г угля?
5. Сколько глицерина попало в организм  школьника, если он съел 80 г мороженого 15%-ной жирности. Реакция распада жира в организме идет по уравнению:   С₁₅Н₂₆О₆ + 3Н₂О → С₃Н₈О₃ + 3С₄Н₈О₂.
6. Сколько грамм меда, в котором было 45%  глюкозы,  съел медведь, если клетки его организма получили 200 г воды, а реакцию превращения глюкозы в его организме можно представить в виде уравнения: 

 С₆Н₁₂О₆  + 6О₂ → 6СО₂ + 6Н₂О.

7. Для соблюдения гигиены используют мыло, основным компонентом которого является стеарат натрия. Сколько ионов натрия образуется при диссоциации  3,06 г стеарата?
8. Жиры составляют существенную часть нашей пищи. Какие соединения и в каком количестве образуются при нагревании 89 г жира (тристеарата) с водой?
9. Аминокислоту глицин применяют в качестве лекарства, которое оказывает успокаивающее и слабое антидепрессивное действие. Определите массу дипептида, образованного из  7,5 г глицина. 
10. В медицине этиловый спирт – важнейшее дезинфицирующее средство. Какая масса этанола образуется при гидратации 33,6 л (н.у.) этилена?

 

III.Вычисление массы (объёма) продукта реакции, если одно из реагирующих веществ дано в избытке

 

1. Из этого жизненно важного элемента построены все основные части клеток нашего организма. Водный раствор его соединения с водородом используют в медицине, хотя длительное вдыхание может вызвать отравление. Сколько литров аммиака получится при реакции 5,6 л азота и 11,2 л водорода?
2. При кислотных ожогах применяют раствор питьевой соды. Определите сумму масс всех продуктов, которые образуются при сливании растворов, содержащих 3,65 г соляной кислоты и 16,8 г питьевой соды.
3. Сероводородные ванны обладают лечебными свойствами, используются при лечении ревматизма. Сколько литров сероводорода получится при реакции 6,4 г серы с 1 моль водорода?
4. В медицине хлорид кальция применяется как средство от аллергии. Сколько грамм соли получится при сливании растворов, содержащих 73 г соляной кислоты и 148 г гидроксида кальция? 
5. Длительный контакт с сажей или угольной пылью вызывает рак кожи. Его монооксид токсичен для человека. Определите, сколько моль оксида углерода (II) образуется  при реакции 1,2 г сажи  с 1,12 л кислорода.
6. Глицерин  используют в косметологии, пищевой и фармацевтической промышленности. Определите массу глицерина, который получают из 89 г тристеарата,  гидролизуя его 54 г воды.
7. Крахмал и сахароподобные сложные углеводы, поступающие в организм вместе с пищей, распадаются до глюкозы, которая служит источником энергии для организма. Сколько грамм глюкозы получится при гидролизе 300 г крахмала, если на реакцию затрачено 36 г воды?
8. Для синтеза белков необходимы аминокислоты, которые поступают в организм вместе с пищей. Определите массу дипептида, который образуется в результате взаимодействия 15 г глицина и 8,9 г аланина.
9. Хлорэтан используют для местной анестезии. Найдите объем хлорэтана, если для реакции взяли 67,2 л этана и 11,2 л хора.
10. При взаимодействии салициловой кислоты(С₆Н₄(ОН)СООН) с уксусным ангидридом (СН₃СО)₂О получают ацетилсалициловую кислоту, известную в медицине под названием аспирин:

С₆Н₄(ОН)СООН + (СН₃СО)₂О →С₆Н₄(О-СОСН₃)СООН + СН₃СООН

Какую массу аспирина можно получить из 690 кг салициловой кислоты и 10,2 кг  уксусного ангидрида?

 

IV. Вывод молекулярной формулы вещества

 

1. «Горькая» или «английская»соль (кристаллогидрат серосодержащей соли магния)впервые была выведена англичанином Неемиасом Грю из воды минерального источника пригорода Лондона. Эта соль применяется в медицине при заболеваниях нервнойсистемы, для снижения артериального давления, а так же как слабительное средство.Определите состав английской соли, если массовые доли элементов в ней составляют:магния - 9,756%,серы - 13,008%, кислорода - 71,545%,водорода - 5,691%.
2. При кислотных ожогах для нейтрализации используют вещество, содержащее  27,38%  натрия, 1,19%  водорода, 14,29%  углерода, 57,14% кислорода. Установите формулу вещества.
3. Человеку, нечаянно выпившему соляную кислоту, рекомендуют принять водную суспензию жженой магнезии. Установите формулу вещества, если массовая доля магния равна  60%, кислорода 40%.
4. Оксид трехвалентного металла применяется в качестве абразивного вещества в зубных пастах и имеет относительную молекулярную массу 102. О каком оксиде идет речь? При обработке ран используют раствор,  цвет которого  изменяется от розового до фиолетового, в зависимости от концентрации. Установите формулу вещества, содержащего 24,68% калия, 34,81% марганца, 40,51% кислорода.
5. Вещество применяется для прижигания  ранок и удаления бородавок.  Установите формулу вещества, если массовая доля серебра равна  63,53%, азота 8,24%, кислорода 28,23%.
6. При обработке ран используют раствор, цвет которого  изменяется от розового до фиолетового, в зависимости от концентрации. Установите формулу вещества, содержащего 24,68% калия, 34,81% марганца, 40,51% кислорода.
7. При работе с этим веществом необходимо соблюдать осторожность, так как оно ядовито в любых дозах (в малых вызывает слепоту, в больших – смерть). Определите состав этого вещества, если при сгорании 4,8 г его было получено 3,36 л углекислого газа и 5,4 г воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 16. Выведите формулу вещества.
8. Вещество содержит 54,4% углерода,36,4% кислорода и 9,2% водорода. Относительная плотность по водороду равна 22. Определите формулу вещества, если известно, что при окислении его образуется известный консервант, раствор которого используют как жаропонижающее средство в наружном применении. 
9. Известно, что чувство жжения на коже возникает за счет действия вещества, которое содержится в крапиве. Установите молекулярную формулу, если массовые доли элементов в ней составляют: 26,08%  углерода, 4,35%  водорода, 69,56%  кислорода.

10.Когда мы режем лук происходит выделение вещества, которое является стимулятором,  вызывающим слезы. Установите молекулярную формулу, если массовые доли элементов в ней составляют: 40%  углерода, 6,67%  водорода, 17,78%  кислорода, 35,55 %серы.

 

V. Задания и упражнения

 

1. Почему в резиновой одежде трудно переносить жару?
2. Как нужно относиться к многочисленным рекламным роликам о лекарствах, которые очень часто передают по телевидению?
3. Почему жирную кожу, склонную к воспалительным процессам, не рекомендуют слишком часто мыть водой с мылом, хотя мыло хорошо удаляет кожное сало и обладает антисептическими свойствами?
4. В глаза случайно попал щелочной раствор. Чем нужно промыть глаза?
5. Назовите антисептик-окислитель, который накапливается в морской капусте?
6. Муравьиный укус причиняет боль. Почему боль утихает, если место укуса смочить нашатырным спиртом?
7. Почему   женщины,   изображенные   на   картине   французского художника   Жана   Франсуа Милле «Прачки», имеют красные опухшие руки?
8. Чем вызывается физиологическое ощущение усталости?
9. Почему для утоления жажды, возникшей при интенсивной физической работе, предпочтительнее пить виноградный сок?
10. Почему недостаток глюкозы в организме вызывает потерю сознания?
11. Почему любители сладкого (конфет, шоколада) часто не могут похвастаться хорошим состоянием зубов?
12. В каком платье можно долго находиться на солнце и не  бояться получить солнечные ожоги?
13. Назовите микроэлементы, влияющие на здоровье и необходимые  человеческому организму.
14. Почему калорийность черного хлеба меньше, чем калорийность белого?
15. Почему при  усталости  и депрессии назначают глицин?
16. Почему в холодное время года нельзя пользоваться кремами перед выходом на улицу?
17. Чем  можно объяснить сезонную депрессию человека?
18. Почему при гневе повышается артериальное давление?
19. Недостаток какого элемента вызывает заболевание щитовидной железы?
20. Почему нельзя пить слишком много кофе, особенно людям, страдающим пониженным содержанием гемоглобина  в крови?
21. При поступлении больного в больницу ему вводят физиологический раствор, содержащий 0,9% хлорида натрия. Какую роль выполняет данный раствор в организме человека?
22. Предельная одноосновная карбоновая кислота, содержится в лекарственном средстве, рекомендуемом при бессоннице, мигрени, гипертонии, повышенной нервной возбудимости. На тигров, львов, кошек оно действует возбуждающе. Назовите данную кислоту, запишите её структурную формулу и составьте все возможные изомеры.
23. Кетон, известный как растворитель, присутствует в небольших количествах в крови и моче человека. У больных диабетом его содержание повышается, а некоторое количество выделяется из организма с выдыхаемым воздухом. Назовите кетон и составьте его структурную формулу.
24. Почему при аллергии  и отравлениях назначают таблетки активированного угля?
25. Почему продолжительность жизни среднестатистического  японца выше, чем у среднестатистического  европейца? (Ответ обоснуйте на основании пищевого рациона)
26. Какие вещества образуются в организме при гидролизе  жиров, белков и углеводов. Составьте уравнения соответствующих реакций гидролиза тристеарата, глициналанинцистеина, крахмала.
27. Объясните, почему монооксид углерода вреден для здоровья?
28. Какие макроэлементы, влияющие  на здоровье, необходимы человеческому организму?
29. Полезна или вредна соляная кислота для человека? Какой процесс протекает в организме, когда при повышенной кислотности назначают оксид магния? Ответ подтвердите уравнением реакции.
30. Перечислите вещества, с помощью которых можно отбелить ткань. Выделите из них наиболее безопасные для здоровья человека.

разгарнуць » / « згарнуць

Качественные реакции органической химии

1. Качественная реакция на алканы. Определить, что какое-то вещество в смеси или в чистом виде алкан, несложно. Для этого газ либо поджигают — горение алканов сопровождается синим пламенем, либо пропускают через раствор перманганата калия. Алканы не окисляются перманганатом калия на холоду, вследствие этого раствор не будет изменять окраску.

2. Качественная реакция на алкены. Чтобы убедиться в наличии алкена, нужно пропустить его в раствор перманганата калия (реакция Вагнера). В ходе реакции раствор обесцветится, выпадает бурый диоксид марганца MnO₂ (реакция на примере этилена):
3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O ——> 3CH₂OH-CH₂OH + 2KOH + 2MnO₂↓

Так же, алкены обесцвечивают бромную воду:
C₂H₄ + Br₂ ——> C₂H₄Br₂
Бромная вода обесцвечивается, образуется дибромпроизводное.

3. Качественная реакция на алкины. Алкины можно выявить и по реакции Вагнера или с помощью бромной воды:

3C₂H₂ + 8KMnO₄ ——> 3KOOC-COOK + 8MnO₂↓ + 2KOH + 2H2O
C₂H₂ + 2Br₂ —-> C₂H₂Br₄

Алкины с тройной связью у крайнего атома углерода реагируют с аммиачным раствором оксида серебра (гидроксид диаминсеребра (I)) (реактив Толленса):
C₂H₂ + 2[Ag(NH₃)₂]OH ——-> Ag₂C₂↓ + 4NH₃↑ + 2H₂O

Получившийся ацетиленид серебра (I) выпадает в осадок.
Алкины, у которых тройная связь в середине (R-C-=C-R) в эту реакцию невступают.
Такая способность алкинов — замещать протон на атом металла, подобно кислотам — обусловлено тем, что атом углерода находится в состоянии sp-гибридизации и электроотрицательность атома углерода в таком состоянии такая же, как у азота. Вследствие этого, атом углерода сильнее обогощается электронной плотностью и протон становится подвижным.

4. Качественная реакция на альдегиды. Одна из самых интересных качественных реакций в органической химии — на альдегиды, предназначена исключительно для выявления соединений, содержащих альдегидную группу. К альдегиду приливают аммиачный раствор оксида серебра, реакция идет при нагревании:
CH₃-CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH —t—> CH₃-COOH + 2Ag↓ + 4NH₃↑ + H₂O
Если опыт проведен грамотно, то выделяющееся серебро покрывает колбу ровным слоем, создавая эффект зеркала. Именно поэтому реакция называется реакцией серебряного зеркала.
Примечание: реакцией серебряного зеркала также можно выявить метановую (муравьиную) кислоту HCOOH. При чем тут кислота, если мы говорим про альдегиды? Все просто: муравьиная кислота — единственная из карбоновых кислот, содержащая одновременно альдегидную и карбоксильную группы:

В ходе реакции метановая кислота окисляется до угольной, которая разлагается на углекислый газ и воду:
HCOOH + 2[Ag(NH₃)₂]OH —t—> CO₂↑ + 2H₂O + 4NH₃↑ + 2Ag↓
Помимо реакции серебряного зеркала существует также реакция с гидроксидом меди (II) Cu(OH)₂. Для этого к свежеприготовленному гидроксиду меди (II) добавляют альдегид и нагревают смесь:
CuSO₄ + 2NaOH ——> Na₂SO₄ + Cu(OH)₂↓
CH₃-CHO + 2Cu(OH)₂ —t—> CH₃-COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O
Выпадает оксид меди (I) Cu₂O — осадок красного цвета.

Еще один метод определения альдегидов — реакция с щелочным раствором тетраиодомеркурата (II) калия, известный нам из предыдущей статьи как реактив Несслера:
CH₃-CHO + K₂[HgI₄] + 3KOH ——> CH₃-COOK + Hg↓ + 4KI + 2H₂O

При добавлении альдегида к раствору фуксинсернистой кислоты раствор окрашивается в светло-фиолетовый цвет.

5. Качественные реакции на спирты. Спирты по количеству гидроксильных групп бывают одно-, двух-, многоатомными. Для одно- и многоатомных реакции различны.

Качественные реакции на одноатомные спирты:
Простейшая качественная реакция на спирты — окисление спирта оксидом меди. Для этого пары спирта пропускают над раскаленным оксидом меди. Затем полученный альдегид улавливают фуксинсернистой кислотой, раствор становится фиолетовым:
CH₃-CH₂-OH + CuO —t—> CH₃-CHO + Cu + H₂O

Спирты идентифицируются пробой Лукаса — конц. раствор соляной кислоты и хлорида цинка. При пропускании вторичного или третичного спирта в такой раствор образуется маслянистый осадок соответствующего алкилхлорида:
CH₃-CHOH-CH₃ + HCl —ZnCl₂—> CH₃-CHCl-CH₃↓ + H2O
Первичные спирты в реакцию не вступают.

Еще одним известным методом является иодоформная проба:
CH₃-CH₂-OH + 4I₂ + 6NaOH ——> CHI₃↓ + 5NaI + HCOONa + 5H₂O

Качественные реакции на многоатомные спирты.
Наиболее известная качественная реакция на многоатомные спирты — взаимодействие их с гидроксидом меди (II). Гидроксид растворяется, образуется хелатный комплекс темно-синего цвета. Обратите внимание на то, что в отличии от альдегидов многоатомные спирты реагируют с гидроксидом меди (II) без нагревания. К примеру, при приливании глицерина образуется глицерат меди (II):

6. Качественные реакции на карбоновые кислоты. На карбоновые кислоты обычно подчеркивают образование цветных осадков с тяжелыми металлами. Но наиболее осуществимая качественная реакция на метановую кислоту HCOOH. При добавлении концентрированной серной кислоты H₂SO₄ к раствору муравьиной кислоты образуется угарный газ и вода:
HCOOH —H₂SO₄—> CO↑ + H₂O
Угарный газ можно поджечь. Горит синем пламенем:
2CO + O₂ —t—> 2CO₂

Из многоосновных кислот рассмотрим качественную реакцию на щавелевую H₂C₂O₄(HOOC-COOH). При добавлении к раствору щавелевой кислоты раствор соли меди (II) выпадет осадок оксалата меди (II):
Cu²⁺ + C₂O₄^2- ——> CuC₂O₄↓

Щавелевая кислота также, как и муравьиная, разлагается концентрированной серной кислотой:
H₂C₂O₄ —-H₂SO₄—> CO↑ + CO₂↑ + H₂O

7. Качественные реакции на амины. На амины качественных реакций нет (за исключением анилина). Можно доказать наличие амина окрашиванием лакмуса в синий цвет. Если же амины нельзя выявить, то можно различить первичный амин от вторичного путем взаимодействия с азотистой кислотой HNO₂. Для начала нужно ее приготовить, а затем добавить амин:
NaNO₂ + HCl ——>NaCl + HNO₂
Первичные дают азот N₂:
CH₃-NH₂ + HNO₂ ——> CH₃-OH + N₂↑ + H₂O

Вторичные — алкилнитрозоамины — вещества с резким запахом (на примере диметилнитрозоамина):
CH₃-NH-CH₃ + HNO₂ ——> CH₃-N(NO)-CH₃ + H₂O

Третичные амины в мягких условиях с HNO₂ не реагируют.

Анилин образует осадок при добавлении бромной воды:
C₆H₅NH₂ + 3Br₂ ——> C6H₂NH₂(Br)₃↓ + 3HBr

Анилин также можно обнаружить по сиреневой окраске при добавлении хлорной извести.

8. Качественные реакции на фенол. Фенол лучше всего обнаруживает хлорид железа (III) — образуется фиолетовое окрашивание раствора. Это лучший метод обнаружения фенола, т.к. реакция очень чувствительна.

Также фенол наряду с анилином дает осадок желтоватого цвета при пропускании в водный раствор брома — 2,4,6 — трибромфенол:
C₆H₅OH + 3Br₂ ——> C₆H₂OH(Br)₃↓ + 3HBr

Фенолы дают фенол-альдегидные смолы при реакции с альдегидом в кислой среде. При этом образуются мягкие пористые массы фенол-альдегидных смол (реакция поликонденсации).

9. Качественная реакция на алкилхлориды. Вещества, содержащие хлор, могут окрашивать пламя в зеленый цвет. Для этого нужно обмакнуть медную проволоку в алкилхлориде и поднести к пламени (проба Бельштейна).

10. Качественная реакция на углеводы. Большинство углеводов имеют альдегидные и гидроксильные группы, поэтому для них характерны все реакции альдегидов и многоатомных спиртов.
Существует способ, который помогает различить глюкозу от фруктозы — проба Селиванова. Для того, чтобы различить эти углеводы, к ним приливают смесь резорцина и соляной кислоты. Реагирует со смесью фруктоза, при этом раствор окрашивается в малиновый цвет.

Крахмал в присутствии иода окрашивается в темно-синий цвет. При нагревании окраска исчезает, при охлаждении появляется вновь.

11. Качественная реакция на белки. Белки выявляются в основном на реакциях, основанных на окрасках.
Ксантопротеиновая реакция. Данная реакция обнаруживает ароматические аминокислоты, входящие в белки (на примере тирозина):
(OH)C₆H₄CH(NH₂)COOH + HNO₃ —-H₂SO₄——> (OH)C₆H₃(NO₂)CH(NH₂)COOH↓ + H2O — выпадает осадок желтого цвета.
(OH)C₆H₃(NO₂)CH(NH₂)COOH + 2NaOH ——-> (ONa)C₆H₃(NO₂)CH(NH₂)COONa + H2O — раствор становится оранжевым.

Обнаружение серосодержащих аминокислот:
Белок + (CH₃COO)₂Pb —NaOH—>PbS↓ (осадок черного цвета).

Биуретовая реакция для обнаружения пептидной связи (CO-NH):
Белок + CuSO₄ + NaOH ——> красно-фиолетовое окрашивание.

Спецефический запах при горении:
Белок —-обжиг—-> запах паленой шерсти.

разгарнуць » / « згарнуць

ПЛАН РАБОТЫ

ПО ПОДГОТОВКЕ

К ОЛИМПИАДАМ

ПО ХИМИИ 

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: ПОКЛАД ИРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

Любому обществу нужны одарённые люди, и задача общества состоит в том, чтобы рассмотреть и развить способности всех его представителей. К большому сожалению, далеко не каждый человек способен развивать свои способности. Очень многое зависит и от семьи, и от школы. Задача семьи состоит в том, чтобы вовремя увидеть, разглядеть способности ребёнка, задача же школы - поддержать ребёнка и развить его способности, подготовить почву для того, чтобы эти способности были реализованы. Именно в школе должны закладываться основы развития думающей, самостоятельной, творческой личности. Целенаправленная и систематическая работа с одаренными учащимися позволит более эффективно управлять формированием наиболее комплексных синтетических характеристик мышления (гибкость ума, внимание, память, воображение, синтез, анализ и т.д.), активизировать работоспособность и темы познавательной деятельности учащихся, рост все более богатого, глубокого и умелого усвоения знаний.

Цель: предоставление возможности учащимся развить свой интеллект в самостоятельной творческой деятельности, с учетом индивидуальных особенностей и способностей.

Задачи:

предоставить возможность осознать каждому учащемуся свою значимость, свою принадлежность к учебному предмету; ознакомить с методами научной и творческой работы; развить познавательный интерес, любознательность; воспитывать культуру общения со сверстниками и единомышленниками; раскрыть учащихся как творческую личность, способной к саморазвитию и самосовершенствованию; воспитать целеустремленность, активность учащихся в выдвижении перед собой целей, настойчивости и последовательности в их воплощении.

На занятиях учащиеся обучаются:

видеть проблему; самостоятельно ставить задачи; работать с литературными источниками; планировать, учитывать, контролировать, оценивать свою работу; овладевать навыками конструктивного общения, что включает: умение выступать перед публикой, связно излагать свои мысли в процессе полемики, аргументировано говорить, владеть вниманием аудитории, выслушивать других, задавать вопросы по проблемам выступления, с достоинством выходить из острых ситуаций.

Содержание работы:

1. Разработка и реализация межпредметных научно-исследовательских проектов.
2. Участие в научно - практических конференциях обучающихся, олимпиадах, конкурсах различного уровня. Изготовление компьютерных, учебных пособий.
3. Проведение регулярных обзоров научной и научно-популярной литературы.

4. Диагностика обучающихся – методика оценки общей одаренности.

5. Работа со способными и одаренными детьми на уроках – разработан широкий спектр заданий, позволяющий при работе делать их выбор, исходя из конкретной учебной ситуации и учитывая особенности ребенка, уровень его знаний. Использование системы заданий повышенной сложности: задания на развитие логического мышления, нахождение общего, частного, промежуточного понятий, расположение понятий от более частных к более общим; задания на развитие творческого мышления – выполнение творческих работ обучающимися; задания на составление проектов, задания на прогнозирование ситуаций.

6. Внеклассная работа с обучающимися – создание постоянных (кружок) и временных групп (групп по подготовке к олимпиадам, конкурсам, конференциям с учетом интересов учащихся).

Основной принцип работы – принцип «обогащения».

Методы работы: проблемные, исследовательские, поисковые, практические; анкетирование, опрос; собеседование; тестирование; анализ литературных источников; творческие работы; метод прогнозирования; метод исследования проблемы.

Формы работы: групповая и индивидуальная, сочетание групповой и индивидуальной форм, творческие мастерские; групповые занятия с сильными учащимися; занятие на факультативе; конкурсы; интеллектуальный марафон; участие в олимпиадах; работа по индивидуальным планам; научно-исследовательские конференции.

 

Ресурсное обеспечение:

- наличие учебного кабинета химии, оснащенного в полной мере необходимым оборудованием;

- библиотечный фонд – наличие литературы.

Ожидаемые результаты:

- увеличение количества участников и победителей конкурсов, конференций, олимпиад

различного уровня;

- создание условий для самоопределения обучающихся в отношении  

профильного обучения.

-высокий уровень познавательного интереса к предмету;

            -отсутствие неуспевающих по предмету;

-увеличение количества обучающихся выбирающих учебный предмет «Химия» как экзамен с успешной его сдачей.

Что нужно сделать в работе с одарёнными учащимися?

 - создать благоприятную атмосферу на уроке;

- заинтересовать ученика в получении знаний;

 - оказывать помощь на дополнительных занятиях в поиске дополнительных знаний;

 - изменить формы и методы учебной работы превратить их в активный субъект деятельности;

 - создавать на уроке ситуацию выбора и успеха;

 - ориентировать учащихся на ценности: человек, семья, отечество, труд, знания, культура, мир

которые охватывают важнейшие стороны деятельности;

- культивировать физическое развитие и здоровый образ жизни.

 

Мероприятия	Сроки проведения
Составить список одарённых и высокомотивированных учащихся к изучению учебного предмета «Химия»	Сентябрь
Анкетирование по изучению интересов и склонностей	Сентябрь
Выявление учащихся 11 кл., сдающих ЦТ по учебному предмету «Химия»	Сентябрь
Проведение письменных работ с целью определения  фактического уровня знаний учащихся 7-11 классов по основным разделам учебного материала предыдущих лет обучения	Сентябрь
Участие в обсуждение  вопросов работы  с одарёнными учащимися  и обмен  опытом с коллегами (на педсовете, МО)	В течение учебного года
Составление плана работы консультаций с одарёнными учащимися на текущую четверть	Сентябрь, обновлять по мере необходимости
Использовать на уроках различные виды опроса	В течение учебного года
Проводить дополнительные занятия для одарённых, учить детей навыкам самостоятельной работы	В течение учебного года
Проведение исследовательской работы и её защита на школьной научно-практической конференции	В течение учебного года
Подготовка к участию на республиканских научно-практических конференциях	Сентябрь-февраль
Составлять план работ по подготовке учащихся к олимпиадам (школьной, районной и др.)	Октябрь-Ноябрь
Привлекать одарённых учащихся к участию в научно-исследовательских конференциях и олимпиадах по учебному предмету «Химия»  на разных уровнях	В течение учебного года
Участвовать с одарёнными учащимися во всех конкурсах по предмету.	В течение учебного года

 

 

СПИСОК ОДАРЕННЫХ И ВЫСОКОМОТИВИРОВАННЫХ УЧАЩИХСЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА «ХИМИЯ»

 

Ф. И.	КЛАСС
Кветкова Анна	7а
Залесовский Даниил	7а
Лашанкова Татьяна	7а
Атабекян Богдан	7б
Крупенина Мария	7б
Назаренко Александр	8а
Павловский Кирилл	8а
Синицын глеб	8а
Шлынова Анастасия	8б
Лашанков Артем	8б
Кордон Валерия	9б
Белькина Ольга	9б
Василькова Диана	9б
Сапсалева Ксения	9а
Прудникова Анастасия	9а
Тарасенко Даниил	10
Кириневич Анна	10
Губернаторова Карина	10
Новикова Ангелина	10
Карпенюк Мария	10
Тихановская Александра	11
Пуцылева Дарья	11
Курлукова Валерия	11
Сечков Станислав	11

 

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПЛАН РАБОТЫ ПО ПОДГОТОВКЕ К ОЛИМПИАДЕ

ПО УЧЕБНОМУ ПРЕДМЕТУ «ХИМИЯ» УЧАЩИХСЯ 7-8 КЛАССОВ

 

ТЕМА	ДАТА ВЫПОЛНЕНИЯ
Введение в химию: Что изучает химия? Чистые вещества и смеси Практическая работа. Разделение неоднородной смеси. ОПБП	04.09.2022-15.09.2022
Основные химические понятия: атом, относительная атомная масса, молекулы, простые и сложные вещества, химическая формула, валентность, относительная молярная и формульная массы, химическое количество вещества, моль, молярная масса и молярный объем. Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности.	18.09.2022-29.09.2022
Химические реакции: типы химических реакций, составление уравнений химических реакций, закон сохранения массы веществ. Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Изучение признаков протекания химических реакций. ОПБП	25.09.2022-6.10.2022
Кислород Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Сборка простейших приборов для получения и собирания газов. Получение кислорода и изучение его свойств. ОПБП	09.10.2022-20.10.2022
Водород Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Действие кислот на индикаторы. Взаимодействие кислот с металлами. ОПБП	23.10.2022-10.11.2022
Вода Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Действие растворимых оснований на индикаторы. Реакция на нейтрализацию. ОПБП	13.11.2022-24.11.2022
Основные классы неорганических соединений (оксиды, кислоты, основания, соли) Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Получение нерастворимого основания. Взаимодействие солей с металлами. ОПБП	27.11.2022-08.12.2022
Строение атома и систематизация химических элементов Понятие амфотерности. Периодический закон Менделеева. Строение атома.	11.12.2022-22.12.2022
Химическая связь Виды связи. Электроотрицательность. Степень окисления. ОВР.	09.01.2023-26.01.2023
Растворы Качественные и количественные характеристики растворов. Реакции ионного обмена	05.02.2023-28.02.2023
Металлы Химические свойства металлов. Коррозия металлов. Соли металлов. Качественное обнаружение ионов металлов. ОПБП.	05.03.2023-30.03.2023

 

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПЛАН РАБОТЫ ПО ПОДГОТОВКЕ К ОЛИМПИАДЕ

ПО УЧЕБНОМУ ПРЕДМЕТУ «ХИМИЯ» УЧАЩИХСЯ 9 КЛАССОВ

 

ТЕМА	ДАТА ВЫПОЛНЕНИЯ
Введение в химию: Что изучает химия? Чистые вещества и смеси Практическая работа. Разделение неоднородной смеси. ОПБП	04.09.2022-08.09.2022
Основные химические понятия: атом, относительная атомная масса, молекулы, простые и сложные вещества, химическая формула, валентность, относительная молярная и формульная массы, химическое количество вещества, моль, молярная масса и молярный объем. Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности.	08.09.2022-15.09.2022
Химические реакции: типы химических реакций, составление уравнений химических реакций, закон сохранения массы веществ. Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Изучение признаков протекания химических реакций. ОПБП	18.09.2022-22.09.2022
Кислород Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Сборка простейших приборов для получения и собирания газов. Получение кислорода и изучение его свойств. ОПБП	25.09.2022-29.09.2022
Водород Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Действие кислот на индикаторы. Взаимодействие кислот с металлами. ОПБП	02.10.2022-06.10.2022
Вода Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Действие растворимых оснований на индикаторы. Реакция на нейтрализацию. ОПБП	09.10.2022-13.10.2022
Основные классы неорганических соединений (оксиды, кислоты, основания, соли) Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Получение нерастворимого основания. Взаимодействие солей с металлами. ОПБП	16.10.2022-20.10.2022
Строение атома и систематизация химических элементов Понятие амфотерности. Периодический закон Менделеева. Строение атома.	23.10.2022-28.10.2022
Химическая связь Виды связи. Электроотрицательность. Степень окисления. ОВР.	30.10.2022-03.11.2022
Растворы Качественные и количественные характеристики растворов. Реакции ионного обмена	06.11.2022-10.11.2022
Металлы Химические свойства металлов. Коррозия металлов. Соли металлов. Качественное обнаружение ионов металлов. ОПБП.	13.11.2022-17.11.2022
Неметаллы (галогены, кислород, кремний, углерод, азот, сера, фосфор и их соединения)	20.11.2022-08.12.2022
Введение в органическую химию Алканы (строение, свойства, изомерия). Алкены. Алкины. Арены. Спирты. Карбоновые кислоты. Жиры. Углеводы. Амины. Аминокислоты. Белки. Углеводы	11.12.2022-17.05.2023

 

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПЛАН РАБОТЫ ПО ПОДГОТОВКЕ К ОЛИМПИАДЕ

ПО УЧЕБНОМУ ПРЕДМЕТУ «ХИМИЯ» УЧАЩЕГОСЯ 10 КЛАССА

 

ТЕМА	ДАТА ВЫПОЛНЕНИЯ
Введение в химию: Что изучает химия? Чистые вещества и смеси Практическая работа. Разделение неоднородной смеси. ОПБП	04.09.2022-08.09.2022
Основные химические понятия: атом, относительная атомная масса, молекулы, простые и сложные вещества, химическая формула, валентность, относительная молярная и формульная массы, химическое количество вещества, моль, молярная масса и молярный объем. Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности.	08.09.2022-15.09.2022
Химические реакции: типы химических реакций, составление уравнений химических реакций, закон сохранения массы веществ. Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Изучение признаков протекания химических реакций. ОПБП	18.09.2022-22.09.2022
Кислород Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Сборка простейших приборов для получения и собирания газов. Получение кислорода и изучение его свойств. ОПБП	25.09.2022-29.09.2022
Водород Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Действие кислот на индикаторы. Взаимодействие кислот с металлами. ОПБП	02.10.2022-06.10.2022
Вода Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Действие растворимых оснований на индикаторы. Реакция на нейтрализацию. ОПБП	09.10.2022-13.10.2022
Основные классы неорганических соединений (оксиды, кислоты, основания, соли) Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Получение нерастворимого основания. Взаимодействие солей с металлами. ОПБП	16.10.2022-20.10.2022
Строение атома и систематизация химических элементов Понятие амфотерности. Периодический закон Менделеева. Строение атома.	23.10.2022-28.10.2022
Химическая связь Виды связи. Электроотрицательность. Степень окисления. ОВР.	30.10.2022-03.11.2022
Растворы Качественные и количественные характеристики растворов. Реакции ионного обмена	06.11.2022-10.11.2022
Металлы Химические свойства металлов. Коррозия металлов. Соли металлов. Качественное обнаружение ионов металлов. ОПБП.	13.11.2022-17.11.2022
Неметаллы (галогены, кислород, кремний, углерод, азот, сера, фосфор и их соединения)	20.11.2022-08.12.2022
Введение в органическую химию Алканы (строение, свойства, изомерия). Алкены. Алкины. Арены. Спирты. Альдегиды. Карбоновые кислоты. Жиры. Углеводы. Амины. Аминокислоты. Белки. Углеводы	11.12.2022-17.05.2023

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПЛАН РАБОТЫ ПО ПОДГОТОВКЕ К ОЛИМПИАДЕ

ПО УЧЕБНОМУ ПРЕДМЕТУ «ХИМИЯ» УЧАЩЕЙСЯ 11 КЛАССА

ТЕМА	ДАТА ВЫПОЛНЕНИЯ
Введение в химию: Что изучает химия? Чистые вещества и смеси Практическая работа. Разделение неоднородной смеси. ОПБП	04.09.2022-08.09.2022
Основные химические понятия: атом, относительная атомная масса, молекулы, простые и сложные вещества, химическая формула, валентность, относительная молярная и формульная массы, химическое количество вещества, моль, молярная масса и молярный объем. Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности.	11.09.2022-13.09.2022
Химические реакции: типы химических реакций, составление уравнений химических реакций, закон сохранения массы веществ. Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Изучение признаков протекания химических реакций. ОПБП	14.09.2022-20.09.2022
Кислород Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Сборка простейших приборов для получения и собирания газов. Получение кислорода и изучение его свойств. ОПБП	21.09.2022-20.09.2022
Водород Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Действие кислот на индикаторы. Взаимодействие кислот с металлами. ОПБП	21.09.2022-29.09.2022
Вода Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Действие растворимых оснований на индикаторы. Реакция на нейтрализацию. ОПБП	02.10.2022-06.10.2022
Основные классы неорганических соединений (оксиды, кислоты, основания, соли) Решение расчетных задач по данной теме различного уровня сложности. Практическая работа. Получение нерастворимого основания. Взаимодействие солей с металлами. ОПБП	09.10.2022-13.10.2022
Строение атома и систематизация химических элементов Понятие амфотерности. Периодический закон Менделеева. Строение атома.	16.10.2022-20.10.2022
Химическая связь Виды связи. Электроотрицательность. Степень окисления. ОВР.	23.10.2022-25.10.2022
Растворы Качественные и количественные характеристики растворов. Реакции ионного обмена	25.10.2022-27.10.2022
Металлы Химические свойства металлов. Коррозия металлов. Соли металлов. Качественное обнаружение ионов металлов. ОПБП.	30.10.2022-03.03.2022
Неметаллы (галогены, кислород, кремний, углерод, азот, сера, фосфор и их соединения)	04.11.2022-13.11.2022
Органическая химия Алканы (строение, свойства, изомерия). Алкены. Алкины. Арены. Спирты. Карбоновые кислоты. Жиры. Углеводы. Амины. Аминокислоты. Белки. Углеводы	16.11.2022-09.12.2022

 

Творческая группа по химии

№	Тема	Теоретическая часть	Практическая часть	Ответственные
1	Общая и неорганическая химия. Основные понятия и законы химии	Основные понятия химии. Чистые вещества и смеси. Аллотропия. Химическаяформула. Вещества молекулярного и немолекулярного строения.	1. Вычисление массовой доли элемента по формуле вещества. 2. Установление эмпирической и молекулярной (истинной) формул по массовым долям химических элементов, входящих в состав вещества.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
2	Общая и неорганическая химия. Основные понятия и законы химии	Химическое количество вещества. Молярная масса. Закон постоянства состава и закон сохранения массы веществ.	1. Вычисление по химическим уравнениям массы, количества или объема (для газов, при н. у.) по известной массе, количеству или объему (для газов, при н. у.) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ. 2. Вычисление количества вещества по его массе и массы вещества по его количеству.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
3	Общая и неорганическая химия. Основные понятия и законы химии	Газовые законы: Авогадро и объемных отношений. Молярный объем газа. Относительная плотность газа.	1.Вычисление количества газа по его объему (при н. у.) и объема (при н. у.) газа по его количеству. 2. Вычисление относительной плотности и молярной массы газов.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
4	Химическая связь и строение вещества. Химические реакции	Природа и типы химической связи. Механизмы образования ковалентной связи.Валентность и степень окисления атомов элементов. Межмолекулярное взаимодействие.	1.Вычисление по химическим уравнениям массы, количества или объема (для газов, при н. у.) по известной массе, количеству или объему (для газов, при н. у.) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
5	Химическая связь и строение вещества. Химические реакции	Классификация химических реакций в неорганической химии. Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения. Скорость химических реакций. Химическое равновесие и условия его смещения.Окислительно-восстановительные реакции.	1.Решение задач по окислительно-восстановительным реакциям.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
6	Строение атома и периодический закон	Строение атома. Состав атомных ядер. Нуклиды и изотопы.Периодический закон и периодическая система элементов Д.И.Менделеева.	1.Решение задач по теме: «Строение атома, состав атомных ядер».	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
7	Химия растворов	Растворы. Растворение как физико-химический процесс. Растворимость веществ. Массовая доля растворенного вещества. Электролитическая диссоциация.	1. Вычисление массовой доли и массы растворенного вещества (растворителя). 2. Расчет массы вещества или объема раствора, необходимого для приготовления раствора с заданной массовой долей растворенного вещества. 83. Вычисления по уравнениям реакций, протекающих в растворах.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
8	Химия растворов	Реакции ионного обмена и условия их необратимости. Ионные уравнения реакций.Понятие о водородном показателе (рН).	1. Вычисление массовой доли и массы растворенного вещества (растворителя). 2. Расчет массы вещества или объема раствора, необходимого для приготовления раствора с заданной массовой долей растворенного вещества. 3. Вычисления по уравнениям реакций, протекающих в растворах.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
9	Неметаллы	Водород, его физические и химические свойства. Получение водорода в лаборатории, его использование. Вода, ее физические и химические свойства.	Вычисление по химическим уравнениям массы, количества или объема(для газов, при н. у.) по известной массе, количеству или объему (для газов, при н. у.)одного из вступивших в реакцию или полученных веществ.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
10	Неметаллы	Общая характеристика элементов VIIA-группы. Химические свойства. Соляная кислота и ее соли. Качественная реакция на хлорид-ионы.	Установление эмпирической и молекулярной (истинной) формул по массовым долям химических элементов, входящих в состав вещества.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
11	Неметаллы	Общая характеристика элементов VIA-группы. Кислород, его физические и химические свойства. Озон. Получение кислорода в лаборатории.	Вычисление относительной плотности и молярной массы газов.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
12	Неметаллы	Сера. Серная кислота. Соли серной кислоты. Качественная реакция на сульфат-ион.	Вычисления по уравнениям реакций, протекающих в растворах.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
13	Неметаллы	Азот. Аммиак. Соли аммония. Азотная кислота.Соли азотной кислоты. Фосфор. Оксид фосфора (V). Фосфорная кислота и ее соли.Важнейшие минеральные удобрения: азотные, фосфорные, калийные.	Определение практического выхода продукта реакции.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
14	Неметаллы	Углерод. Оксиды углерода (II) и (IV). Угольная кислота и ее соли.  Качественная реакция на карбонат-ион. Оксид кремния (IV) и кремниевая кислота. Соли кремниевой кислоты.	Вычисление по химическим уравнениям массы, количества или объема (для газов, при н. у.) по известной массе, количеству или объему (для газов, при н. у.) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
15	Металлы	Общая характеристика металлов. Электрохимический ряд напряжения металлов. Электролиз	1. Вычисление массовой доли и массы растворенного вещества (растворителя). 2. Расчет массы вещества или объема раствора, необходимого для приготовления раствора с заданной массовой долей растворенного вещества. 3. Вычисления по уравнениям реакций, протекающих в растворах.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
16	Металлы	Щелочные и щелочноземельные металлы. Жесткость воды	. Вычисление массовой доли и массы растворенного вещества (растворителя). 2. Расчет массы вещества или объема раствора,необходимого для приготовления раствора с заданной массовой долей растворенного вещества. 3. Вычисления по уравнениям реакций, протекающих в растворах.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
17	Металлы	Алюминий и его соединения	1. Вычисление по химическим уравнениям массы, количества или объема (для газов, при н. у.) по известной массе, количеству или объему (для газов, при н. у.) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
18	Металлы	Железо и его соединения	1.Вычисление по химическим уравнениям массы, количества или объема (для газов, при н. у.) по известной массе, количеству или объему (для газов, при н. у.) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
19	Металлы	Хром и его соединения	Определение практического выхода продукта реакции.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
20	Металлы	Важнейшие соединения марганца и меди	1.Вычисление по химическим уравнениям массы, количества или объема (для газов, при н. у.) по известной массе, количеству или объему (для газов, при н. у.) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
21	Органическая химия	Алканы	1. Вычисление относительной молекулярной и относительной формульной масс веществ по химическим формулам. 2. Вычисление массовой доли элемента по формуле вещества. 3. Вычисление количества вещества по его массе и массы вещества по его количеству. 4. Вычисление количества газа по его объему (при нормальных условиях (далее – н. у.)) и объема (при н. у.) газа по его количеству. 5. Вычисление по химическим уравнениям массы, количества или объема (для газов, при н. у.) по известной массе, количеству или объему (для газов, при н. у.) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ. 6. Вычисление массовой доли и массы растворенного вещества (растворителя). 7. Установление эмпирической и молекулярной (истинной) формул по массовым долям химических элементов, входящих в состав вещества. 8. Вычисление относительной плотности и молярной массы газов. 9. Вычисления по уравнениям реакций, протекающих в растворах. 10. Определение практического выхода продукта реакции. 11. Вывод формул органических веществ по общей формуле, отражающей их состав. 12. Установление молекулярных формул органических веществ на основании продуктов их сгорания. 13. Расчеты по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ взято в избытке.	Мартынова Ю. А., Поклад И. А., Гордиевич М. В, Шалыгина С. И., Цыганкова О. В.
22	Органическая химия	Алкены
23	Органическая химия	Диеновые углеводороды с сопряженными двойными связями
24	Органическая химия	Алкины
25	Органическая химия	Арены (ароматические углеводороды)
26	Органическая химия	Углеводороды в природе. Промышленная переработка нефти: перегонка и крекинг. Применение углеводородов
27	Органическая химия	Насыщенные одноатомные спирты
28	Органическая химия	Многоатомные спирты
29	Органическая химия	Фенолы
30	Органическая химия	Альдегиды
31	Органическая химия	Карбоновые кислоты
32	Органическая химия	Сложные эфир
33	Органическая химия	Жиры как представители сложных эфиров
34	Органическая химия	Амины
35	Органическая химия	Аминокислоты
36	Органическая химия	Белки
37	Органическая химия	Углеводы
38	Органическая химия	Дисахариды
39	Органическая химия	Полисахариды

 

разгарнуць » / « згарнуць

№	Тема	Количество часов	Дата проведения
Тема 1. Краткая история развития органической химии (1 час)
1	История становления и развития органической химии. Этапы формирования представлений о строении вещества и методах выделения и трансформации органических веществ	1	03.09.2022
Тема 2. Теория строения органических соединений (4 часа)
2	Удивительный мир молекул. Пространственное строение органических соединений	1	10.09.2022
3	Химические конструкторы и их использование в органической химии, в других смежных областях науки	1	17.09.2022
4	Многообразие и взаимосвязь соединений мира органических веществ. Явление изомерии	1	24.09.2022
5	Понятие хиральности и ахиральности, их связь с симметрией молекулы. Практическая работа: «Работа с графическим редактором химических формул ISIS DRAW». ОПБП	1	01.10.2022
Тема 3. Классификация и номенклатура органических соединений (2 часа)
6	Классификация органических соединении	1	08.10.2022
7	Виды систематических номенклатур	1	15.10.2022
Тема 4. Классификация органических реакций (2 часа)
8	Органическая химия как наука о процессах разрыва и образовании новых химических связей в молекуле	1	22.10.2022
9	Понятие механизма химической реакции	1	29.10.2022
Тема 5. Углеводороды (8 часов)
10	Углеводороды как скелетная основа других органических соединений.Реакции радикального замещения в алканах. Лабораторый опыт «Моделирование молекул насыщенных углеводородов, их изомеров». ОПБП	1	12.11.2022
11	Реакции замещения атома водорода в алкенах. Аллильный радикал. Особенности замещения атома водорода в боковой цепи аренов. Бензильный радикал.Лабораторный опыт «Моделирование молекул ненасыщенных углеводородов, их изомеров». ОПБП	1	19.11.2022
12	Реакции электрофильного замещения в ароматических углеводородах	1	26.11.2022
13	Реакции электрофильного присоединения по кратной связи в алкенах	1	03.12.2022
14	Особенности реакций присоединения в ряду диеновых углеводородов	1	10.12.2022
15	Особенности реакции присоединения в ряду алкинов	1	17.12.2022
16	Реакции окисления кратных связей, влияние условий на продукты взаимодействия	1	24.12.2022
17	Значение процессов в производстве и жизни человека. Практическая работа «Качественное определение углеводородов». ОПБП	1	14.01.2023
Тема 6. Монофункциональные производные углеводородов (12 часов)
18	Галогенпроизводные углеводородов. Практическая работа «Качественное определение углерода, водорода и хлора в органических веществах». ОПБП	1	21.01.2023
19	Реакции элиминирования; взаимодействие с металлами	1	28.01.2023
20	Представление о синтетических возможностях металлорганических соединений	1	04.02.2023
21	Гидроксилсодержащие углеводороды. Практическая работа «Свойства и сравнительная характеристика одноатомных, многоатомных спиртов и фенолов». ОПБП	1	11.02.2023
22	Карбонильные соединения	1	18.02.2023
23	Альдегиды и кетоны	1	25.02.2023
24	Циклические формы моносахаридов как представителей полуацеталей	1	04.03.2023
25	Карбоновые кислоты и их производные	1	11.03.2023
26	Реакция этерификации, представление о роли кислотного катализатора. Практическая работа «Получение сложных эфиров реакцией этерификации». ОПБП	1	18.03.2023
27	Понятие об использовании хлорангидридов и ангидридов кислот в качестве ацилирующих реагентов	1	25.03.2023
28	Значение карбоновых кислот, их производных и процессов с их участием в производстве и жизни человека	1	08.04.2023
29	Значение спиртов, альдегидов и кетонов и процессов с их участием в производстве и жизни человека.Практическая работа «Получение и горение уротропина (сухой спирт)». ОПБП	1	15.04.2023
Тема 7. Гетерофункциональные соединения (углеводы и аминокислоты) (5 часов)
30	Представление о многообразии функционально замещенных карбонильных соединений	1	22.04.2023
31	Важнейшие биомолекулы: углеводы, аминокислоты, пептиды и жиры как поли- и гетерофункциональные соединения	1	29.04.2023
32	Моделирование их свойств на основе знания свойств соответствующих монофункционально замещенных углеводородов.	1	06.05.2023
33	Практическая работа «Решение экспериментальных задач на распознавание органических веществ» ОПБП	1	13.05.2023
34	Практическая работа «Щелочной гидролиз жиров (получение мыла)» ОПБП	1	20.05.2023
35	Обобщающее повторение	1	27.05.2023

 

Учебная программа факультативного занятия «Удивительный мир органических веществ»для X(XI)класса учреждений образования,реализующих образовательные программы общего среднего образования

ГЛАВА1 ОБЩИЕПОЛОЖЕНИЯ

1.Настоящая учебная программа факультативного занятия «Удивительный мир органических веществ»(далее–учебная программа)предназначена дляX(XI) классов учреждений образования,реализующих  образовательные программыо бщего среднего образования.

2.Настоящая учебная программа рассчитанана 35часов (1час внеделю).

3.Цель–расширение и углубление знаний учащихся,полученных при изучении основного    курса                      органической                     химии,     расширение     кругозора     иформирование естественно-научного мировоззрения.

4. Задачи:

создание условий для дополнительной мотивации к изучению химии посредством использования мощного   потенциала ряда специфических форм занятий и технологий,таких как химическийэксперимент,моделирование(в том числе компьютерное),визуализация и другое;

содействие социокультурной адаптации учащихся после окончания средней школы посредством осознанной мотивацииквыборупрофессии;

обеспечение преемственностивсодержанииобразованиямеждуобщимсреднимивысшим   образованием                      повыбранному   (химическому,      химико-технологическомуибиохимическому)профилю;

содействие     более    глубокой    теоретической     подготовке    учащихсявобластихимическихзнаний,котораястанетосновойнепрерывногообразованиядляполучениявдальнейшемхимическихспециальностей,атакжеспециальностей,гденеобходимызнанияпохимии.

5. РекомендуемыеформыиметодыобученияивоспитаниясучетомвозрастныхособенностейучащихсяX(XI)класса,содержательногоипроцессуальногокомпонентовучебногоматериала:лекция,беседысучащимися,практическиеработыпорешениюзадач

 

НациональныйправовойИнтернет-порталРеспубликиБеларусь,28.08.2020,8/35710

инаписаниюуравненийхимическихреакций,проведениехимическогоэкспериментаввидедемонстрацийиисследовательскихзаданий,работасИнтернет-ресурсами.

6.Основныетребованиякрезультатамосвоениясодержанияучебногоматериалавыражаютсявтом,чтоуучащихсябудутсформированы:

6.1.знаниятеоретическогоматериаланастоящейучебнойпрограммы;

6.2.умениеприменятьполученныетеоретическиезнаниядлярешенияпрактическихзадачпоорганическойхимии;

6.3.представлениеобисследовательскойитворческойдеятельностивобластиорганическойхимии.

ГЛАВА2

СОДЕРЖАНИЕУЧЕБНОГОМАТЕРИАЛА

Тема1.Краткаяисторияразвитияорганическойхимии(1час)

Красотаиутилитарностьмираорганическихвеществ.Местоорганическойхимиисредидругихестественныхнаук:спецификаобъектовизучения,рольврешенииважнейшихсоциокультурных,природоохранныхииныхзадач.Историястановленияиразвитияорганическойхимии.Этапыформированияпредставленийостроениивещества                    иметодах      выделения      итрансформации      органических    веществ.                  Вкладалхимиков,ятрохимиковвразвитиепервичныхсведенийоприродеорганическихвеществ.Теория                    витализма     идостиженияученых,       которые    способствовалиееопровержениювXIXвеке.Предпосылкииразработкатеориихимическогостроения.Основныедостиженияорганическойхимиивустановленииструктурыисинтезеорганическихвеществ.

Тема2.Теориястроенияорганическихсоединений(4часа)

Удивительныймирмолекул.Пространственноестроениеорганическихсоединений.Строениеатомауглерода,другихорганогенныхэлементов:влияниенаспособностьобразованиясвязейигеометриюмолекул.Геометрияорганическихмолекул(понятиявалентногоугла,длиныикратностисвязи).Способымоделированияивизуализациистроенияорганическихвеществ.Понятиеомолекулярныхмоделях.Химическиеконструкторыиихиспользованиеворганическойхимии,вдругихсмежныхобластяхнауки.Эстетикаиутилитарностьмолекулярныхмоделей.Способыотображениястроенияорганическихсоединенийнаплоскости.Видыхимическихформул:молекулярные,эмпирические,электронные,структурные(графические,сокращенныескелетные),стереопроекционные(перспективные),проекционные(Ньюмена,Фишера).Понятиеконформациииконфигурации.Углеводородныйскелетифункциональныегруппы.

Многообразиеивзаимосвязьсоединениймираорганическихвеществ.Явлениеизомерии.Видыизомерии:структурная(изомерияуглеродногоскелета,положениякратнойсвязи,положенияфункциональнойгруппы(гетероатома),межклассовая),пространственная(диастереомерия,энантиомерия).Понятиехиральностииахиральности,ихсвязьссимметриеймолекулы.Примерыхиральныхиахиральныхобъектовживойинеживойприроды.Красотасимметриииутилитарностьасимметрииорганическихмолекул.Удивительнаязагадкаасимметричностинашегомира.

Демонстрации:

1.Анимации:строениеатомауглерода.1

2.Анимации:видымолекулярныхмоделей.1

3.Анимации:моделимолекулструктурныхипространственныхизомеров.1Практическиеработы:

1. РаботасграфическимредакторомхимическихформулISISDRAW.2______________________________

1Возможнопроведениедемонстрацийсиспользованиемшаростержневыхмоделей.

2Возможнопроведениепрактическойработывтетрадиисиспользованиемшаростержневыхмоделей.

НациональныйправовойИнтернет-порталРеспубликиБеларусь,28.08.2020,8/35710

 

Тема3.Классификацияиноменклатураорганическихсоединений(2часа)

 

История     становления       номенклатуры      органических    соединений.Появлениетривиальныхназваний,предпосылкивозникновениясистематическихноменклатур.Понятиеохимическомязыке.

Классификацияорганическихсоединении.Понятиеобуглеводородномскелетеифункциональных   группах.                                     Основныеклассы                         монофункциональных                                     органическихсоединений.Понятиеогетерофункциональныхсоединениях.

Виды     систематических      номенклатур     (номенклатура     Международного                       союзатеоретическойиприкладнойхимии(далее–ИЮПАК),заместительнаяноменклатураИЮПАК,рациональная,стереоизомеров),  понятиеопринципах                       построенияивозможностиихиспользованиядляназванияорганическихсоединений.

Заместительнаяноменклатура    ИЮПАК.Принцип                      замещенияглавнойуглеводороднойцепикакосновапостроениясистематическихназваний.Структураназвания:названиеглавнойуглеводороднойцепи,функциональныхгруппизаместителей.Правила                   выбора    инумерацииглавной      цепи.Правиланазвания     иочередностирасположения  вназвании                   заместителейифункциональныхгрупп.Спецификанаименованияалкильныхзаместителей.

Представление           онекоторых           видах         номенклатуры          стереоизомеров(p-диастереомеров,энантиомеров).

Демонстрации:

4.Анимации:номенклатураорганическихсоединений1.Практическиеработы:

2. Моделированиеорганическихмолекул.2

 

Тема4.Классификацияорганическихреакций(2часа)

 

Удивительныймирорганическихреакций.Органическаяхимиякакнаукаопроцессахразрываиобразованииновыххимическихсвязейвмолекуле.Электроннаяприродахимическихсвязейворганическихсоединениях.Взаимноевлияниеатомоввмолекуле.Электронныеэффекты:индуктивный,мезомерный(сопряжения).

Понятие      механизма      химическойреакции.         Типы    разрыва                      (гомолитическийигетеролитический)                иобразования           химическихсвязей.Способы                      обозначенияэлектронныхэффектовимеханизмовреакций.Визуализация                      имоделированиехимическихпроцессовнаплоскостииспомощью3D-анимаций.Промежуточныечастицыворганическойхимии:свободныерадикалы,карбкатионыикарбанионы,факторы,влияющиенаихустойчивость.Понятиенуклеофильностииэлектрофильности.Типыреагентов                      (радикальныечастицы,нуклеофилыиэлектрофилы).Классификацияорганическихреакцийпорезультатуитипуреагента:реакциизамещения(радикальный,нуклеофильный,                      электрофильный),присоединения(радикальный,нуклеофильный,электрофильный),отщепления,окисления,восстановления.

5. Демонстрации:

Анимации:реакцииорганическихсоединений.

Тема5.Углеводороды(8часов)

Красота      простоты       строения       искрытых       функциональныхвозможностейуглеводородов.Углеводородыкакскелетнаяосновадругихорганическихсоединений.Возможностифункциональнойтрансформацииуглеводородоввреакцияхзамещенияиотщепленияводорода,присоединенияпократнымсвязям.

Реакциизамещения.Реакциирадикальногозамещениявалканах:галогенирование,нитрование.Понятиеомеханизмереакциирадикальногозамещениянапримереметана;основныестадиипроцесса(зарождение,рост,обрывцепи).Хлорированиеибромированиегомологовметана;факторы,влияющиенасоотношениепродуктовмонозамещения.Относительная             устойчивость  первичных,     вторичных,   третичных                              углеводородныхрадикалов.Значениепроцессоввпроизводствеижизничеловека.

НациональныйправовойИнтернет-порталРеспубликиБеларусь,28.08.2020,8/35710

 

Реакциизамещенияатомаводородавалкенахвa-положении.Аллильныйрадикал.Особенностизамещенияатомаводородавбоковойцепиаренов.Бензильныйрадикал.

Реакцииэлектрофильногозамещениявароматическихуглеводородах.Понятиеомеханизмеиобщихзакономерностяхреакцийэлектрофильногозамещениявбензольномкольце(стадиипроцесса,строениеистабилизацияp-иs-комплексов).Ориентациязамещениямонозамещенныхбензоловвравновесныхинеравновесныхпроцессах:взаимноевлияниеатомов,орто-,пара-иметаориентанты,ихвлияниенаскоростьинаправлениепроцесса.Реакцииэлектрофильногозамещениябензолаиегогомологов(галогенирование,нитрование,сульфирование,алкилирование,ацилирование).Значениепроцессоввпроизводствеижизничеловека.

Реакцииприсоединения.Реакцииэлектрофильногоприсоединенияпократнойсвязивалкенах.Понятиеомеханизмереакцииэлектрофильногоприсоединения(образованиеp-иs-комплексов,стереохимическиеособенности).Карбониевыйкатион,относительнаяустойчивостьпервичных,вторичных,третичныхкарбониевыхкатионов.Присоединениенесимметричныхреагентов(галогеноводородов,воды)кгомологамэтена.ПравилоМарковникова,егосовременноеобоснование.

Особенностиреакций               присоединения       врядудиеновых            углеводородов:присоединение                               (1,2-     и1,4-)      водорода,     галогенов    игалогеноводородов,                               реакцииполимеризациинапримеребутадиена-1,3,2-метилбутадиена-1,3.           Реакция1,4-циклоприсоединения.

Особенности      реакции      присоединенияврядуалкинов:              гидратация    (реакцияКучерова),                        галогенирование,гидрогалогенирование,                        ролькатализаторов(ионыпереходныхметаллов),направлениеприсоединения.

Значениепроцессоввпроизводствеижизничеловека.

Реакцииокисления.Реакцииокислениякратныхсвязей,влияниеусловийнапродуктывзаимодействия:окислениеперманганатомкалиявщелочнойсреденахолоде(реакцияВагнера)ивкислойсредепринагревании,окислениенадкислотамидооксиранов(реакцияПрилежаева),озонолиз(деструктивноеокисление).

Демонстрации:

6.Анимация:образованиеуглеродныхцепейициклов.1

7.Физическиесвойствауглеводородов:отношениекводе.

8.Получениеацетиленакарбиднымспособомииспытаниеегосвойств:горение,взаимодействиесрастворамиброма,перманганатакалия,аммиачногораствораоксидасеребра(I).

Лабораторныеопыты:

1. Моделированиемолекулнасыщенныхуглеводородов,ихизомеров.1
2. Моделированиемолекулненасыщенныхуглеводородов,ихизомеров.1Практическиеработы:

3.Качественноеопределениеуглеводородов.

Тема 6. Монофункциональныепроизводныеуглеводородов(12часов)

Красота      иутилитарность  функциональности              производных                             углеводородов.Могуществоорганического    синтезавпостроениимира          органическихмолекул.Классификациямонофункциональныхпроизводныхуглеводородов.Основныефункциональныегруппы:гидроксильная,аминогруппа,карбонильная,карбоксильная,сложноэфирная,амидная.

Галогенпроизводные          углеводородов.      Поляризация      связи      углерод–галоген.Представлениеомеханизмереакциинуклеофильногозамещения,взаимодействиесалкоголятами,галогенидамиинитриламиметаллов,аммиакомиаминами.

Реакции           элиминирования;             взаимодействие         сметаллами                                (отщеплениегалогеноводородовигалогенов;образованиеметаллорганическихсоединений).

Представлениеосинтетическихвозможностяхметаллорганическихсоединений.Представлениеомеханизмахреакцийнуклеофильногозамещенияиэлиминированиякакконкурирующихпроцессов.ПравилоЗайцева.

НациональныйправовойИнтернет-порталРеспубликиБеларусь,28.08.2020,8/35710

Значениегалогенпроизводныхипроцессовсихучастиемвпроизводствеижизничеловека.

Гидроксилсодержащие         углеводороды.      Классификация      спиртов      ифенолов.Поляризация                           связей     углерод–кислород     икислород–водородвмолекулахспиртов.Химическиесвойстваалканолов.Реакциинуклеофильногозамещения:взаимодействиесгалоген-нуклеофилами(галогеноводородами,галогенидаминеметаллов),гидроксилсодержащимикислотамииихпроизводными.Кислотныесвойстваспиртов.Специфические                           химическиесвойствадиоловиполиолов.Спецификастроенияихимическихсвойствфенолов.

Карбонильныесоединения.Классификациякарбонильныхсоединений:альдегидыикетоны,карбоновыекислотыиихпроизводные.Строениекарбонильнойгруппыиееособенности.Сравнительнаяхарактеристикареакционнойспособностикарбонильныхсоединений.Образованиеифакторыстабилизации.Понятиеоенолах,енолят-анионахикето-енольномравновесии.Качественнаяреакция(сFeCl3)наенольныйфрагмент.

Альдегидыикетоны.Химическиесвойстваальдегидовикетонов:реакциинуклеофильногоприсоединенияккарбонильнойгруппе:представлениеомеханизмеикатализе.Взаимодействиеснуклеофильнымиреагентами:О-нуклеофилами(водой,спиртами);гидраты,полуацетали,    ацетали,                   условия            образования,              устойчивость.Циклическиеформымоносахаридовкакпредставителейполуацеталей.ВзаимодействиесN-нуклеофилами(аминами,гидроксиламином,гидразином),галогенидаминеметаллов;С-нуклеофилами    (реакции                       гидроцианирования,            взаимодействия                       сацетиленидамиметалловиметаллорганическимисоединениями).

Значениеальдегидовикетоновипроцессовсихучастиемвпроизводствеижизничеловека.

Карбоновые        кислоты       иих        производные.       Представление       омеханизмеприсоединения–отщепления.

Реакцияэтерификации,представлениеороликислотногокатализатора.Ацильнаягруппа.Кислотныйищелочнойгидролизсложныхэфиров,представлениеоролиоснования.                        Реакция       переэтерификации,      взаимодействия      саммиаком                        иаминами,металлорганическимисоединениями.

Понятие      обиспользовании         хлорангидридов    иангидридов     кислот                            вкачествеацилирующихреагентов.

Значениекарбоновыхкислот,ихпроизводныхипроцессовсихучастиемвпроизводствеижизничеловека.

Демонстрации:

9.Анимация:строениеисвойстваспиртов.Реакциинуклеофильногозамещения.1

10.Кето-енольноеравновесие(ацетон,фенол(резорцин),этанол,ацетоуксусныйэфир).

Практическиеработы:

4.Качественноеопределениеуглерода,водородаихлораворганическихвеществах.5.Свойстваисравнительнаяхарактеристикаодноатомных,многоатомныхспиртов

ифенолов.

6.Получениеигорениеуротропина(сухойспирт).

7.Получениесложныхэфировреакциейэтерификации.

Тема7.Гетерофункциональныесоединения(углеводыиаминокислоты)(5часов)

Представление      омногообразии        функционально     замещенных                карбонильныхсоединений.Важнейшиебиомолекулы:углеводы,аминокислоты,пептидыижирыкакполи-игетерофункциональныесоединения.Моделированиеихсвойствнаосновезнаниясвойствсоответствующихмонофункциональнозамещенныхуглеводородов.Красотаибиологическоезначениебиомолекулвжизничеловека.

Лабораторныеопыты:

3.Свойстваглюкозы:отношениекгидроксидумеди(II)иаммиачномурастворуоксидасеребра.

НациональныйправовойИнтернет-порталРеспубликиБеларусь,28.08.2020,8/35710

4.Конструированиемоделейбелковыхмолекул.Практическиеработы:

Решениеэкспериментальныхзадачнараспознаваниеорганическихвеществ.9.Щелочнойгидролизжиров(получениемыла).

Резервноевремя(1час)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разгарнуць » / « згарнуць

Пространственное строение органических соединений

Стереохимия (от греч. stereos - пространственный) - это «химия в трех измерениях». Структурные формулы отражают двумерное (2D) строение молекулы, включающее в себя число, тип и последовательность связывания атомов. Напомним, что соединения, имеющие одинаковый состав, но различное химическое строение, называются структурными изомерами. Более широкое понятие структуры молекулы (иногда образно называемой молекулярной архитектурой) наряду с понятием химического строения включает стереохимические компоненты - конфигурацию и конформацию, отражающие пространственное строение, т. е. трехмерность молекулы. Молекулы, обладающие одинаковым химическим строением, могут различаться пространственным строением, т. е. существовать в виде пространственных изомеров - стереоизомеров.

Пространственное строение молекул - это взаимное расположение атомов и атомных групп в трехмерном пространстве.

Стереоизомеры - соединения, в молекулах которых имеется одинаковая последовательность химических связей атомов, но различное расположение этих атомов относительно друг друга в пространстве.

http://vmede.org/sait/?page=8&id=Bioorganicheskaja_himija_tykavkina_2010&menu=Bioorganicheskaja_himija_tykavkina_2010

Теория строения органических веществ

Теория химического строения — учение о строении молекулы, описывающее все те её характеристики, которые в своей совокупности определяют химическое поведение (реакционную способность) данной молекулы. Сюда относятся: природа атомов, образующих молекулу, их валентное состояние, порядок и характер химической связи между ними, пространственное их расположение, характерное распределение электронной плотности, характер электронной поляризуемости электронного облака молекулы и т. д.

https://chemege.ru/teoriya-stroeniya-organika/

Основные положения теории химического строения, являющейся фундаментом химии, были развиты русским химиком А. М. Бутлеровым.

https://biographe.ru/uchenie/aleksandr-butlerov/

https://examer.ru/ege_po_himii/teoriya/teoriya_stroeniya_organicheskix

Удивительный микромир!https://sci-hit.com/2021/02/udivitelnyy-mikromir-interesnye-fakty-ob-atomah-i-molekulah.html

Установление формул органических веществ

Решение задач на вывод химических формул

С задачами на вывод химической формулы вещества учащиеся встречаются при прохождении программы химии с 8 по 11 классы. К тому же, данный тип задач довольно часто встречается в олимпиадных заданиях, контрольно – измерительных материалах ЕГЭ (части В и С). Диапазон сложности данных задач достаточно широк. Как показывает опыт, у школьников часто возникают затруднения уже на первых этапах решения при выводе молярной массы вещества.

В данной разработке предлагаются задачи на нахождение формулы вещества, исходя из разных параметров в условиях. В представленных задачах приведены различные способы нахождения молярной массы вещества. Задачи составлены таким образом, чтобы учащиеся могли освоить оптимальные методы и различные варианты решения. Наглядно демонстрируются наиболее общие приёмы решений. Для учащихся предлагаются решённые задачи по принципу нарастания сложности и задачи для самостоятельного решения.

Таблица 1

Вывод химической формулы вещества:	Вычисление молярной массы вещества	Задачи для самостоятельного решения
- на основании массовых долей (%) атомов элементов	M, где n - число атомов	Определить химическую формулу соединения, имеющего состав: натрий – 27,06%; азот – 16,47 %; кислород – 57,47%. Ответ: NaNO3
- на основании массовых долей (%) атомов элементов и относительной плотности соединения	М (CхНу) = D(Н2) ·М (Н2)	Относительная плотность паров органического кислородсодержащего соединения по кислороду равна 3, 125. Массовая доля углерода равна 72%, водорода – 12 %. Выведите молекулярную формулу этого соединения. Ответ:C6H12О
- по относительной плотности вещества и общей формуле класса	М (CхНу) = D(Н2) ·М (Н2)	Относительная плотность паров предельного альдегида по кислороду равна 1,8125. Выведите молекулярную формулу альдегида. Ответ: C3Н6О
- на основании массовых долей (%) атомов элементов и плотности в газообразном состоянии	М находится по   М (в-ва)=Vm·ρ	Углеводород содержит 81,82 % углерода. Масса 1 л. этого углеводорода (н.у.) составляет 1,964 г. Найдите молекулярную формулу углеводорода. Ответ: C3Н8
- по массе или объёму исходного вещества и продуктам горения	М (CхНу) = D(Н2) ·М (Н2)	Относительная плотность паров кислородсодержащего органического соединения по гелию равна 25,5. При сжигании 15,3 г. этого вещества образовалось 20,16 л. СО2 и 18,9 г. Н2О. Выведите молекулярную формулу этого вещества.Ответ: C6H14О

1)Определите молекулярную формулу предельного углеводорода, если

а) относительная плотность по водороду равна 43;

б) относительная плотность по кислороду равна 4,44

 

Дано:                                          Решение:

D _(CxHу) Н₂ = 43                   1.Найдём молекулярную массу

С_nH_2n+2                                                 М CxHу =  D_(CxHу)Н₂ Мr(Н₂)

       

  X -: У- ? (n)

                                2. Найдём количество атомов, составив уравнение

                               С_nH_2n+2 =86 (Вместо С и Н подставим числовые значения их относительных атомных масс и придём к математическому уравнению)

12n + 2n + 2 = 86; 14n = 86 – 2; 14n = 84; n = 6 => C₆H₁₄

2) Вывести химическую формулу алкена, если его плотность равна 3,125 г/л.

3) Вывести химическую формулу алкина, если 1 литр его весит 3,04г.

4) Вывести химическую формулу альдегида, если его относительная плотность  по воздуху равна 2.

5) Вывести химическую формулу карбоновой одноосновной кислоты, если плотность паров равна 3,93 г/л.

6) Вывести химическую формулу однозамещённого хлорпроизводного предельного углеводорода, если его относительная плотность по воздуху равна 2,224.

8-7. Какой газообразный алкан имеет при нормальных условиях плотность 1,339 г/л?

8-8. Алкан имеет плотность паров по воздуху 4,414. Определить формулу алкана.

8-9. Молекула алкана содержит 26 электронов. Установите его формулу.

8-24. При бромировании углеводорода было получено бромпроизводное, имеющее относительную плотность по кислороду, равную 5,094. Определите возможное строение углеводорода, предложите способ его получения из неорганических реагентов.

8-26.Приведите структурные формулы циклоалканов, в молекулах которых находится по 40  электронов.

8-27. Алкен имеет молекулярную массу – 84. Определите его молекулярную формулу.

8-28. В молекуле циклоалкена число атомов углерода и водорода различается на 4. Приведите структурные формулы этого соединения и его изомера, не относящегося к циклическим угле­водородам.

8-29. Установите молекулярную формулу алкена и продукта взаимодействия его с 1 моль бромоводорода, если это монобромпроизводное имеет относительную плотность по воздуху 4,24. Укажите название одного изомера исходного алкена.

15-43. Относительная плотность паров хлоралкана по алкену, из которого он получен, равна 1,87. Установите строение алкена

15-2.Молекулярная масса алкина – 96. Что это за алкин?

15-1. Определить формулу ароматического углеводорода с относительной молекулярной массой 92.

15-7. Приведите структурную формулу ароматического угле­водорода, имеющего в молекуле 50 электронов

1.18 (3) Относительная плотность паров алкана по водороду рав­на 57. Выведите молекулярную формулу алкана.

1.19 (3) Относительная плотность паров алкана по азоту равна 5,07. Выведите молекулярную формулу алкана.

2.7 (3) Относительная плотность паров циклоалкана по кислороду равна 3,5. Выведите молекулярную формулу циклоалкана.

2.8 (3) Плотность циклоалкана при нормальных условиях равна 1,875 г/л. Выведите молекулярную формулу циклоалкана.

2.13 (3) Углеводород имеет относительную плотность по азоту 2,5. Он не обесцвечивает бромную воду. Предположите воз­можную структуру углеводорода. Дайте название.

2.14 (3) Углеводород имеет относительную плотность по углекис­лому газу 1,9. Он не обесцвечивает холодный раствор перманганата калия. Предположите возможную структуру уг­леводорода. Дайте название.

3.12 (3) Относительная плотность паров алкена по водороду рав­на 42. Выведите молекулярную формулу алкена.

3.13 (3) Плотность алкена при н. у. равна 2,5 г/л. Выведите моле­кулярную формулу алкена.

4.11 (3) 2 л алкадиена при н.у. имеет массу, равную 4,82 г. Выве­дите молекулярную формулу алкадиена.

4.12 (3) Относительная плотность паров алкадиена по кислороду равна 3. Выведите молекулярную формулу алкадиена.

4.13 (3) Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 2,345. Массовая доля углерода в нем равна 88,24%. Вы­ведите молекулярную формулу углеводорода.

5.13 (3) 1 г алкина при н. у. занимает объем 0,86 л. Выведите молекулярную формулу алкина.

5.14 (3) Относительная плотность паров алкина по воздуху равна 2,83. Выведите молекулярную формулу алкина.

.

6.15 (3) Относительная плотность по гелию паров углеводорода ряда бензола равна 23. Выведите его молекулярную фор­мулу.

6.16 (3) Пары арена имеют относительную плотность по воздуху 4,14. Выведите его молекулярную формулу.

7.17 (3) Относительная плотность паров предельного одноатом­ного спирта по водороду равна 37. Выведите молекуляр­ную формулу спирта.

7.18 (3) Относительная плотность паров предельного простого эфира по гелию равна 15. Выведите молекулярную фор­мулу эфира.

8.8 (3) Относительная плотность паров предельного двухатом­ного спирта по кислороду равна 3,25. Выведите молеку­лярную формулу спирта.

8.9 (3) Относительная плотность паров предельного трехатом­ного спирта по метану равна 5,75. Выведите молекуляр­ную формулу спирта.

10.13 (3) Относительная плотность паров предельного альдегида по кислороду равна 1,8125. Выведите молекулярную фор­мулу альдегида.

10.14 (3) Относительная плотность паров предельного альдегида по неону равна 5. Выведите молекулярную формулу аль­дегида.

10.15 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по водороду равна 36. Массовая доля углерода в этом веществе равна 66,67%, массовая доля водорода равна 11,11%, а остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу органического соединения и предложите структуру, если известно, что это вещество: а) не дает реакции «серебряного зеркала»; б) дает реак­цию «серебряного зеркала».

11.15 (3) Относительная плотность паров предельной двухоснов­ной карбоновой кислоты по воздуху равна 4,07. Выведи­те молекулярную формулу карбоновой кислоты.

13.12 (3) Относительная плотность паров предельного амина по кислороду равна 1,844. Выведите молекулярную форму­лу амина.

13.13 (3) Относительная плотность паров ароматического амина по метану равна 6,75. Выведите его молекулярную фор­мулу.

 

7) Углеводород (относительная плотность по водороду равна 39) содержит 92,31 % углерода и 7,69% водорода. Найдите его молекулярную формулу.

 

Дано:                                           Решение:

W% (С) = 92, 31               1.Найдём молекулярную массу

W% (Н) = 7, 69                        Мr(CxHу) = 39 2 = 78

D _(CxHу)Н₂ = 39                   2. Найдём количество атомов, т.е. отношение

 

   х : у = ?                     γ = т/Аr; х : у = ; => СН

3. Убедимся, истинная это формула или простейшая. Для этого найдём молекулярную массу (СН); Мr(СН) = 12 + 1 = 13, а у нас 78 => нашли простейшую формулу. Чтобы вывести истинную формулу вещества нужно

узнать сколько раз 13 уложится в 78,. именно на столько нужно будет увеличить количество атомов в простейшей формуле.

     78: 13 = 6 => С₆Н₆

  Mr(С₆Н₆) = 12  6 + 6 = 78

Или: m(С)=; m(Н)=78-72=6; х:у==6:6=>С₆Н₆

8)Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

Дано: w (О) = 42,67% Вывести формулу соединения CnН2n (N Н2) CОOH

Решение: Рассчитать молярную массу кислоты CnН2n (N Н2) CОOH w (О) = M кислоты = 75 (г/моль) Найти число атомов углерода в молекуле кислоты и установить её формулу М = 12 n + 2 n + 16 + 45 =75 14 n = 14, n = 1 Ответ: формула кислоты NН2CН2CОOH М (NН2CН2 CОOH) = 75 г/моль

Задача № 9. Относительная плотность углеводорода по водороду, имеющего состав: w(С) = 85,7 %; w (Н) = 14,3 %, равна 21. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

Дано: w (С) = 85,7 % w (Н) = 14,3 % D Н2 (CхНу) = 21	Решение: Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности: М (CхНу)= D (Н2) ·М (Н2)   М (CхНу)= 21 · 2 = 42 m(С) = 42г. /100% · 85, 7 %= 36 г. m (Н) = 42г. /100% · 14,3 %= 6 г. Находим количество вещества атомов углерода и водорода n (С) = 36г :12 г/моль = 3 моль n (Н) = 6г.: 1 г/моль = 6 моль Ответ: истинная формула вещества C3Н6.
Вывести формулу соединения CхНу- ?

Задача № 10 Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что его пары в 2,5 раза тяжелее аргона.

Дано: Пары алкана в 2,5 раза тяжелее аргона	Решение: По относительной плотности можно найти молярную массу алкана: М (C n Н 2 n + 2) = 14 n + 2 = 2,5 · М(Ar) = 100 г/моль Откуда n = 7. Ответ: формула алкана C7Н14
Вывести формулу алкана C n Н2 n + 2

Задача № 11

Массовая доля углерода в соединении равна 39,97 %, водорода 6, 73 %, кислорода 53,30 %. Масса 300 мл. (н.у.) этого соединения равна 2,41 г. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

Дано: w (С) = 39,97 % w (Н) = 6,73 % w (0) = 53,30 % Vн.у. (CхHуОz) = 300 мл. m (CхHуОz) = 2,41 г.

Решение: Для расчёта выбираем 100г. соединения. Тогда масса углерода равна 39,97 г; водорода 6,73 г; кислорода 53,30 г. 1. Определяем количество вещества: n (С) = 39,97г :12 г/моль = 3,33 моль n (Н) = 6,73г.: 1,008 г/моль = 6,66 моль n (0) = 53,3г.: 16 г/моль = 3,33 моль Определяем наименьшее общее кратное – 3,33. n (С) : n (Н) : n (0) = 1 : 2 : 1 Простейшая формула соединения – CH2О М (CH2О) = 30 г/моль Определяем молярную массу соединения по соотношению: 0,3 л. – 2,41 г. 22,4 л. – х г. х = (22,4 · 2,41)/0,3 = 180 Или по формуле М= Vm · m/ V К = 180 : 30 = 6 Определяем молекулярную формулу соединения, умножая стехиометрические коэффициенты в простейшей формуле на 6. Ответ: искомая формула - C6H12О6

Вывести формулу соединения CхНуОz- ?

 

12. Определите формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором

82,2 %, а плотность этого вещества составляет 2,59 г/л.

13. Определите формулу красителя-анилина. По данным анилина массовая доля углерода в нем 77,4%, водорода — 7,5 %, азота — 15,1 %. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 3,21.

4. Относительная молекулярная масса исследуемого вещества равна

237, массовая доля углерода в нем составляет 10,1 %, а хлора — 89,9. Установите формулу этого хлорзамещенного углеводорода.

5. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода, плотность которого равна 1,97 г/л, а массовая доля углерода составляет — 0,82.

16. Какова формула вещества, при анализе состава которого

установлено: массовая доля углерода в нем равна 0,52; кислорода — 0,35, а

водорода — 0,13? Относительная плотность вещества по водороду составляет

17. Определите молекулярную формулу кислородсодержащего органического вещества по данным анализа: массовая доля углерода — 54,55 %; массовая доля водорода — 9,09 %.

18. Углеводород содержит в массовых долях 0,8889 или 88,89 % углерод. Его плотность по воздуху равна 1,852. Найдите молекулярную формулу этого углеводорода.

9. Определите формулу вещества, если массовая доля азота в нем 30,43%, а кислорода — 69,57 %.
10. Химический анализ показал, что в 17 г соединения алюминия с кислородом содержится 9 г алюминия. Найдите простейшую формулу этого соединения.

21. Найдите простейшую формулу оксида хрома, содержащего 68,4 % хрома.

22. Найдите простейшую формулу вещества, содержащего 43,6 % натрия, 11,3 % углерода и 45,3 % кислорода.

23. При анализе навески 3,16 мт органического вещества обнаружено, что в его составе 0,96 мт углерода, 0,12 мг водорода и 0,8 мт кальция, а остальное приходится на кислород. Найдите простейшую формулу этого соединения.

4. Известно, что оксид некоторого металла содержит 11,11 % кислорода и в его молекуле на один атом кислорода приходится два атом, а металла. Определите, что это за металл, и о каком соединении идет речь.

25. Найдите формулу соединения, если известно, что в его состав входи-

1,59 % водорода, 22,22 % азота, 76,19 % кислорода.

26. Дано: углерода —92,3 %, водорода — 7,7 %, масса 1 л газа при н.у. 1,16 г. Определить молекулярную формулу.

27. Хлорпроизводное предельного углеводорода имеет молекулярную массу 237. Процентный состав этого соединения следующий: хлора — 89,9 %, углерода — 10,1 %. Найдите его молекулярную формулу.

1. Найдем массу хлора

237  0,899 = 213

237—213 = 24

 х : .у=24/12 : 213/35,5=2 : 6=>С₂С1₆.

8. Определите формулы двух оксидов одного и того же элемента, если его массовая доля в этих оксидах равна 88,11 и 84,75%. Этот элемент образует также фторид, содержащий 32,47 % фтора по массе.

29. Элемент ниобий образует более двадцати галогенводородов. Установите две формулы соединений ниобия с одним из галогенов, если содержание металла в них составляет 15,47 и 21,54 % по массе.

30. Относительная плотность по водороду неизвестного газообразного вещества равна 22. Найдите молекулярную формулу этого вещества, если массовая доля (С) в нем 54,55 %, (Н) — 9,09 %, (О) — 36,36 %.31. Найдите простейшую формулу соединения, имеющего следующий состав: Nа —42,1 %, Р — 18,9 %, О — 39,0 %.

8-1. Определите молекулярную формулу органического соединения с со­ставом 80% углерода и 20% водорода, если плотность его по воздуху равна 1,034.

8-2. Определите молекулярную формулу углеводорода, который содержит 85,7% углерода и имеет плотность по водороду 21.

8-3. Органическое вещество содержит 84,21% углерода и 15,79% водорода. Плотность паров вещества по воздуху 3,93. Определить формулу вещества.

8-4. Углеводород содержит 82,76% углерода и 17,24% водорода (по массе). При монохлорировании этот углеводород образует два изомерных алкилхлорида – первичный и третичный. Определить строение исходного углеводорода.

8-5. Органическое вещество содержит 91, 3% углерода и 8,7% водорода. Относительная плотность паров по кислороду равна 2,875. Вывести молекулярную формулу вещества.

8-6. Установите молекулярную формулу углеводорода, молекула которого содержит 40 электронов, а молекулярная масса которого 70.

8-10. Найти молекулярную формулу предельного углеводорода, массовая доля углерода в котором 83,3%.

8-11. Установите молекулярную формулу дибромалкана, содержащего 85,11% брома.

8-12. Установите молекулярную формулу монохлоралкана, содержащего 38,38% хлора. Приведите графические форму­лы и названия всех соединений, отвечающих данной формуле.

8-13. Монохлорпроизводное предельного углеводорода содержит 38.4% хлора. Определить формулу углеводорода.

8-14. Монохлорпроизводное предельного углеводорода содер­жит 38,4% хлора по массе. Определите, сколько атомов углерода содержится в молекуле этого вещества.

8-15. В монохлоралкане массовая доля хлора равна 55,04%. Определите формулу монохлоралкана.

8-16. Определите молекулярную формулу фторпроизводного алкана, в 34,27 г которого содержится 17,44 г фтора.

8-17. Определите молекулярную формулу хлорпроизводного алкана, в 35,24 г которого содержится 23,83 г хлора.

8-18. Дихлорпроизводное алкана содержит 5,31% водорода по массе. Определите молекулярную формулу дихлоралкана. Приведите структурную формулу одного из возможных изомеров и назовите его.

8-19. Вещество содержит 36.4% С, 6.1% Н и фтор. Молекулярная масса этого вещества меньше 110. Сколько  всего атомов в этой молекуле?

8-20. Органическое вещество содержит 0,2424 доли  углерода, 0,0404 доли водорода, 0,7172 хлора. Плотность паров по азоту  составляет 3,5357. Определите химическую формулу этого вещества.

8-21. Органическое вещество содержит 0,2975 углерода,   0,0413 водорода,  0,6612 брома. Относительная плотность паров по воздуху равна 4,1724. Вывести молекулярную формулу вещества.

8-22. Хлорпроизводное предельного углеводорода имеет молекулярную массу 257. Процентный состав этого соединения следующий: хлор-89,9%, углерод-10,1%. Определите его молекулярную формулу.

8-23. При монохлорировании углеводорода, содержащего 83,72% С и 16,28% Н, образовалось 2изомерных хлорпроизводных – первичное и третичное. Установите строение углеводорода, составьте формулы продуктов хлорирования

8-25. Содержание брома в соединении, полученном при взаимодействии алкена с бромом, составляет 69,56 мас.%. Определите структурную формулу алкена, если известно, что он может существовать в виде цис- и транс- изомеров.

.

15-10. Ароматическое  соединение  ряда бензола  содержит 90.0% углерода. Нарисовать ео возможные изомеры.

15-48. Плотность по водороду вещества равна 22. Вещество имеет следующий состав: углерод - 54,55%, водород - 9,09%, кислород – 36,36% Вещество легко восстанавливает оксид серебра. Определить это вещество.

15-50. Органическое вещество природного происхождения со­держит 40 мас.% углерода, 6,67 мас.% водорода и ки­слород. Сколько всего атомов содержит молекула этого соединения, если известно, что его молярная масса равна 180 г/моль?

15-26. В предельной одноосновной карбоновой кислоте массовая доля кислорода равна 43,24%. Определите формулу кислоты.

15-28. Предельная одноосновная карбоновая кислота содержит 48.6%С. Какая это кислота?

15-30. Установите молекулярную формулу предельной карбоновой кислоты, метиловый эфир которой содержит 9,09% водорода.

15-40. При взаимодействии первичного одноатомного спирта, содержащего 60% углерода и 13,3% водорода, с органической кислотой образовалось вещество, плотность паров которого по водороду равна

Определите молекулярную формулу каждого из веществ.

15-41. При взаимодействии одноатомного спирта, содержащего 52,17% углерода и 13,04% водорода, с органической кислотой, образуется вещество, плотность паров которого по водороду равна 51. Определите молекулярную формулу каждого вещества,  участвующего в реакции, и дайте им название.

15-42. При взаимодействии одноатомного спирта, содержащего 37,5% углерода, 12,5% водорода, с органической кислотой образуется вещество, плотность паров которого по водороду равна 37. Определите молекулярную формулу каждого вещества, участвующего в реакции, и дайте им название.

15-49. Эфир с молярной массой 130 г/моль при гидролизе образует кислоту, в серебряной соли которой массовая доля серебра составляет 59,66%. Определите число атомов углерода в молекуле спирта, образовавшего эфир.

15-37. Определите молекулярную формулу предельного многоатомного спирта, в 31,25 г которого содержится 14,15 г кислорода.

15-39. Определите молекулярную формулу предельного многоатомного спирта, в 37,67 г которого содержится 16,62 г углерода.

15-14. Путресцин содержит 54,5% (С), 13,6% (Н), остальное приходится на азот. Плотность его паров по водороду равна 44. Установите молекулярную формулу путресцина.

15-15. Одно из важнейших химических соединений реагентов, относящихся к классу диаминов, содержит 40% (С) , 46,7% (N), остальное – водород. Установите молекулярную формулу этого органического соединения.

15-17. Вещество содержит 69,2 % С, 3,85 % Н и азот. Молекулярная масса этого вещества меньше 150. Сколько  всего атомов в этой молекуле?

15-20. Предельный амин содержит  31.1% азота. Определите возможное строение этого амина.

15-21. Установите молекулярную формулу предельного третичного амина, содержащего 23,73% азота по массе.

15-29. Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу аминокислоты.

1.20 (3) Газообразный углеводород имеет относительную плот­ность по кислороду 1,375, а массовые доли углерода и во­дорода в нем составляют соответственно 81,8% и 18,2%. Какое это соединение?

1.21 (3) Относительная плотность паров углеводорода по кислоро­ду равна 2,25. Массовая доля углерода в нем равна 83,33%. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.

1.22 (3) Плотность углеводорода при нормальных условиях рав­на 1,964 г/л. Массовая доля углерода в нем равна 81,82%. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.

2.9 (3) Относительная плотность паров углеводорода по азоту рав­на 3. Массовая доля углерода в нем равна 85,71%. Выведи­те его молекулярную формулу.

2.10 (3) Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 35. Массовая доля водорода в нем равна 14,285%. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

3.14 (3) Относительная плотность паров углеводорода по азоту равна 3,5. Массовая доля углерода в нем равна 85,71%. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

3.15 Углеводород массой 12,5 г при н. у. занимает объем 5 л. Массовая доля водорода в нем равна 14,29%. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

5.15 Относительная плотность паров углеводорода по водоро­ду равна 41. Массовая доля водорода в нем равна 12,2%. Выведите молекулярную формулу углеводорода

5.16 (3) Относительная плотность паров углеводорода по кис­лороду равна 2,125. Массовая доля углерода в нем рав­на 88,24%. Выведите молекулярную формулу углеводо­рода

6.17 (3) Относительная плотность паров углеводорода по углекис­лому газу равна 2,41. Массовая доля углерода равна 90,6%. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

6.21 (1,3) При хлорировании на свету некоторого углеводорода получается единственное монохлорпроизводное, массо­вая доля хлора в котором равна 22,98%. Назовите исход­ный углеводород.

6.22 (1,3) При хлорировании на свету некоторого углеводорода получается единственное монохлорпроизводное, массо­вая доля хлора в котором равна 21,07%. Назовите исход­ный углеводород.

7.19 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по кислороду равна 2,75. Массовая доля углерода в этом веществе равна 68,18%, массовая доля водорода рав­на 13,64%, остальное — кислород. Выведите молекуляр­ную формулу этого вещества.

7.20 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по воздуху равна 4. Массовая доля углерода в этом веществе равна 72,41%, массовая доля водорода равна 13,79%, массовая доля кислорода равна 13,79%. Выведи­те молекулярную формулу этого вещества.

8.7 (3) Относительная плотность паров органического веще­ства по углекислому газу равна 2,41. Массовая доля уг­лерода в этом веществе равна 45,28%, массовая доля во­дорода равна 9,44%, а остальное приходится на кисло­род. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

8.10 (3) Относительная плотность паров органического вещества по водороду равна 60. Массовая доля углерода в этом ве­ществе равна 50%, массовая доля водорода равна 10%, массовая доля кислорода равна 40%. Выведите молеку­лярную формулу органического вещества.

9.5 (3) Относительная плотность паров органического соединения по метану равна 7,75. Массовая доля углерода в этом веществе равна 67,74%, массовая доля водорода равна 6,45%, а остальное приходится на кислород. Выведите молекуляр­ную формулу этого соединения.

9.6 (3) Относительная плотность паров органического соединения по азоту равна 4,5. Массовая доля углерода в этом веществе равна 57,14%, массовая доля водорода равна 4,76%, массовая доля кислорода равна 38,10%. Выведите молеку­лярную формулу этого соединения.

10.16 (3) 10 л газообразного соединения при н. у. имеют массу 13,4 г. Массовые доли углерода и водорода в нем состав­ляют соответственно 40% и 6,7%, остальное — кисло­род. Установите молекулярную формулу соединения.

10.17 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по кислороду равна 3,125. Массовая доля углерода в этом веществе равна 72%, массовая доля водорода рав­на 12%, остальное — кислород. Выведите молекулярную формулу этого соединения.

11.14 (3) Массовая доля углерода в предельной одноосновной карбоновой кислоте составляет 54,5%. Какая это кислота? Какие эфиры будут ее изомерами?

11.16 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по неону равна 5,4. Массовая доля углерода в этом веществе равна 58,82%, массовая доля водорода равна 9,8%, а остальное — кислород. Выведите молекулярную формулу органического соединения. Предложите возмож­ные структуры.

11.17 (3) Относительная плотность паров органического соеди­нения по кислороду равна 4,5. Массовая доля углерода в этом веществе равна 66,67%, массовая доля водорода равна 11,11%, массовая доля кислорода равна 22,22%. Вы­ведите молекулярную формулу органического соеди­нения.

13.14 (3) Массовая доля углерода в диамине равна 48,65%, массо­вая доля азота равна 37,84%. Выведите молекулярную формулу диамина.

13.15 (3) Массовая доля углерода в моноамине равна 63,16%, мас­совая доля азота равна 24,56%. Выведите молекулярную формулу амина.

14.10 (2) Выведите молекулярную формулу моноаминокарбоновой кислоты, массовая доля азота в которой составляет 11,97%.

14.11 (3) Массовая доля кислорода в предельном эфире аминоуксусной кислоты составляет 27,35%. Напишите возмож­ные структурные формулы этого эфира.

 

 

Вывод формул по продуктам сгорания

Задача

Какова молекулярная формула углеводорода, имеющего плотность 1,97 г/л, если при сгорании 4,4 г. его в кислороде образовалось 6,72 л. СО2 и 7,2 г. Н2О.

Дано: M (CхHу) = 4,4 г. ρ (н.у.) = 1,97 г/л V (СО2) = 6,72 л. m (Н2О) = 7,2 г.

Решение: 1. Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности: М (CхHу) = Vm · ρ М (CхHу) = 22,4л/моль · 1,97г/л = 44г/моль 2. Записываем в алгебраическом виде уравнение реакции горения газа, выразив коэффициенты через х и у. Составляем пропорции: 4,4 / 44 = 6, 72/ х · 22,4 х = 44 · 6, 72/ 4,4 · 22,4 = 3 у = 44 · 7,2/ 4,4 · 9 = 8 Формула соединения C3H8; М (C3H8) = 44 г/моль Ответ: молекулярная формула соединения C3H8

Вывести формулу CхHу - ?

 

1) При сгорании 3г. углеводорода было получено 8,8 г.углекислого газа,5,4 г. воды. Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 1,03. Определите молекулярную формулу углеводорода.

       3г.              8,8г.    5,4г.

       CxHу + О₂ = СО₂ + Н₂О

                           44г      18г

Т.к. -.это углеводород => кроме углерода и водорода в нём больше ничего не содержится. Весь углерод из углеводорода перешёл в  8,8г СО₂, а водород в 5,4г Н₂О.

1. Рассчитаем Мr(CxHу)

Мr(CxHу) = 1,03  29 = 30

2.Рассчитаем массу углерода в 8,8г СО₂

  Х =  2,4г

3. Рассчитаем массу водорода в 5,4г Н₂О.

 Х = 0,6

4. Рассчитаем количество атомов углерода и водорода

γ = т/Аr; х : у = ;=> С₂Н₆

5. Устанавливаем простейшая формула или истинная

Мr(С₂Н₆) = 12  2 + 6 = 30; Это истинная формула

 

2. При сгорании 1,84г органического вещества образовалось 2,64г углекислого газа и 1,44 г воды. Плотность горючего газа по кислороду равна 2,875. Определите молекулярную формулу вещества.

 

3. При сгорании 6,8 г газообразного неорганического вещества было получено 3,6 г воды и 12,8 г сернистого газа. Плотность горючего газа по кислороду равна 1,06. Определите молекулярную формулу вещества.

 

4. При сжигании 5,4 г паров неорганического вещества было получено

2,8 г. азота, 8,8 г углекислого газа и 1,8 г воды. Один литр паров этого вещества весит 1,205 г. Определите молекулярную формулу.

 

5. При сжигании 5,2 г вещества выделилось 8,96 л углекислого газа и 3,6 г воды. Определите молекулярную формулу вещества.

 

6. При сжигании 2,5 г вещества образовалось 3,42 г Н₂0 и 5,57 СО₂. В состав вещества, кроме водорода и углерода, входит азот (23 %). Какова молекулярная формула.

 

7. При сжигании 3,1 г вещества (плотность по водороду 15,5), в котором обнаружены азот, водород и углерод, образуются 4,5 г воды; 4,4 г углекислого газа и 1,4 г азота. Определите молекулярную формулу вещества и процентный состав химических элементов.

 

8. При сжигании без остатка 4,3 г углеводорода получили 13,2 г оксида углерода (IV). Относительная плотность углеводорода по водороду равна 43. Определите молекулярную формулу вещества.

 

9. При сжигании 2,15 г органического вещества получено 6,6 г углекислого газа и 3,15 г воды. Относительная молекулярная масса этого вещества. равна 86. Установите формулу вещества.

 

10. Определите молекулярную формулу вещества, при сжигании 3,75 г которого получили 2,25 г водяного пара и 5,5 г оксида углерода (IV). Относительная плотность вещества по водороду равна 15.

 

1. При сжигании 2,8 л газа получили 8,4 л оксида углерода (IV) (н.у.) и

6,75 г паров воды. Плотность газа 1,875 г/л. Вычислите молекулярную

формулу вещества.

 

12. При сгорании 2,1 л органического вещества получили 6,6 г оксида углерода (IV), и 2,7 паров воды. Плотность паров исходного вещества по воздуху равна 2,9. Определите состав молекулы углеводорода.

 

13. При сжигании 2,6 г углеводорода получили 8,8 г оксида углерода (IV). Относительная плотность углеводорода по водороду равна 13. Определите формулу вещества.

14. При сжигании 4,5 г органического вещества получили 13,2 г оксида углерода (IV) и 8,1 г воды. Один литр исходного вещества имеет массу 1,35 г. Напишите его формулу.

 

5. В струе кислорода сожгли два образца вещества. При сгорании 0,9 г

вещества (А) образовалось 1,32 г углекислого газа и 0,54 г воды. При сгорании 1,71 г вещества (Б) выделилось 2,64 г углекислого газа и 0,99 г воды. Известно, что молярная масса вещества (А) 180 г/моль, а вещества (Б) 342 г/моль. Найдите молекулярные формулы этих веществ.

 

16. При сжигании углеводорода массой 8,8 г образовалось 26,4 г оксида углерода (IV). Плотность вещества (н.у.) равна 1,96 г/л. Найдите молекулярную формулу.

 

7. Найдите молекулярную формулу газообразного углеводорода, если при сжигании 5,6 л его (н.у.) было получено 16,8 л оксида углерода (IV) и 13,5 г воды.

18. Определите молекулярную формулу гомолога этилена, если известно, что

0,56 г могут присоединить 1,6 г брома.

19. При сжигании 0,72г летучей жидкости было получено 0,05 моль углекислого газа и 1,08 г воды. Плотность паров его по воздуху равна 2,5. Выведите формулу данного вещества.

 

20. Химическое соединение — газ, содержащий углерода 85,7% и водорода

14,3%. Образец этого соединения массой 5,25 г занимает при (н.у.) объем 2,8 л. Определите формулу соединения.

 

21. При сгорании вещества массой 4,25 г образовались углекислый газ массой 13,2 г и воды массой 5,85 г. Плотность паров вещества по воздуху равна 5,862. Определите формулу вещества.

9-1. При полном сгорании органического вещества массой 13,8г получен оксид углерода (IV) , массой 26,4г и вода, массой 16,2 г. Найдите формулу вещества, если для него плотность по водороду равна 23.

9-2. При сжигании газообразного углеводорода с плотностью по водороду 21 получено 8,4л оксида углерода(IV) (н.у.) и 6,75 г воды. Определите формулу углеводорода.

9-3. При сжигании 3,9 г органического вещества, плотность паров которо­го по водороду 39, образовалось 13,2 г оксида углерода(IV) и 2,7 г во­ды. Какова структурная формула исходного соединения?

9-4.При сжигании 29 г вещества образовалось 44,8 л СО₂ (н.у.) и 45 г воды. Относительная плотность вещества по воздуху равна 2. Определить молекулярную формулу вещества.

9-5. При сжигании 8,4 г органического вещества получено 26,4г углеки­слого газа и 10,8 г воды. Плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,9. Определите молекулярную формулу вещества. К какому го­мологическому ряду оно относится?

9-6. При сжигании 28 мл газа получено 84 мл оксида углерода(IV) и 67,5 мг воды (н.у.). Плотность газа по во­дороду равна 21. Определите молекулярную формулу газа.

9-7. К какому классу органических соединений должно относиться вещество, при сжигании 11 г которого образуется 11,2 л (н.у.) оксида углерода(IV) и 9 г воды, если молярная масса этого вещества равно молярной массе углекислого газа?

9-8.   При сгорании 1,86 г органического вещества образова­лось 3,96 г углекислого газа и 0,54 г воды. Сколько всего атомов содержит молекула этого соединения, если из­вестно, что его молярная масса меньше 200 г/моль?

9-9. Определите молекулярную формулу газа, если известно, что при сжигании 2,24 л его образовалось 4,48 л углекислого газа (н.у.) и 1,8 г воды. Плотность газа по воздуху равна 0,8966.

9-10. Определите молекулярную формулу углеводорода, если известно, что при сгорании его объемом 0,0112 м³ (н.у.) образуется углекислый газ объе­мом 0,0336 м³ и пары воды массой 0,036кг.

9-11. При сжигании углеводорода массой 8,4 г образовалось 26,4 г углеки­слого газа. Плотность вещества при н.у. равна 1,875 г/л. Найдите его молекулярную формулу.

9-12.При сгорании 11,2 л газа получилось 33,6 л СО₂ и 27 г воды. 1 л газа при н.у. весит 1,875 г. Определить молекулярную формулу газа.                                                                    

9-13. Определите молекулярную формулу углеводорода, если известно, что 1,3 г его при сжигании образуют 2,24 л оксида углерода (IV) и 0,9 г па­ров воды. Масса 1 мл этого углеводорода при н.у. равна 0,00116 г. К какому гомологическому ряду он относится?

9-14. Органическое вещество массой 1,875 г занимает объ­ем 1 л (н.у.). При сжигании 4,2 г этого вещества образуется 13,2 г СО₂ и 5,4 г воды. Определите молекулярную формулу вещества.

9-15. При сжигании 1 моль предельного углеводорода образуется 22,4 л углекислого газа (н.у.) и 36 г воды. Найдите молекулярную формулу этого соединения и рассчитайте, какой объем воздуха потребуется для полного сгорания 1л этого газа.

9-16.Для установления формулы газообразного углеводорода 5 мл его смешали с 12 мл О₂, и смесь была взорвана. После конденсации водяных паров объем газообразного остатка СО₂ + О₂ равнялся 7 мл, а после обработки его щелочью для поглощения СО₂ осталось 2 мл газа. Найти формулу углеводорода.                                                                               

9-17.При взрыве смеси 8 мл газообразного углеводорода с 36 мл О₂ образовалось 16 мл СО₂ и некоторое количество водяных паров. После взрыва не прореагировало 8 мл О₂. Найти формулу газообразного углеводорода.                                             

9-18. Определите простейшую формулу газа, на сжигание 1 л которого из­расходовано 2 л кислорода, причем образовалось 1 л углекислого газа и 2 л водяных паров (н.у.).

9-19. Углекислый газ, образующийся при полном сгорании 0,1 моль алкана, при пропускании в избыток известковой воды дает 60 г белого осадка. Что это за алкан?

9-20. Какой газ находится в цилиндре, если известно, что он гомолог этилена и для полного сгорания 60 см³ этого газа требуется 270 см³ кислорода (н.у.)?

9-21. Для сжигания алкана объемом 20,0 л потребовался кислород объемом 160 л (н.у.). Установите, какой алкан вступил в реакцию.

9-22. Для сжигания порции алкана, содержащей 1∙10²³ молекул, требуется порция кислорода, содержащая 1,6∙10²⁴ атомов. Установите состав и возможное строение (все изомеры) алкана.

9-23.Определите молекулярную формулу вещества, при сгорании 9 г которого образовалось 17,6 г СО₂, 12,6 г воды и азот. Относительная плотность этого вещества по водороду – 22,5. Определить молекулярную формулу вещества.

9-24. При сгорании 9 г предельного вторичного амина вы­делилось 2,24 л азота и 8,96 л углекислого газа. Определите молекулярную формулу амина.

9-25. При сжигании органического вещества массой 1,78 г в избытке кислорода получили 0,28 г азота, 1,344 л (н.у.) СО₂ и 1,26 г воды. Определите молекулярную формулу вещества, зная, что в указанной навеске вещества содержится 1,204∙10²² молекул.

9-26. При сжигания 6,45 г газообразного галогеналкана образовалось 4,48 л углекислого газа и 2,24 л хлороводорода (н.у.); плотность неиз­вестного вещества при н.у. равна 2,879 г/л. Выведите молекулярную формулу вещества.

9-27. При сгорании газообразного органического вещества выделилось 6,72 л (н.у.) углекислого газа, 5,4 г воды, 3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего вещества, рассчитайте его массу и приведите одно из возможных его названий.

9-28. При сгорании бескислородного органического вещества выделилось 4,48 л (н.у.) CO₂, 3,6 г H₂O и 3,65 г хлороводорода.  Установите молекулярную формулу сгоревшего соединения, рассчитайте его объем и массу.

9-29. При полном сгорании  органического вещества выделилось 8,96 л (н.у.) углекислого газа, 3,6 г воды, 14,6 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу и возможное название сгоревшего вещества, рассчитайте его массу.

9-30. При полном сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислород, выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа, 1,8 л воды и 4 г фтороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего соединения, рассчитайте его объем и массу.

9-31. При сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислорода, выделилось 13,2 г углекислого газа, 5,4 г воды и 2 г фтороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего соединения, рассчитайте его объем и массу.

9-32. Какова структурная формула предельной одноосновной кислоты, если объем CO₂, образующегося при сжигании некоторого ее количества, в три раза больше объема CO₂, выделившегося при действии на такое же количество данной кислоты избытка водного раствора гидрокарбоната натрия?

9-33. Полученную при сжигании 1.5 г аминокислоты в кислороде смесь газов пропускают через трубку с фосфорным ангидридом, а затем через известковую воду. Далее поглощают кислород и измеряют объем оставшегося газа. Какова формула аминокислоты, если масса Р₂О₅ после пропускания газов увеличилась на 0,9 г, масса осадка, выпавшего в известковой воде -4 г, объем оставшегося после поглощения кислорода газа - 224 мл.                    

9-34. При сжигании 5.76 г вещества образовалось 2,12 г Na₂CO₃ и 5,824 л СО₂ (н.у.) и 1,8 г воды. Определить формулу вещества.             

9-35.При полном сгорании 3,76 г органического бромсодержащего вещества получилось 1.76 г СО₂ и 0,72 г воды. После поглощения всего брома, содержащегося в данном количестве вещества, в бромистое серебро, получено 7,52 г осадка. Относительная плотность паров вещества по водороду равна 94. Определить молекулярную формулу вещества.                                                                                      

9-36.При сжигании 12.6 г вещества образовалось 3,18 г Na₂ CO₃, 4,14 г К₂ CO₃, 4,032 л СО₂ и 2,16г Н₂О. Определить молекулярную формулу вещества.                                              

9-37. При сжигании 5,34 г орг. вещества в избытке кислорода образовалось 3,78 г воды и 5,376 л (н.у) газовой смеси, объём которой при пропускании через избыток раствора щелочи уменьшился до 1,344 л (н.у). Предложите структурную формулу вещества, если известно, что оно содержит С, Н,О,N. Плотность по водороду оставшейся газовой смеси равна 15,00.

9-38. В состав вещества входят CHOS. При сжигании его навески массой 0,222 г были получены 0,396 г СО₂, 0,162 г Н₂О, а сера переведена в сульфат бария массой 0,3495г. Относительная плотность паров вещества по водороду равна 74. Определить истинную формулу вещества

9-39. 54 г  амина сожгли в избытке кислорода. Полученную газовую смесь после удаления О2 пропустили через раствор КОН с массовой долей 20%. Объём газа, не поглощенного щелочью, составил 13,44 л (н.у). Определите формулу амина.        

 

 

 

1.23 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по водороду равна 22. При сжигании 4,4 г этого ве­щества образуется 13,2 г диоксида углерода и 7,2 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соеди­нения.

1.24 (3) Относительная плотность паров органического соеди­нения по хлору равна 2. При сжигании 2,84 г этого ве­щества образуется 4,48 л оксида углерода (IV) (н. у.) и 3,96 г воды. Выведите молекулярную формулу этого соединения.

1.25 (3) В некоторых условиях масса некоторого объема воздуха равна 0,369 г, а масса такого же объема углеводорода — 0,738 г. Определите формулу углеводорода, если известно, что при его пропускании через водный раствор брома изменения цвета раствора не происходит.

1.26 (3) К 80 мл газообразного углеводорода добавили избыток кислорода (500 мл) и подожгли. После приведения паров к н. у. объем их составил 340 мл, а после пропускания через избыток раствора гидроксида натрия объем умень­шился до 100 мл. Определите молекулярную формулу уг­леводорода.

1.27 (3) При сжигании 400 см³ предельного углеводорода образо­валось 400 см³ углекислого газа. Определите молекуляр­ную формулу углеводорода.

1.28 (3) При сжигании хлоропроизводного предельного углеводо­рода образовалось 1,344 л углекислого газа (н. у.) и 1,08 г воды, а из хлора, содержащегося в этой навеске исходно­го вещества, было получено 17,22 г хлорида серебра. Плотность паров вещества по гелию 42,5. Определите мо­лекулярную формулу вещества.

1.29 (3) 448 мл (н. у.) газообразного предельного нециклического углеводорода сожгли и продукты реакции пропустили че­рез избыток известковой воды, при этом образовалось 8 г осадка. Какой углеводород был взят?

2.11 (3) 7,5 г органического соединения при нормальных услови­ях занимает объем 4 л. При сжигании 2,1 г этого соеди­нения образуется 6,6 г углекислого газа и 2,7 г воды. Вы­ведите молекулярную формулу органического соединения.

2.12 (3) Относительная плотность паров органического соеди­нения по азоту равна 2. При сжигании 9,8 г этого соеди­нения образуется 15,68 л углекислого газа (н. у) и 12,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

3.16 Относительная плотность паров органического соедине­ния по воздуху равна 4,83. При сжигании 17,5 г этого со­единения получен углекислый газ объемом 28 л и воду массой 22,5 г. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

4.14 (3) Относительная плотность паров органического вещества по кислороду равна 2,125. При сжигании 10,2 г этого ве­щества образовалось 16,8 л диоксида углерода (н. у.) и 10,8 г воды. Выведите молекулярную формулу этого ве­щества.

4.15 (3) Относительная плотность паров органического вещества по водороду равна 48. При сжигании 2,4 г этого вещества образовалось 3,92 л углекислого газа (н. у.) и 2,7 г воды. Выведите молекулярную формулу алкадиена.

5.17 (3) 27 г органического вещества при н.у. занимают объем 11,2 л. При сжигании 21,6 г этого вещества образуется 35,84 л углекислого газа и 21,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического вещества.

5.18 (3) Плотность паров органического соединения по неону рав­на 4,1. При сжигании 8,2 г этого вещества образуется 26,4 г оксида углерода (IV) и 9 г воды. Выведите молеку­лярную формулу органического вещества.

5.19 (3) Углекислый газ, полученный при сгорании 3,4 г углево­дорода, пропустили через избыток раствора гидроксида кальция и получили 25 г осадка. Выведите простейшую формулу углеводорода.

5.20 (3) При сгорании навески некоторого углеводорода плотно­стью по воздуху 1,38 образовалось 966 мл углекислого газа и 644 мл воды. Установите формулу углеводорода.

6.18 (3) Относительная плотность паров органического вещества по кислороду равна 2,44. При сгорании 3,9 г это­го вещества образуется 13,2 г углекислого газа и 2,7 г воды. Выведите молекулярную формулу органического ве­щества.

7.21 (3) Относительная плотность паров органического соединения по гелию равна 25,5. При сжигании 15,3 г этого ве­щества образовалось 20,16 л (н.у.) углекислого газа и 18,9 г воды. Выведите молекулярную формулу органиче­ского соединения.

7.22 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по воздуху равна 4. При сжигании 14,5 г этого вещест­ва образуется 38,5 г оксида углерода (IV) и 18 г воды. Вы­ведите молекулярную формулу органического соединения.

7.23 (3) В результате сгорания 0,828 г органического соединения образовалось 1,584 г углекислого газа и 0,972 г воды. От­носительная плотность паров этого соединения по мета­ну 2,875. Установите формулу этого соединения и вычис­лите объем воздуха (н.у.), необходимого для полного сгорания 13,8 г этого вещества.

7.24 (3) При полном окислении 20,4 г органического вещества было получено 15,9 г карбоната натрия, 19,8 г углекислогогаза и 13,5 г воды. Выведите молекулярную формулу органического вещества.

8.11 (3) Относительная плотность паров органического вещества по водороду равна 45. При сжигании 10,6 г этого вещества образовалось 8,96 л углекислого газа (н.у.) и 9 г воды. Вы­ведите молекулярную формулу органического вещества.

8.12 (3) Относительная плотность паров органического вещества по кислороду равна 4,25. При сжигании 47,6 г этого ве­щества образовалось 77 г оксида углерода (IV) и 37,8 г воды. Выведите молекулярную формулу органического вещества.

9.7 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по водороду равна 47. При сжигании 14,1 г этого вещества образуется 39,6 г углекислого газа и 8,1 г воды. Выведите молекулярную формулу этого соединения.

9.8(3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по кислороду равна 3,875. При сжигании 12,4 г это­го вещества образуется 15,68 л углекислого газа (н. у.) и 7,2 г воды. Выведите молекулярную формулу этого со­единения.

10.18 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по азоту равна 3,071. При сжигании 8,6 г этого веще­ства образуется 11,2 л углекислого газа и 9 мл воды (н.у.). Выведите молекулярную формулу этого соединения.

10.19 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по сернистому газу равна 2. При сжигании 19,2 г этого вещества образуется 52,8 г углекислого газа (н. у.) и 21,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

11.18 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по гелию равна 15. При сжигании 18 г этого соеди­нения образуется 26,4 г оксида углерода (IV) и 10,8 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соеди­нения.

11.19 (3) При прокаливании на воздухе из 0,395 г некоторого ве­щества получили 0,140 г оксида кальция, из 0,948 г этого же вещества — 537,6 мл (н.у) СО₂, а из 0,869 г вещест­ва — 0,297 г Н₂О. Найдите формулу соединения.

11.20 (3) При полном окислении 4,8 г органического вещества было получено 2,8 л оксида углерода (IV) (н. у.), 2,25 г воды и 2,65 г карбоната натрия. Установите формулу вещества.

12.11 (3) При полном сгорании 5,4 г некоторого органического соединения, относительная молекулярная масса которо­го равна 180, образовалось 4,032 л (н.у.) углекислого газа и 3,24 г воды. Определите молекулярную формулу этого соединения и предложите возможные структуры.

13.11 (3) Для сгорания 6 молей вещества потребовалось 13,5 моля кислорода и образовалось 6 молей углекислого газа, 3 моля азота и 15 молей воды. Установите молекулярную формулу вещества,

13.16 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по водороду равна 43,5. При сгорании 17,4 г этого вещества образуется 44 г углекислого газа, 2,24 л азота (н. у.) и 23,4 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

13.17 (3) Относительная плотность паров органического соедине­ния по этану равна 1,5. При сгорании 9 г этого вещества образуется 8,96 л углекислого газа, 12,6 г воды и 2,24 л азота и 11,7 мл воды (н.у.). Выведите молекулярную фор­мулу органического соединения.

22. На полное сгорание 0,2 моль алкена израсходовано 26,88 л кислорода (н.у.). Установите название, молекулярную и структурную формулу вещества.

Решение:      0,2моль   26,88л

                 СnH₂n  +    О₂— СО₂+Н₂О

                  1моль         хл

1. v(О₂) =?                х = 134,4л

 

2. γ (О₂)-?     =6моль                 или γ (О₂)-?    =>  

                                             . γСnH₂n: . γ (О₂) = 0,2 : 1,2 = 1:6

отсюда на 1 моль СnH₂n надо 6 моль О_2.

СnH₂n + О_2. = nСО₂ + nН₂О

3. γ (О₂)-. в левой части известно — 12 атомов, а в правой — в СО₂ 2n и в - Н₂Оn, отсюда 2n+n=12; Зn=12; n=4; С₄Н_8; С-С-С=С; С-С=С-С;  С-С=С

                                                                                                            

                                                                                   С

Н₃С                  СН₃              Н₃С                      Н

       С=С                                           С=С

Н                      Н                    Н                     СН₃

 

II способ:                  СnH₂n + О_2. + nСО₂ + nН₂О

  =6;  Зn=12; n=4;  С₄Н₈

23. При полном сжигании вещества, не содержащего (О), образуется азот и вода. D_(NxHу)Н₂=16. Объем необходимого на сжигание кислорода равен объему выделившегося азота. Определите общую формулу соединения и истинную формулу вещества.

N_xH_у + O₂ → N₂ + H₂O; Мr (N_xH_у) = 16 2=32. Так какV(О₂) = V(N₂) =>  количество (О₂) = количеству(N₂) 

Так как (O) в левой части 2 атома, то перед водой в схеме уравнения запишем

коэффициент 2. Тогда количество (Н) будет в 2 раза больше количества атомов (N). Если количества атомов (N). выразим через х, то количество (Н) =2х. Составим алгебраическое выражение.

N_xH_у = 32. Аr(N)= 14. Аr(Н)=1 => 14х+2х=32; 16х=32; х=2); => N₂H₄

24. Найти простейшую формулу оксида ванадия зная, что в оксиде массой 2,73г содержится, 1,53 г метала.

Дано:                                          Решение:

m (v_xo_у)=2,73г             т экв. (О)=16/2 = 8;

 m (v)=1,53г                 т(О) =2,73- 1,53 = 1,2

                                     

V_xO_у=?                     тэкв(V) =   

Ar(V) = 51  B(V) =

Или: т (О) =2,73 – 1,53 = 1,2;  х : у = = 0,03 : 0,075 = 1 : 2,5 =2 : 5=>V₂O₅

25. Объем СО₂, выделившегося при сжигании предельного одноатомного спирта, в 8 раз превосходит объем водорода, выделившегося при действии избытка натрия на такое же количество спирта. Установите строение спирта, если известно, что при его окислении образуется кетон.

Решение:

С_nH_2n+2О + О_2. = nСО₂ + n₊₁Н₂О (1)

2С_nH_2n+1ОН + 2Na = H₂  + 2 С_nH_2n+1ONa (2)

1 моль H₂  из 2-х моль спирта 8 моль СО₂ должно приходиться на то же количество спирта, следовательно 1 моль спирта при горении дает 4 моль СО₂,  =>

nСО₂ = 4(1 уравнение). n( Н₂О) = n+1 = 5; n(O₂) = 6.

С_nH_2n+2О + 6О_2. = 4СО₂ + 5Н₂О, т. к. СО₂  из 1 моль, следовательно в спирте 4 атома углерода. т. е. С₄Н_I0О;  Н₃С-НCOH-СН₂-СН₃

26. Из I,16 г предельного углеводорода получили 1,85 г монохлорпроизводного. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода.

Решение:

1.16                       1.85

С_nH_2n+2 + С1₂ =  С_nH_2n+1СI + НСI

14n+2               14n+1+З5.5

 1,16(14n+ 36.5)=(14n+2)  1,85= 16,24n+42,34 = 25,9n+3,7 

следовательно, n=4, значит С₄Н₁₀

II способ через массу приращения (.∆m)

С_nH_2n+1СI  стал тяжелее, чем С_nH_2n+2  на m(С1) и меньше на m(Н).

1.16                       1.85

С_nH_2n+2 + С1₂ =  С_nH_2n+1СI + НСI

                 71

1) ∆m по задаче. =. 1,85-1,16=0,65; ∆mпо уравнению 35,5(С1)-1(Н)=34.5.

2) mСI₂-?            ∆ mЗ4,5г----7IгС1₂

                                        ∆ m0,65г --- х гСI2                    х = 1,42

3)Мг(С_nH_2n+2)-? 

   x = 62; С_nH_{2n+2  =} 62; 14n+2 = 62; 14n = 60;  n = 4, значит С₄Н₁₀

III Способ;

∆m 0,65         1,16 С_nH_2n+2                                 x =62

∆m 34,5-------x С_nH_2n+2 

С_nH_{2n+2  =} 62; 14n+2 = 62; 14n = 60;  n = 4, значит С₄Н₁₀

27.    Из I,74 г предельного углеводорода получили 4,11г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода.

 1,74                       4,11

С_nH_2n+2 + Br₂ =  С_nH_2n+1Br + НBr

14n+2               14n+1+80

I,74 (14n+81) = (14n+2) 4,11

24,36n+140,94= 57,54n+8,22

132,72= 33,18n;   n=4. следовательно, С₄Н₁₀

8. При гидрогалогенировании одинакового количества алкена получили 7,85 г хлорпроизводного и 12,3 г бромопроизводного. Вывести формулу а

                                           Решение:                   7.85                  12.3

Количество алкена одинаково, следовательно, n(С_nH_2n+1СI) = n(С_nH_2n+1Br)

                                                                                  14n+36.5               14n+81

Тогда   =.> n=3.

Или через массу прирощения;

1) ∆m зад. 12,3-7,85 = 4,5

2) ∆m у-я 81(HВr) – 36,5(НСI)=44,5

С_nH_2n + НСI = С_nH_2n+1СI

3) Мг-?                            ∆m 4,45 --- 7,85 г С_nH_2n+1СI

                                        ∆ m44,5------хг С_nH_2n+1СI                   х=78,5

4) n-? С_nH_2n+1СI   = 78,5; 14n+1+35,5=78,5; n=3

5) С_nH_2n+ HBr = С_nH_2n+1Br

Мг -?                       ∆m 4,45 г ------ 12,3 С_nH_2n+1Br                   х = 123

                                ∆m44,5г----------х     С_nH_2n+1Br

6) n —? С_nH_2n+1Br = 123;           I4n+1+80=123; n=3, следовательно, С₃Н₆

29. Определите формулу одноатомного спирта ω(С) и ω(Н) = 60% и 13,3%. Если при взаимодействии с кислотой образуется вещество, относительная плотность которого по H₂ = 58.

Решение:При взаимодействии спирта и кислоты образуется сложный эфир(С_nH_2nО₂)

1)Мг (С_nH_2nО₂) = 58 2=116;

2)n=? (С_nH_2nО₂) = 116; 14n+32=116; n=6. следовательно, С₆H₁₂O₂.

3) (С_nH_2n+2О) спирт (СxНуО,) %(O)= 100 - (60+13.3) = 26,7

Х : у : z =  = 5:13,3:1,67= 2,99 : 7,96 : 1=3 : 8 : 1, следовательно С₃Н₈О₃.

30. Массовая доля «О» в одноатомном предельном спирте = 26,67%. Выведите химическую формулу вещества.

Решение.

ω% =;   26,67% =  100%;

1600 = 373n +480;   n = 3 =>C₃H₇OH;

II Способ:

 х = :60;  С_nH_2n+2О = 60; 14n+18 = 60; 14n = 47; n = 3.

31.На сгорание одноатомного предельного спирта потребовалось 84л. Кислорода (н.у.). В результате реакции получилось СО₂  и  60г_. водяных паров. Определите молекулярную формулу исходного спирта.

Решение:

С_nH_2n+2О + О₂ =  n СО₂  + (n+1)H₂O

1)            γ(О₂) =  = 3,75 моль.

2)            γ(Н₂О) =  = 3,33г

3);  3,75(n+1) = 3,33 ; 3,75n + 3,75 =

3,75n + 3,75 = 5n; 3,75  = 1,25n; n = 3 =>C₃H₇OH;

32. Определите формулу ацетиленового углеводорода, если малярная масса продукта его реакции с избытком бромоводорода в 4 раза больше, чем молярная масса углеводорода.

Решение:

 CnH_2n-2 +2HBr = CnH_2nBr₂

Мr(CnH_2n-2)< в 4 раза Мr(CnH_2n-Br₂)

  = 4;   =4; 12n+2n +160= (12n+2n-2) 4 =

14n+160 = 56n -8; 42n = 168; n = 4=>C₄H₈

 

33.10л. смеси алкена с избытком водорода (н.у.) пропустили над катализатором. Объём смеси уменьшился до 7,2л.. При пропускании той же смеси через избыток бромной воды масса склянки увеличилась на 5,25г. Определите состав смеси.

С_nH_2n + Н₂ =  С_nH_2n+2         С_nH_2n + Br₂ =  С_nH_2nBr₂

1)                 т.к. Н₂ в избытке => весь алкен прореагировал.

Т.к. γ (С_nH_2n) =  γ (Н₂) => V (С_nH_2n) =  V(Н₂)

Объём уменьшился за счёт удаления водорода

2)                       V (С_nH_2n) = V (Н₂) = 10 – 7,2 = 2,8л.

3)                 Т.к. бром в избытке => весь алкен прореагировал, склянка увеличилась за счёт алкена

4)                 m 1 моль =?

; х=42;    С_nH_2n  = 42; 14n=42; n=3;=> C₃H₆
5)φ%(С_nH_2n) =?

φ%(С_nH_2n) =  100;  φ(Н₂) = 100-28=72%;

34.Смесь 3-х мл. газообразного углеводорода и 10мл. О₂ взорвали. После приведения условий к первоначальным и конденсации паров воды объём смеси газов составил 8,5 мл. После пропускания полученной смеси через избыток щёлочи объём её уменьшился до 2,5мл., оставшийся газ поддерживает горение. Определите формулу взорванного углеводорода.

3мл.     10мл.

С_хH_у  + О₂  = СО₂ + Н₂О;           СО₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + Н₂О;

1)Рассчитаем объём О₂  вступившего в реакцию; т. к 25мл. осталось =>

10-2,5=7,5;   γ(О₂) = =0,335ммоль

2)Т.к. из 8,5мл. 2,5 осталось => V(СО₂)=8,5-2,5=6мл;  γ(СО₂)= =0,268ммоль

3) γ (С_хH_у) =?

γ(С_хH_у) ==0,134ммоль; γ (С_хH_у): γ(О₂): γ(СО₂) = 0,134:0,335:0268=1:2,5:2=2:5:4; 

2С_хH_у  + 5О₂  = 4СО₂ + 2Н₂О; γ(С): γ(Н) = 4:4, но т.к. С_хH_у 2 моль =>С₂Н₂

35.При разложении 1,68 г неизвестного карбоната получилось 0,8г углекислого газа, какой это карбонат?

1,68 г              0,8г

Ме_х (СО₃)_у→ СО₂ + Ме_хО_у

                        44г

1)γ(СО₂) = γ(СО₃^2-);  γ(СО₂) = = 0,02моль => γ(СО₃^2-); =0,02моль; М (СО₃^2-) = 60 

2)Рассчитаем массу СО₃^2- в количестве 0,02моль

3) Рассчитаем массу М (Ме_х(СО₃)_У);    х=84;
4)m(Ме) =84- (1,2 + 48)= 24; Аr(Me) =24 =>это Mg

36 Вывести химическую формулу вещества если, ω% (Mg) =20%;  ω%(О)=53,33%; , ω%(Э)=26,67%.

1)√ (Mg)=?=0,83моль; 2) √(О)==3,33моль; Mg ЭО₄Mg_хЭ_уО_z

                                                   100%

                                           20%

3)X:Z=0, 83:3, 33=1:4 => Mg ЭО₄

4) Мr (Mg ЭО₄) =?  x=120

5) m (Э)=120-(24+64)=32; Аr(Э)=32 =>S; Mg SО₄

7. При обработке предельного одноатомного спирта натрием получено 2,24л водорода (н.у.), а при дегидратации такой же порции спирта получено 11,2г алкена. Определите состав спирта.

                                2,24л

2С_nH_2n+1ОН + 2Na = H₂  + 2 С_nH_2n+1ONa

                            11,2г

С_nH_2n+1ОН→ С_nH_2n+ Н₂О

1) √( H₂)=? =0,1моль; 2) √(С_nH_2n+1ОН): √(H₂): √(С_nH_2n ) =2:1:2; 3)т.к. √( H₂)=0,1моль =>√(С_nH_2n ) =0,2моль; рассчитаем массу 1 моль алкена; m=? ; С_nH_2n=56; 14n=56; n=4; С₄H₈О;

Или:

                             2,24л   11,2г

           С_nH_2n+1ОН→ H₂ → С_nH_2n                   х=112;

                                22,4л      х

Это 2 моль=> m 1моль=112/ 2=56 и т.д.

38.Сложный эфир массой 30г. Подвергнут щелочному гидролизу. При этом получено 34г. Натриевой соли предельной одноосновной кислоты и 16 г. Спирта. Установите молекулярную формулу этого эфира.

 

            30г             Хг              34г.                     16г

С_nH_2nО₂ + NaОН→ С_nH_2n-1 О₂Na + С_nH_2n+1ОН

       14n+32        40г

По закону сохранения масс веществ масса левой части уравнения равна массе правой части. Отсюда, если от суммы масс правой части отнимем массу эфира, мы получим массу NaОН вступившего в реакцию.

m(NaОН) = (34+16) – 30 = 20

 

            30г             20                

С_nH_2nО₂ + NaОН→ С_nH_2n-1 О₂Na + С_nH_2n+1ОН

       14n+32        40г

;  формула эфира: С₂Н₄О₂

 

 

9. Установите молекулярную формулу предельной одноосновной карбоновой кислоты, кальциевая соль которой содержит 30,77% кальция

                                              

   

                                     69,23%   30,77%

 2 С_nH_2nО₂    + Са = ( С_nH_2n-1О₂)₂Са + H₂

                                  14n-1+32     40

         ω% =;    30.77% =  100%;

(28n +102) 30,77 =4000; 861,56n =861.46;    n =1; Формула кислоты СН₂О₂- мурвьинная кислота

 

Или можно по другому:

                    

Или можно по другому: Сначала рассчитаем молекулярную массу.

 

( С_nH_2n-1О₂)₂Са = 130;  28n +102 =130;   n =1; Формула кислоты СН₂О₂- муравьиная кислота

 

40. Установите формулу предельной одноосновной кислоты натриевая соль которой содержит 33,82% натрия.

                                              

   

                                     66,18%  33,82%

 2 С_nH_2nО₂    + 2Na = 2С_nH_2n-1О₂Nа + H₂

                                  14n-1+32    23

         ω% =;    33,82% =  100%; 33,82% =

23=4,7348n + 18,2628;  4,7372=4,7348n;  n =1; Формула кислоты СН₂О₂- муравьиная кислота

Или:

33,82% =  0,3382Х=23; Х=68; С_nH_2n-1О₂Nа=68; 14n+54=68; 14n=14; n=1.

 

41.При сгорании 1г одноатомного спирта выделился углекислый газ объёмом 1,12л.. Установите молекулярную формулу этого спирта

 

                1г                          1,12л

         С_nH_2n+2О + О₂ =  nСО₂  + (n+1)H₂O

             14+2+16                  n22.4л

 

; Формула спирта: С₃Н₈О или С₃Н₇ОН

2. При взаимодействии 23г. предельного одноатомного спирта с концентрированной серной кислотой образуется газ. При взаимодействии этого газа с 11,2л водорода(н.у.) образуется алкан. Установите молекулярную формулу алкана.

23г

С_nH_2n+1ОН   → кат.   СnH₂n + Н2О

 

              11,2л

СnH₂n + H₂ → кат.   CnH₂n+2;  νспирта :νалкена = 1:1, νН₂ : ν алкена =1 : 1;

                 22,4л

 

Отсюда рассчитав количество Н₂ мы будем знать количества всех веществ в реакции.

ν(Н₂ ) = V/Vm;           ν(Н₂ ) = 11,2_л / 22,4_л/моль = 0,5 моль. Отсюда следует, что спирта в реакцию вступило тоже 0,5моль.

Рассчитаем молярную массу спирта.

Mr(С_nH_2n+1ОН) =   m/ν;    Mr(С_nH_2n+1ОН) = 23г/0,5моль = 46г/моль;

С_nH_2n+1ОН =46;   14n+18 =46; 14n =28;  n = 2; Формула алкана: С₂Н₆

43. Соединение содержит 62,8% S и 37,2% F. Масса 118 мл данного соединения при 70 и 98,64 КПа равна 0,51 г. Вывести формулу соединения.

Дано: w (S) = 62,8 % w (F) = 37,2 % m (CхHу) = 0,51 г V (CхHу) = 118 мл. Т = 70 Р = 98,64 кПа	1)Определяем простейшую формулу соединения: n(S) : n(F) = 62,80/32 : 37,2/19 = 1,96 : 1,96 = 1 : 1 Простейшая формула S F 2)Находим молярную массу соединения:  M= (0, 51 · 8,31 · 280)/(98,64 ·103·118 ·10-6) = =101,95 г/моль. 3)М (S F) = 51 101,95: 51 = 2 Следовательно, формула соединения S2 F2 Ответ: S2F2
Вывести формулу соединения SхFу - ?

44.Определите молекулярную формулу ацетиленового углеводорода, если молярная масса продукта его реакции с избытком бромоводорода в 4 раза больше, чем молярная масса исходного углеводорода.

1)С_nН_2n-2 + 2НВr → СnН_2nВr₂ ;

2) рассчитана молярная масса углеводорода и продукта реакции:
М(С_n Н_2n-2) = 14n – 2; М(С_n Н_2nВr₂) = 14n + 160;
3) установлена молекулярная формула углеводорода:
(14n + 160)/(14n – 2) = 4, n = 4;
Формула: С₄Н₆.

45. При сжигании 3 л газообразного углеводорода получено 6 л углекислого газа и некоторое количество воды. Определите молекулярную формулу углеводорода, если известно, что для полного сжигания потребовалось 10,5 л кислорода.

СхНу + О₂ = СО₂ + Н₂О

ν(СхНу) :ν(О₂) : ν(СО₂) = = 0,134:0,469:0,268+1:3,5:2/2=2:7:4; тогда

2СхНу + 7О₂ = 4СО₂ + Н₂О;

ν(СО₂)= ν(С) тогда ν(С)=4; 4 атома приходится на 2 моль СхНу, тогда в 1 моль 2 атома углерода.

2СхНу + 7О₂ = 4СО₂ + 6Н₂О;

ν(Н) в 6Н₂О =12 атомов, следовательно в 2-х моль СхНу ν(Н) =12 атомов, а в 1 моль 6 атомов. Отсюда формула С₂Н₆-этан.

ν(О₂) 7 моль, т.е. 14 атомов, в(СО₂) кислорода 8 атомов, тогда в Н₂О ν (О)= 14-8=6

46. Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что для его сжигания потребовалось 10 л кислорода и при этом образовалось 6 л углекислого газа.

С_nH_2n+2 +О₂= nСО₂ + n+1Н₂О

ν(О₂) =: ν(СО₂) =

Или: .

Ответ:С₃H₆

Определение формулы вещества по известной общей формуле и массовой доле одного из элементов.

47. Установите молекулярную формулу предельного трёхатомного спирта, массовая доля водорода в котором равна 10%.

Дано: CnH2n+2 O3 W(H) =10%=0,10	Решение   Формула C5H12 O3
n=?

 

48. Монобромпроизводное алкана содержит 35% углерода по массе. Определите молекулярную формулу этого соединения.

Дано: CnH2n+1Br W(C) =35%=0,35	Решение  Формула C4H9Br
n=?

9. Монохлоралкан содержит 70,3% хлора по массе. Установите молекулярную формулу этого соединения.

50.Один из монобромалканов содержит 65,04% брома. Установите молекулярную формулу этого соединения.

51. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, массовая доля водорода в котором равна 10,53%.

Дано: CnH2n+2 O2 W(H) =10,53%=0,1053	Решение  Формула C3H8 O2
n=?

52. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, массовая доля водорода в котором равна 11,11%.

3. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, массовая доля углерода в котором равна 47,37%.

Дано: CnH2n+2 O2 W(С) =47,37%=0,4737	Решение Формула C3H8 O2
n=?

54. Установите молекулярную формулу предельного трёхатомного спирта, массовая доля водорода в котором равна 9,43%.

55. Установите молекулярную формулу предельного трёхатомного спирта, массовая доля кислорода в котором равна 45,28%.

Дано: CnH2n+2 O3 W(О) =45,28%=0,4528	Решение Формула C4H10 O3
n=?

6. Массовая доля кислорода в одноосновной карбоновой кислоте равна 43,24%. Установите молекулярную формулу кислоты.

Дано: CnH2nO2 W(О) =43,24%=0,4324	Решение   Формула C3H6 O2
n=?

7. Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

 

Определение формулы вещества по его реакционной способности.

8. При нагревании 120г предельного одноатомного спирта в присутствии  концентрированной серной кислоты было получено 84г алкена. Установите формулу исходного спирта.

120г		84г
CnH2n+2 O	→	CnH2n	+ H2О
14n+2+16		12n+2n

 

 120×14n=84(14n+18); 1680n=1176n+1512; 504n=1512; n=3;

Формула C₃H₈ O_, или C₃H₇ OН

59. При взаимодействии одного и того же количества алкена с различными галогеноводородами образуется соответственно 7,85г хлорпроизводного или 12,3г бромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена, запишите его название и структурную формулу.

60. Ацетиленовый углеводород может максимально присоединить 80г брома с образованием продукта реакции массой 97г. Установите молекулярную формулу этого углеводорода.

	80		97
CnH2n-2	+2Br2	→	CnH2nBr4
	320		14n+320

 

; 80(14n+320)=97×320; 1120n + 25600 = 31040; 1120n =5440; n = 5;

Формула вещества: C₅H₈

61. В результате реакции предельного одноатомного спирта с хлороводородом массой 18,25 получили органический продукт массой 46,25г и воду. Определите молекулярную формулу исходного спирта.

2. На нейтрализацию 18,5г одноосновной карбоновой кислоты  потребовался раствор, содержащий 10г гидроксида натрия. Определите молекулярную формулу исходной кислоты.

63. На нейтрализацию 25,5г одноосновной карбоновой кислоты  потребовался раствор, содержащий 10г гидроксида натрия. Определите молекулярную формулу исходной кислоты.

64. Предельный одноатомный спирт обработали металлическим натрием. В результате реакции  получили вещество массой 20,5г и выделился газ объёмом 2,8 л (н.у.). Определите молекулярную формулу исходного спирта.

65. При взаимодействии 30г предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделилось 5,6л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу исходного спирта.

66. При взаимодействии 23г предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделилось 5,6л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу исходного спирта.

67. При взаимодействии 22г предельной одноатомной кислоты с избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6л(н.у.) газа. Определите молекулярную формулу исходной кислоты.

 

 

68. Установите молекулярную формулу предельного трёхатомного спирта, массовая доля углерода в котором равна массовой доле кислорода

СnH(2n-1)(OH)₃

m кислорода=16×3=48,следовательно углерода=48/12=4

C₄H₇(OH)₃

Тривиальные названия органических веществ

1. Альдегид муравьиный, формальдегид НСНО – метаналь. Раствор формальдегида в воде называется формалином.
2. Альдегид уксусный, ацетальдегид СН₃-СНО – этаналь
3. Аминокислоты
   1. Аланин CH₃–CH(NН₂)–COOH – α-аминопропионовая кислота
   2. Глицин H₂N–CH₂–COOH – аминоуксусная кислота
   3. Глутаминовая кислота НООС–СН₂–СН₂–СН(NН₂)–COOH – α-аминоглутаровая кислота
   4. Лизин NH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CH(NН₂)–COOH – α,ε-диаминокапроновая кислота
   5. Серин ОН–СН₂–СН(NН₂)–COOH – α-амино-β-оксипропионовая кислота
   6. Тирозин ОН-С₆Н₄–СН₂–СН(NН₂)–COOH – β-(пара-оксифенил)-α-аминопропионовая кислота
   7. Фенилаланин С₆Н₅–СН₂–СН(NН₂)–COOH – α-амино-β-фенилпропионовая кислота
   8. Цистеин HS-СН₂–СН(NН₂)–COOH – α-амино-β-тиопропионовая кислота
   Примечание: из аминокислот необходимо знать систематические названия только аминоуксусной и аминопропионовой кислот, для остальных – только тривиальные.
4. Анилин С₆Н₅-NН₂ – фениламин
5. Ацетон СН₃-С(О)-СН₃ – пропанон
6. Винилацетилен СН≡С–СН=СН₂ – 1-бутен-3-ин
7. Винный спирт С₂Н₅ОН – этанол
8. Виноградный сахар С₆Н₁₂О₆ – глюкоза
9. Гидрохинон НО-С₆Н₄-ОН – 1,4-дигидроксибензол
10. Глицерин HO–CH₂-СН(ОН)-CH₂–OH – пропантриол-1,2,3
11. Глицериды – сложные эфиры глицерина и органических или минеральных кислот. Триглицериды карбоновых кислот (С₄-С₁₈) – входят в состав растительных и животных жиров.
12. Дивинил СН₂=СН-СН=СН₂ – бутадиен-1,3
13. Древесный спирт СН₃ОН – метанол
14. Изопрен СН₂=С(СН₃)-СН=СН₂ – 2-метилбутадиен-1,3
15. Кислоты карбоновые предельные
    1. Муравьиная кислота НСООН – метановая кислота
    2. Уксусная кислота СН₃СООН – этановая кислота
    3. Пропионовая кислота СН₃СН₂СООН – пропановая кислота
    4. Масляная кислота СН₃СН₂СН₂СООН – бутановая кислота
    5. Валериановая кислота СН₃СН₂СН₂СН₂СООН – пентановая кислота
    6. Капроновая кислота СН₃СН₂СН₂СН₂СН₂СООН – гексановая кислота
    7. Пальмитиновая кислота С₁₅Н₃₁СООН, CH₃(CH₂)₁₄COOH
    8. Стеариновая кислота С₁₇Н₃₅СООН, CH₃(CH₂)₁₆COOH
16. Кислоты карбоновые непредельные
    1. Акриловая кислота CH₂=CH–COOH – пропеновая кислота
    2. Метакриловая кислота СН₂=С(СН₃)-СООН – 2-метилпропеновая кислота
    3. Кислота олеиновая  СН₃(СН₂)₇СН=СН(СН₂)₇СООН,  С₁₇Н₃₃СООН (одна двойная С-С связь)
    4. Кислота линолевая CH₃(CH₂)₃CH₂CH=CH-CH₂CH=CH-(CH₂)₇COOH, С₁₇Н₃₁СООН, (две двойные С-С связи)
    5. Кислота линоленовая (три двойные С-С связи) С₁₇Н₂₉СООН,
    CH₃-CH₂CH=CH-CH₂CH=CH-CH₂CH=CH-(CH₂)₇COOH
17. Кислоты другие
    1. Щавелевая кислота НООС-СООН – этандиовая кислота
    2. Молочная кислота CH₃-CH(OH)-COOH – 2-гидроксипропановая кислота
    Ксилол СН₃-С₆Н₄-СН₃ – диметилбензол (существует 3 изомера: 1,2/1,3/1,4-диметилбензолы)
18. Крезол СН₃-С₆Н₄-ОН – гидроксиметилбензол (существует 3 изомера: 1,2/1,3/1,4)
19. Кумол С₆Н₅-СН(СН₃)₂ – изопропилбензол
20. Парафины C_nH_2n+2 – алканы
21. Пикриновая кислота НО-С₆Н₂-(NО₂)₃ – 2,4,6-тринитрофенол
22. Плодовый сахар С₆Н₁₂О₆ – фруктоза
23. Пирокахетин НО-С₆Н₄-ОН – 1,2-дигидроксибензол
24. Резорцин НО-С₆Н₄-ОН – 1,3-дигидроксибензол
25. Стирол C₆H₅-CH=CH₂ – винилбензол
26. Толуол С₆Н₅-СН₃ – метилбензол
27. Фенол (карболовая кислота) С₆Н₅-ОН – гидроксибензол
28. Циклопарафины C_nH_2n – циклоалканы
29. Хлоропрен СН₂=ССlСН=СН₂ – 2-хлор-1,3-бутадиен
30. Хлороформ СНСl₃ – трихлорметан
31. Этиленгликоль HO–CH₂-CH₂–OH – этандиол-1,2

Качественные реакции органических соединений 

Качественные реакции органических соединений
Вещество, функциональная группа	Реактив	Схема реакции	Характерные признаки
Алкены (двойная связь)	р-р KMnO4+ Н2О	СН2=СН2 + Н2О + KMnO4→ КОН + MnO2↓+ СН2 (ОН)-СН2 (ОН)	обесцвечивание р-ра
	р-р Br2 (бромная вода)	СН2=СН2 + Br2 → СН2 (Br)-СН2(Br)	обесцвечивание р-ра
Диены (две двойные связи)	р-р KMnO4+ Н2О	3СН2=СН- СН=СН2+8 Н2О + 4KMnO4→  4КОН + 4MnO2↓ + 3(ОН) СН2-СН(ОН)-СН (ОН)-СН2(ОН)	обесцвечивание р-ра
	р-р Br2 (бромная вода)	СН2=СН-СН=СН2+ Br2 →СН2(Br)-СН(Br)СН=СН2	обесцвечивание р-ра
Алкины (тройная связь)	р-р KMnO4+ Н2О	СН≡СН + Н2О + KMnO4→ КОН + MnO2↓+  НООС-СООН	обесцвечивание р-ра
	р-р Br2 (бромная вода)	СН≡СН + Br2 → (Br)-СН2=СН2-(Br)	обесцвечивание р-ра
	Аммиачный р-р Ag2O (Терминальные алкины)	СН≡СН + [Ag(NH3) 2]OH → AgC≡CAg↓ + NH3↑ + H2O	образование осадка желтого цвета (взрывоопасен)
	K, Na (Терминальные алкины)	2СН≡СН + 2Na→ 2СН≡СNa +  Н2	Выделение газа Н2
Спирты (гидроксильная группа)	р-р FeCl3 (светло-желтый) (Фенол)	6С6H5OH + FeCl3→Н3[(C6H5O)6Fe]+3HCl	Окрашиваниер-ра в фиолетовый цвет
	р-р Br2 (бромная вода)	C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3OH↓ + 3HBr	образование белого осадка со специфическим запахом
	CuO (прокаленная медная проволока)	C2H5OH + CuO → Cu↓ + CH3CHO + H2O	выделение металлической меди, специфический запах ацетальдегида
	K, Na	C2H5OH + Na→C2H5ONa + Н2	Выделение газа Н2
Многоатомные спирты (две или более гидроксильных групп)	Свежеосажденный Cu(OH)2 в сильно щелочной среде	ярко-синее окрашивание р-ра
Белок	НNO3 (конц.) t, °С	ксантопротеиновая реакция (происходит нитрование бензольных колец в молекуле белка)	без нагревания – появляется желтое окрашивание р-ра; при нагревании и добавлении раствора аммиака белок окрашивается в желтый цвет
	Свежеосажденный Сu(OH)2	биуретовая реакция (образуется комплексное соединение)	сине-фиолетовое окрашивание р-ра
Альдегиды (карбонильная группа)	р-р KMnO4+ Н2О	3 HCOOH + 2 KMnO4→ CO2 + 2 H2O + 2 KHCO3 + 2 MnO2↓	обесцвечивание р-ра
	р-р Br2 (бромная вода)	+ Br2 + H2O →+ 2HBr	обесцвечивание р-ра
	Свежеосажденный Сu(OH)2	+2 Сu(OH)2→ +  Cu2O↓ + 2H2O	образование красного осадка Сu2O
	Аммиачный р-р Ag2O	-CHO+ 2 [Ag(NH3)2]OH  →  2 Ag↓ + -COONH4 + 3NH3 +H2O	«серебряное зеркало» на стенках сосуда
Кислоты (карбоксильная  группа)	NaHCO3 , Na2CO3	2CH3COOH +Na2CO3 →  2CH3COONa + CO2 + H2O	Выделение газа CO2
	K, Na	2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2	Выделение газа Н2
Муравьиная кислота	Свежеосажденный Сu(OH)2	HCOOH + Cu(OH)2 →  Cu2O↓  + H2O + CO2↑	образование красного осадка Сu2O
	р-р Br2 (бромная вода)	HCOOH + Br2→ CO2 + 2HBr	обесцвечивание р-ра
	р-р KMnO4+ Н2О	3 HCOOH + 2 KMnO4→ CO2 + 2 H2O + 2 KHCO3 + 2 MnO2↓	обесцвечивание р-ра
	аммиачныйр-р Ag2O	HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH  →  2Ag↓  + 2H2O + CO2↑+4NH3	«серебряное зеркало» на стенках сосуда
Амины (аминогруппа)	Первичная алифатическая аминогруппаNH2 , HNO2	CH3NH2 +  HNO2 →  CH3OH + N2 +H2O	Выделение газа N2
	р-р Br2 (бромная вода) (Анилин)	C6H5NH2 + 3Br2 → C6H2Br3 NH2↓ + 3HBr	образование белого осадка со специфическим запахом
Углеводы	Аммиачный р-р Ag2O	С5Н11О5CHO+ 2 [Ag(NH3)2]OH  →  2 Ag↓ +   С5Н11О5COONH4 + 3NH3 +H2O	«серебряное зеркало» на стенках сосуда
	Свежеосажденный Сu(OH)2	+2 Сu(OH)2→ +  Cu2O↓ + 2H2O	образование красного осадка Сu2O
	р-р Br2 (бромная вода)	+ Br2 + H2O →+ 2HBr	обесцвечивание р-ра
	Свежеосажденный Сu(OH)2	сине-фиолетовое окрашивание р-ра

 

История становления и развития органической химии

Способы получения различных органических веществ были известны ещё с древности. Так, египтяне и римляне использовали красители растительного происхождения – индиго и ализарин. Многие народы владели секретами производства спиртных напитков и уксуса из сахар- и крахмалсодержащего сырья. Во времена средневековья к этим знаниям практически ничего не прибавилось, некоторый прогресс начался только в 16-17 веках (период ятрохимии), когда путем перегонки растительных продуктов были выделены новые органические соединения. В 1769-1785 г. К.В. Шееле выделил несколько органических кислот: яблочную, винную, лимонную, галловую, молочную и щавелевую. В 1773 г. Г.Ф. Руэль выделил мочевину из человеческой мочи. Выделенные из животного и растительного сырья вещества имели между собой много общего, но отличались от неорганических соединений. Так возник термин «Органическая химия» – раздел химии, изучающий вещества, выделенные из организмов (определение Й.Я. Берцелиуса, 1807 г.). При этом полагали, что эти вещества могут быть получены только в живых организмах благодаря «жизненной силе».

Принято считать, что органическая химия как наука появилась в 1828 г., когда Ф. Вёлер впервые получил органическое вещество – мочевину – в результате упаривания водного раствора неорганического вещества – цианата аммония (NH₄OCN). Дальнейшие экспериментальные работы продемонстрировали неоспоримые аргументы несостоятельности теории «жизненной силы». Так, например, А. Кольбе синтезировал уксусную кислоту, М. Бертло получил метан из H₂S и CS₂, а А.М. Бутлеров синтезировал сахаристые вещества из формалина.

В середине 19 в. продолжается бурное развитие синтетической органической химии, создаются первые промышленные производства органических веществ (А. Гофман, У. Перкин-старший – синтетические красители, фуксин, цианиновые и азакрасители). Усовершенствование открытого Н.Н. Зининым (1842 г.) способа синтеза анилина послужило основой для создания анилинокрасочной промышленности. В лаборатории А. Байера были синтезированы природные красители – индиго, ализарин, индигоидные, ксантеновые и антрахиноновые.

Важным этапом в развитии теоретической органической химии стала разработка Ф.А. Кекуле теории валентности в 1857 г., а также классической теории химического строения А.М. Бутлеровым в 1861 г., согласно которой атомы в молекулах соединяются в соответствии с их валентностью, химические и физические свойства соединений определяются природой и числом входящих в них атомов, а также типом связей и взаимным влиянием непосредственно несвязанных атомов. В 1865 г. Ф. Кекуле предложил структурную формулу бензола, что стало одним из важнейших открытий в органической химии. В.В. Марковников и А.М. Зайцев сформулировали ряд правил, впервые связавших направление органических реакций со строением вступающих в них веществ. В 1875 г. Вант-Гофф и Ле Бель предложили тетраэдрическую модель атома углерода, по которой валентности углерода направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого размещён атом углерода. На основе этой модели, в сочетании с экспериментальными исследованиями И. Вислиценуса, показавшего идентичность структурных формул (+)-молочной кислоты (из кислого молока) и (±)-молочной кислоты, возникла стереохимия – наука о трёхмерной ориентации атомов в молекулах, которая предсказывала в случае наличия 4 различных заместителей при атоме углерода (хиральные структуры) возможность существования пространственно-зеркальных изомеров (антиподов или энантиомеров).

В 1917 г. Льюис предложил рассматривать химическую связь с помощью электронных пар.

В 1931 г. Хюккель применил квантовую теорию для объяснения свойств небензоидных ароматических систем, чем основал новое направление в органической химии – квантовую химию. Это послужило толчком для дальнейшего интенсивного развития квантовохимических методов, в частности метода молекулярных орбиталей. Этап проникновения орбитальных представлений в органическую химию открыла теория резонанса Л. Полинга (1931-1933 г.г.) и далее работы К. Фукуи, Р. Вудворда и Р. Хофмана о роли граничных орбиталей в определении направления химических реакций.

Середина 20 в. характеризуется особенно бурным развитием органического синтеза. Это определялось открытием основополагающих процессов, таких как получение олефинов с использованием илидов (Г. Виттиг, 1954 г.), диеновый синтез (О. Дильс и К. Альдер, 1928 г.), гидроборирование непредельных соединений (Г. Браун, 1959 г.), синтез нуклеотидов и синтез гена (А. Тодд, Х. Корана). Успехи в химии металло-оорганических соединений во многом обязаны работам А.Н. Несмеянова и Г.А. Разуваева. В 1951 г. был осуществлен синтез ферроцена, установление «сэндвичевой» структуры которого Р. Вудвордом и Дж. Уилкинсоном положило начало химии металлоценовых соединений и вообще органической химии переходных металлов.

В 20-30 г.г. А.Е. Арбузов создает основы химии фосфорорганических соединений, что впоследствии привело к открытию новых типов физиологически активных соединений, Комплексонов и др.

В 60-80 г.г. Ч. Педерсен, Д. Крам и Ж.М. Лен разрабатывают химию краун-эфиров, криптандов и других родственных структур, способных образовывать прочные молекулярные комплексы, и тем самым подходят к важнейшей проблеме «молекулярного узнавания».

 

Современная органическая химия продолжает своё бурное развитие. В практику органического синтеза вводятся новые реагенты, принципиально новые синтетические методы и приемы, новые катализаторы, синтезируются неизвестные ранее органические структуры. Постоянно ведется поиск органических новых биологически активных соединений. Еще многие проблемы органической химии ждут своего решения, например, детальное установление взаимосвязи структура – свойства (в том числе, биологическая активность), установление строения и стереонаправленный синтез сложных природных соединений, разработка новых регио- и стереоселективных синтетических методов, поиск новых универсальных реагентов и катализаторов.

Интерес мирового сообщества к развитию органической химии ярко проде­мон­стрирован вручением Нобелевской премии по химии 2010 г. Р. Хеку, А. Судзуки и Э. Нэгиси за работы по применению палладиевых катализаторов в органическом синтезе для формирования связей углерод - углерод.        

Общая характеристика методов очистки и выделения органических соединений

Для установления строения органического соединения (т.е. его идентификации) его необходимо получить в чистом виде. Выделение и очистка органических соединений осуществляются различными методами, наиболее употребимыми среди которых являются кристаллизация (перекристаллизация), возгонка (сублимация), фильтрование, центрифугирование, различные виды перегонки, экстракция, хроматографические методы.

1. Перекристаллизация и дробная кристаллизация применяются для очистки твердых веществ. Кристаллизация включает растворение смеси при высокой температуре в растворителе или смеси растворителей. При охлаждении выкристаллизовывается тот компонент (или компоненты) смеси, который наименее растворим в используемом растворителе или смеси растворителей при низкой температуре.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F

 

 

2. Возгонка (сублимация) используется в случае твердых веществ, которые не плавятся, а переходят непосредственно в пар, а при охлаждении кристаллизуются.

https://azbukametalla.ru/entsiklopediya/v/vozgonka-sublimatsiya.html

 

3. Фильтрование позволяет отделить суспендированный в жидкости осадок.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5

4. Центрифугированием удаляют из жидкости твердые частицы. Под действием центробежных сил, значительно больших, чем сила тяжести, твердые частицы оседают на дно сосуда, после чего жидкость можно слить (декантировать).

https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.f432df14-63369118-2f3cd259-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Centrifugation

5. Перегонка применяется для очистки жидкостей и заключается в постепенном переходе жидкой смеси веществ в газовую фазу с последующей конденсацией паров. Перегонку можно проводить при нормальном или пониженном давлении (вакуум-перегонка). При выделении или очистке нерастворимых или труднорастворимых в воде соединений прибегают к перегонке с водяным паром. С помощью перегонки можно отделять друг от друга компоненты смеси, достаточно различающиеся по температурам кипения. Если при перегонке нет фракций, говорят о простой перегонке. Если же наблюдаются отдельные фракции, перегоняющиеся в определенных температурных интервалах, перегонка называется дробной (фракционной).

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F

6. Экстракцию проводят, действуя растворителем на размельченный твердый материал. Растворившийся компонент выделяют с помощью выпаривания. Экстракцию жидких веществ осуществляют, используя растворитель, не смешивающийся с экстрагируемой жидкостью.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BA%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F

 

7. Хроматографические методы включают, прежде всего, простертую адсорбционную колоночную хроматографию, впервые используемую Цветом в 1903г. для разделения растительных красителей. При хроматографировании различают стационарную фазу (растворитель или адсорбент) и подвижную фазу (растворитель, элюент или газ-носитель), между которыми происходит распределение исследуемой смеси, вследствие различной растворимости или адсорбционной способности. По физическим принципам хроматографические методы делятся на распределительные (разделение смеси между двумя растворителями), адсорбционные (разделение между растворителем и адсорбентом), вытеснительные (вытеснение вещества, захваченного адсорбентом, другим веществом). На химическом принципе основана афинная хроматография, используемая для выделения сложных биохимических соединений. На практике часто используют совместно разные методы. По используемой методике различают хроматографию колоночную, хроматографию на бумаге, тонкослойную хроматографию, газовую, жидкостную, ионообменную, на молекулярных ситах или на гелях (гельфильтрация).

https://new-science.ru/chto-takoe-hromatografiya-tipy-i-primeneniya/

 

 

разгарнуць » / « згарнуць

Задачи по теме «Относительная атомная масса»

Задача 1.Определите химический элемент, если масса атома (m_a) равна:

А) 9,296 ∙ 10^-26 кг; Б) 3,337 ∙ 10^-22 г; В) 3,818 ∙ 10^-23 г

Задача 2. Вычислите массу следующих атомов: серы, плутония, цезия, золота.

Задача 3. Вычислите массу 3 атомов серебра, 105 атомов водорода, 10 млн. атомов урана.

Задача 4. Во сколько раз, масса атома кислорода больше массы атома гелия; атома серы меньше массы атома урана; 3 атомов меди больше массы 2 атомов кислорода; 25 атомов углерода больше массы атома урана.

Задача 5. Сколько атомов содержится в серебряной цепочке массой 10г.

Задача 6. Вычислите массу молекулы: воды, серной кислоты, бихромата калия, сульфата алюминия; 3 молекул соляной кислоты; 10 молекул алюмината калия.

Задача 7. Во сколько раз масса 3 молекул воды больше массы 5 атомов гелия.

Задача 8.Природный магний состоит из изотопов 24Mg, 25Mg и 26Mg. Вычислить среднюю атомную массу природного магния, если содержание отдельных изотопов в процентах по массе соответственно равно 78,6; 10,1 и 11,3.

Задача 9.Природный галлий состоит из изотопов 71Ga и 69Ga. В каком количественном соотношении находятся между собой числа атомов этих изотопов, если средняя атомная масса галлия равна 69,72.

Задача 10. Определите относительную атомную массу бора, если известно, что молярная доля изотопа 10В составляет 19,6%, а изотопа 11B - 80,4%.

Задача 11. Медь имеет два изотопа: 63Cu и 65Cu. Молярные доли их в природной меди составляют 73 и 27% соответственно. Определите среднюю относительную атомную массу меди.

Задача 12. Определите относительную атомную массу элемента кремния, если он состоит из трёх изотопов: 28Si (молярная доля 92,3%), 29Si (4,7%) и 30Si (3,0%).

Задача 13. Природный хлор содержит два изотопа 35Cl и 37Сl. Относительная атомная масса хлора равна 35,45. Определите молярную долю каждого изотопа хлора.

Задача 14. Относительная атомная масса неона равна 20,2. Неон состоит из двух изотопов: 20Ne и 22Ne. Рассчитайте молярную долю каждого изотопа в природном неоне.

Задача 15. Природный бром содержит два изотопа. Молярная доля изотопа 79Br равна 55%. Какой ещё изотоп входит в состав элемента брома, если его относительная атомная масса равна 79,9.

Задача 16. Природный таллий представляет собой смесь изотопов 203Tl и 205Tl. На основании относительной атомной массы природного таллия Ar(Tl) = 204,38 определите изотопный состав таллия в % по массе.

Задача 17. Природный иридий представляет собой смесь изотопов 191Ir и 193Ir. На основании относительной атомной массы природного иридия Ar(Ir) = 192,22 определите изотопный состав иридия в % по массе.

Задача 18. Природный рений представляет собой смесь изотопов 185Re и 187Re. На основании относительной атомной массы природного рения Ar(Re) = 186,21 определите изотопный состав рения в % по массе.

Задача 19. Природный галлий представляет собой смесь изотопов 69Ga и 71Ga. На основании относительной атомной массы природного галлия Ar(Ga) = 69,72 определите изотопный состав галлия в % по массе.

Задача 20. Природный хлор состоит из двух стабильных изотопов 35Cl и 37Cl. Исходя из средней относительной атомной массы хлора, равной 35,45, рассчитайте изотопный состав хлора в процентах по массе.

Задача 21. Природное серебро состоит из двух стабильных изотопов 107Ag и 109Ag. Исходя из средней относительной атомной массы серебра, равной 107,87, рассчитайте изотопный состав серебра в процентах по массе.

Задача 22. Природная медь состоит из двух стабильных изотопов 63Cu и 65Cu. Исходя из средней относительной атомной массы меди, равной 63,55, рассчитайте изотопный состав меди в процентах по массе.

Задача 23. Природный бром состоит из двух стабильных изотопов 79Br и 81Br. Исходя из средней относительной атомной массы брома, равной 79,90, рассчитайте изотопный состав брома в процентах по массе.

Задача 24. Природный кремний состоит из 3,1% (по молям) изотопа 30Si (с атомной массой 29,9738), а также изотопов 29Si (с атомной массой 28,9765) и 28Si (с атомной массой 27,9770). Рассчитайте содержание в % (по молям) 29Si и 28Si.

 

Окислительно-восстановительные реакции

Все многообразие химических превращений веществ можно условно разделить по следующему признаку: меняются или не меняются при этом степени окисления элементов. Деление это условное, т.к. условным является само понятие “степень окисления”, но в то же время и удобное, т.к. позволяет, исходя из формальных представлений, успешно решать реальные задачи по определению реакционной способности заданных веществ, прогнозированию возможных продуктов реакции и расчету материального баланса.

1 Основные понятия

Степень окисления – это формальный заряд атома в соединении его с другими атомами, рассчитанный исходя из предположения, что все полярные химические связи в этом соединении — чисто ионные. 

Окислитель — это элемент или вещество, принимающие электроны (при этом восстанавливается); восстановитель — это элемент или вещество, отдающие электроны (при этом окисляется). 

Расчет степеней окисления (с.о.) элементов в заданном соединении основан на том, что алгебраическая сумма всех степеней окисления равна заряду этого соединения: если это соединение — молекула, то суммарный заряд равен нулю, если ион — то заряду этого иона.

Впростых веществах связи между атомами неполярные, и поэтому с.о. элементов в них равны нулю.

В сложных веществах связи полярные, и более электроотрицательные элементы имеют отрицательные с.о., а менее электроотрицательные — положительные с.о. В большинстве расчетов можно принять,что в сложных соединениях с.о. водорода (за исключением гидридов) равна (+1), а с.о. кислорода, за исключением пероксидов, равна (—2). В пероксидах, например, Н₂О₂, Na₂O₂, BaO₂ с.о. кислорода равна (—). Постоянные степени окисления имеют щелочные металлы (+1), щелочноземельные (+2), алюминий (+3), цинк (+2) и некоторые др.

С учетом изложенного выше рассчитаем, например, с.о. сурьмы в H₃SbO₃ и хрома — в Cr₂O₇^2–:

     — В молекуле H₃SbO₃ сумма с.о. всех элементов равна нулю и складывается из с.о. водорода [их три, по (+1) у каждого], неизвестной с.о. сурьмы (обозначим ее ”х“) и с.о. кислорода [их три, по (–2) у каждого]; т.о. можно записать: 3× (+1) + х + 3× (–2) = 0, откуда х = +3,т.е. с.о. сурьмы в сурьмянистой кислоте равна (+3).

    — В ионе Cr₂O₇^2–сумма с.о. элементов равна заряду иона, т.е.(–2), и складывается из с.о. кислорода [7×(–2)] и с.о. хрома [их два, с.о. каждого обозначим ”х“], т.о.: 2х+7×(–2) = –2, откуда х=+6. Обратите внимание, что с.о. (сначала знак, потом величину) пишут над символом элемента.

 

Встречаются случаи, когда расчет степеней окисления по “брутто–формуле” приводит к маловероятным или вообще невозможным результатам, например, в соединениях Pb₂O₃ и Fe₃O₄. В первом из них для свинца получим (+3), а во втором, для железа, — (+8/3). Дробную степень окисления невозможно представить вообще, а для свинца, на самом деле, характерны четные степени окисления. Подобные несоответствия рассчитанных и действительных степеней окисления элемента возможны в тех случаях, когда в соединении не один, а несколько его атомов, причем, в разных степенях окисления. Так, в Pb₂O₃ один из атомов свинца имеет степень окисления (+2), а второй — (+4); в Fe₃O₄ два атома железа имеют степени окисления по (+3) и один — (+2).

Информация о степенях окисления элементов может быть существенной, например, для названия вещества по международной номенклатуре; в то же время при составлении уравнений окислительно–восстановительных реакций они необходимы при применении метода электронного баланса, но необязательны в ионно–электронном методе, если соединения — окислитель и восстановитель не вызывают сомнений.

2 Прогнозирование окислительно–восстановительных возможностей
                   веществ по степеням окисления элементов

Для решения этой задачи введем следующие понятия: высшая, низшая и промежуточная степени окисления.

Высшая степень окисления элемента соответствует состоянию, при котором его атомы полностью лишены валентных электронов; при этом атомы могут только принимать электроны, и элемент может только восстанавливаться (быть окислителем) и не может быть восстановителем.

Высшая степень окисления положительна для большинства элементов и равна номеру группы в периодической таблице элементов: Na(+), Bi(+5), I(+7) и т.д. Для фтора — самого электроотрицательного элемента — положительные степени окисления невозможны, и поэтому для него высшей является степень окисления “ноль”, также как и для кислорода (кроме соединений со фтором, например, OF₂). Для элементов VIII группы высшая с.о. +8 известна только для Ru и Os.

Низшая степень окисления элемента соответствует состоянию, при котором валентный уровень его атомов ”предельно заполнен” электронами. При этом элемент не может быть окислителем и может выполнять только функцию восстановителя. Для всех металлов низшей является степень окисления “ноль”; для неметаллов низшие степени окисления отрицательны и равны (N_группы — 8):

I(–), S(–2), N(–3) и т.д. Из этой закономерности выпадают: элемент первого периода водород, H(–) и бор, малый радиус атомов которого не позволяет удержать пять дополнительных электронов, а только три — B(–3).

Промежуточная степень окисления — имеются валентные электроны и электронные вакансии на валентном уровне — элемент может проявлять и окислительные, и восстановительные свойства.

2.1 Окислительно–восстановительные свойства простых веществ

В простых веществах степени окисления элементов равны нулю. Как отмечалось выше, для металлов это низшая степень окисления, а для неметаллов — промежуточная (за исключением фтора и кислорода, которые проявляют только отрицательные степени окисления, кроме F₂O). C учетом этого можно считать, что металлы — простые вещества могут только окисляться, а неметаллы — и окисляться и восстанавливаться (молекулярные фтор и кислород проявляют только окислительные свойства).

2.2 Окислительно–восстановительные свойства сложных веществ

Сложные вещества состоят из атомов разных элементов, и поэтому более электроотрицательные элементы имеют отрицательные степени окисления, а более электроположительные — положительные степени окисления. Вследствие этого у первых на валентном уровне имеются электроны, которые они могут отдавать, у вторых — электронные вакансии, на которые они могут принимать электроны. Таким образом, любое сложное вещество потенциально может проявлять и восстановительные и окислительные свойства.

Однако для реакций, протекающих в водных растворах, некоторые из этих свойств можно исключить из анализа. Так, например, в водных растворах можно не рассматривать в качестве потенциальных окислителей катионы щелочных и щелочноземельных металлов (и некоторых других, о чем ниже), а также водород (+1), если он не входит в состав кислот; если в реакции не участвуют металлы — простые вещества, то и “кислотный” водород можно не учитывают как окислитель (по крайней мере, в стандартных условиях).

Из потенциальных восстановителей в водных растворах можно исключить фторид–ионы, а также кислород (–2); однако в реакциях электролиза последний исключать нельзя.

С учетом изложенного выше определим окислительно–восстановительные свойства в водных растворах следующих веществ: Zn, KI, NH₃, Br₂, Ca(IO)₂, KBiO₃, Na₂O₂.

Металлический цинк и молекулярный бром — простые вещества, поэтому степени окисления элементов в них равны нулю. Первый из них — металл, второй — неметалл, поэтому цинк может только окисляться, проявляя восстановительные свойства, а бром — и окисляться (проявляя восстановительные свойства), и восстанавливаться (проявляя окислительные свойства).

Йодид калия, аммиак, гипойодит кальция, висмутат калия и пероксид натрия — сложные вещества. Рассчитав степени окисления элементов в этих соединениях, исключим из анализа в качестве потенциальных окислителей K(+1), Ca(+2) и H(+1) (аммиак в водных растворах окислительных свойств не проявляет); из потенциальных восстановителей исключим O(–2).

В итоге окажется, что окислительно–восстановительные свойства йодида калия определяются свойствами только I(–1): низшая степень окисления — только восстановительные свойства. Аммиак тоже может быть только восстановителем, за счет N(–3). Гипойдит кальция за счет I(+) может и окисляться, и восстанавливаться (промежуточная с.о.); пероксид натрия также может и окисляться, и восстанавливаться, за счет O(–1). Висмутат калия может быть только окислителем, за счет Bi (+5), в высшей степени окисления.

3 Основные типы окислительно–восстановительных реакций

Различают реакции межмолекулярные, внутримолекулярные и самоокисления–самовосстановления (или диспропорционирования):

— Если окислителем и восстановителем являются элементы, входящие в состав разных соединений, то реакцию называют межмолекулярной. 

Пример: Na₂SO₃ + O₂®Na₂SO₄

                       ^{вос–ль         ок–ль} 

— Если окислителем и восстановителем являются элементы, входящие в состав одного и того же соединения, то реакцию называют внутримолекулярной.

 

Пример: (NH₄)₂Cr₂O₇®N₂ + Cr₂O₃ + H₂O.

                                           ^{в–ль        о–ль}

— Если окислителем и восстановителем является один и тот же элемент, при этом часть его атомов окисляется, а другая — восстанавливается, то реакцию называют самоокислением–самовосстановлением.

Пример: H₃PO₃®H₃PO₄ + PH₃

                                          ^{в–ль/о–ль}

Такая классификация реакций оказывается удобной при определении потенциальных окислителя и восстановителя среди заданных веществ.

4 Определение возможности окислительно-восстановительных

    реакцийпо степеням окисления элементов

Необходимым условием для взаимодействия веществ по окислительно–восстановительному типу является наличие потенциальных окислителя и восстановителя. Определение их рассмотрено выше, теперь покажем, как применить эти свойства для анализа возможности окислительно–восстановительной реакции (для водных растворов).

Примеры

1)HNO₃ + PbO₂® ...               — реакция не идет, т.к. нет

                       ^{о–ль              о–ль}                                  потенциального восстановителя;

2)Zn + KI ® ...                         — реакция не идет, т.к. нет

                     ^{в–ль      в–ль}                                        потенциального окислителя;

3)KNO₂+KBiO₃+H₂SO₄®...— реакция возможна, если при этом

         ^{в–ль           о–ль}                                  KNO₂ будет восстановителем;

4)KNO₂ + KI +H₂SO₄® ...    — реакция возможна, если при этом

       ^{о – ль          в – ль}                                  KNO₂ будет окислителем;

5)KNO₂ + H₂O₂® ...               — реакция  возможна, если при этом

       _{в – ль       о – ль}                                 H₂O₂ будет окислителем, а KNO₂

                                                     — восстановителем (или наоборот);

6)KNO₂®...                             — возможна реакция

  _{о – ль}/ ^{в – ль}                                                    диспропорционирования

Наличие потенциальных окислителя и восстановителя является необходимым, но недостаточным условием для протекания реакции. Так, в рассмотренных выше примерах только в пятом можно сказать, что какая–то из двух возможных реакций произойдет; в остальных случаях необходима дополнительная информация: будет ли эта реакция энергетически выгодной.

5 Выбор окислителя (восстановителя) с помощью таблиц электродных потенциалов. Определение преимущественного направления  окислительно-восстановительных реакций

Самопроизвольно протекают реакции, в результате которых уменьшается энергия Гиббса (DG_х.р. < 0). Для окислительно–восстановительных реакций DG_х.р.= — nFDE⁰, где DЕ⁰ — разность стандартных электродных потенциалов окислительной и восстановительной систем (DE⁰ = E⁰_ок. – E⁰_восст.)_,  F —число Фарадея (96500 Кулон/моль), n — число электронов, участвующих в элементарной реакции; DE часто называют ЭДС реакции. Очевидно, что DG⁰_х.р.< 0, если DE⁰_х.р.>0.

Как рассчитать ЭДС реакции? Любую окислительно–восстановительную реакцию, например,          Zn + Cu²⁺ ®Zn²⁺ + Cu               можно представить как

                                    ^{в–ль     о–ль}                                          сочетание двух

                                                                                                                                              полуреакций:

                                   Zn®Zn²⁺  и   Cu²⁺ ®Cu;

первая из них, включающая восстановитель (Zn) и его окисленную форму  (Zn²⁺), называется восстановительной системой, вторая, включающая окислитель (Cu²⁺) и его восстановленную форму (Cu), — окислительной системой.

Каждая из этих полуреакций характеризуется величиной электродного потенциала, которые обозначают, соответственно,

E_восст. = E⁰_Zn²⁺ _/Zn         и     E_ок.= E⁰_Cu²⁺ _/Cu.

Стандартные величины E⁰  приводятся в справочниках:

E⁰_Zn²⁺ _/Zn= — 0,77 В,    E⁰_Cu²⁺ _/Cu = + 0,34 В.

ЭДС =.DE⁰ = E⁰_ок.–E⁰_восст. = E⁰_Cu²⁺ _/Cu —E⁰_Zn²⁺ _/Zn =0,34 – (–0,77) = 1,1В.

Очевидно, что DE⁰ > 0 (и, соответственно, DG⁰ < 0), если E⁰_ок.> E⁰_восст., т.е. окислительно–восстановительная реакция протекает в направлении, для которого электродный потенциал окислительной системы больше электродного потенциала восстановительной системы.

С помощью этого критерия можно определить, какая реакция, прямая или обратная, протекает преимущественно, а также выбрать окислитель (или восстановитель) для заданного вещества.

В рассмотренном выше примере E⁰_ок. > E⁰_восст., следовательно, в стандартных условиях ионы меди можно восстановить металлическим цинком (что соответствует положению этих металлов в электрохимическом ряду)

Примеры

1. Определить, можно ли ионами Fe³⁺.окислить йодид–ионы.

Решение:

а) напишем схему возможной реакции: I^– + Fe³⁺®I₂ + Fe²⁺,

                                                                                                                             ^{в–ль    о–ль} 

б) напишем полуреакции для окислительной и восстановительной систем и соответствующие им электродные потенциалы:

Fe³⁺ + 2e^–®Fe²⁺               E⁰ = + 0,77 B      — окислительная система,

2I^–®I₂ + 2e^–                          E⁰ = + 0,54 B      — восстановительная система;

в) сравнив потенциалы этих систем, сделаем вывод, что заданная реакция возможна (в стандартных условиях).

2. Подобрать окислители (не менее трёх) для заданного превращения вещества и выбрать из них тот, при котором реакция протекает наиболее полно: Cr(OH)₃ ®CrO₄^2–.

Решение:

а) найдем в справочнике E⁰_CrO4^2–_/Cr(OH)3 = — 0,13 В, 

б) выберем с помощью справочника подходящие окислители (их потенциалы должны быть большими, чем — 0,13 В), при этом ориентируемся на наиболее типичные, “недефицитные” окислители (галогены — простые вещества, перекись водорода, перманганат калия и т.п.).

При этом окажется, что если превращению Br₂ ® 2Br^– соответствует один потенциал E⁰=+1,1 В, то для перманганат–ионов и перекиси водорода возможны варианты:                           E⁰_MnO4^– _/Mn²⁺   = + 1,51 B        — в кислой среде,

E⁰_MnO4^– _/MnO2     = + 0,60 B       — в нейтральной среде,

E⁰_MnO4^– _/MnO4^2– = + 0,56 B       — в щелочной среде,

E⁰_{H2O2 /H2O}            = + 1,77 B      — в кислой среде,

E⁰_H2O2/OH^–             = + 0,88 B      — в щелочной среде.

Учитывая, что заданный условием гидроксид хрома – амфотерный и поэтому существует только в слабощелочной или нейтральной среде, из выбранных окислителей подходят: E⁰_MnO4^– _/MnO2 = + 0,60 B   и . E⁰_{Br2 /Br}^– = + 1,1 B..

в)последнее условие, выбор оптимального окислителя из нескольких, решается на основании того, что реакция протекает тем полнее, чем отрицательнее для неё DG⁰, что в свою очередь определяется величиной DE⁰:

Чем больше алгебраически величина DE⁰, тем более полно протекает окислительно–восстановительная реакция, тем больше выход продуктов.

Из рассмотренных выше окислителей DE⁰ будет наибольшей для брома (Br₂).

6 Диаграммы Латимера

Диаграммы Латимера применяют в случаях, когда в справочнике нет данных по величине необходимого Е^0. Расчет базируется на том, что поскольку в уравнении DG⁰_х.р. = — n×F×DE⁰_х.р., F — постоянная величина, то n×DE⁰_х.р., как и DG⁰_х.р., должно подчиняться закону Гесса. Т.е. сумма n×DE⁰ ряда последовательных превращений должна равняться nDE⁰ превращения из начального в конечное состояние. Например, для последовательности Cl^–®Cl₂®ClO₃^–®ClO₄^– диаграмма Латимера выглядит так:

             _{2e              10e                          4e}                       Над стрелками показано число электронов,

2Cl^–®Cl₂   ®    2ClO₃^–®  2ClO₄^–             участвующих в превращении, под

    ^{+1,35           +1,47                       +1,19}             стрелками — соответствующие Е⁰, В
ê        _16e           
 ____________________

           ^+1,38 

При этом должно выполняться равенство: 2×1,35 + 10×1,47 + 4×1,19 = 16×1,38 В.

Если потенциал одного из превращений неизвестен, например, Cl₂ ® 2ClO₃^–, то его легко рассчитать: 2×1,35 + 10×х + 4×1,19 = 16×1,38; откуда х = (16×1,38 —2×1,35 —4×1,19):10 = 1,46 В (что всего на 0,01В отличается от фактической величины 1,47 В).

7 Влияние кислотности среды

на окислительно–восстановительные свойства веществ и

на направление окислительно-восстановительных реакций

Влияние кислотности среды на окислительно–восстановительные свойства веществ необходимо учитывать в нескольких аспектах:

7.1 В зависимости от кислотности среды могут меняться химическая форма и соответственно свойства веществ (как исходных, так и продуктов реакции).

Например, типичный окислитель Cr(+6) в щелочных средах существует в форме хромат-ионов, а в кислых средах – дихромат-ионов. Сильные окислительные свойства проявляют дихроматы, но не хроматы.

Хром(+3) в кислых средах существует в виде катионов Cr³⁺, в нейтральной и слабощелочной средах – в виде Cr(OH)₃, в сильнощелочной – в виде [Cr(OH)₄]^–. При этом Cr³⁺  проявляет очень слабые восстановительные свойства, а Cr(OH)₃ и [Cr(OH)₄] ^– окисляются довольно легко;

7.2 Ионы водорода (или гидроксид–ионы) могут участвовать в окислительно–восстановительном превращении заданных веществ, и поэтому их концентрация влияет на равновесие (в соответствии с принципом Ле–Шателье и с уравнением Нернста).

Например, превращение 2Cl^–« Cl₂ + 2e^– от pH не зависит, т.к. химическая форма исходного вещества и продукта не зависит от pH, и ионы H⁺ или OH^–  в равновесии не участвуют.

Однако окисление нитрит-ионов NO₂^– + H₂O ® NO₃^– + 2H⁺ + 2e   от pH раствора зависит, причем по двум причинам:

– во–первых, в кислой среде нитрит-ионы преимущественно связаны, и в реакции участвуют не NO₂^–, а молекулы HNO₂ (т.е. меняется химическая форма):  HNO₂ + H₂O « NO₃^– + 3H⁺+2e,

– во–вторых, в равновесии участвуют ионы H⁺; и их влияние можно оценить с помощью принципа Ле–Шателье (качественно), и с помощью уравнения Нернста (количественно).

По Ле–Шателье увеличение с(H⁺) смещает равновесие влево (восстановительные свойства HNO₂ уменьшаются).

                                                               0,059      [NO₃^–][H⁺]²

Из уравнения Нернста:   Е = Е⁰ +  ––––– lg  –––––––––

                                                                   2            [NO₂^–]

следует, что чем больше [H⁺], тем  больше Е, тем меньше восстановительные свойства HNO₂. Из приведенного выше анализа следует общий вывод:

Если в реакции участвуют оксосоединения, то большие окислительные их свойства проявляются в кислой среде, а большие восстановительные – в щелочной.

7.3 С изменением  pH  может  меняться  путь превращения окислителя (восстановителя). Например, сильно зависят от pH варианты восстановления перманганат – ионов: в кислой среде продуктом их восстановления будут ионы Mn²⁺, в нейтральной и слабощелочной (слабокислой) – MnO₂, в сильнощелочной – ионы MnO₄^2–.

Перечисленные выше эффекты нередко оказываются существенными при выполнении эксперимента. Так, рассмотренные особенности перманганата калия необходимо учитывать в количественном анализе (перманганатометрии): этот окислитель применяют только в сильно кислых растворах.

Очевидно, что выбор кислотности среды должен быть составной частью решения задачи по подбору окислителя (восстановителя) в заданном превращении вещества.

8 Прогнозирование продуктов окислительно–восстановительных

   реакций

Определение наиболее вероятных продуктов окислительно–восстановительной реакции в случаях, когда путей превращения исходных веществ несколько, в общем случае является наиболее сложным этапом анализа этих взаимодействий. Причина в том, что тот или иной путь реакции нередко определяется не только энергетикой, но зависит и от кинетических факторов; такой анализ требует определенных знаний по неорганической химии. Поэтому здесь рассмотрим варианты превращений типичных окислителей и восстановителей, наиболее часто встречающихся в окислительно–восстановительных реакциях.

К важнейшим окислителям относятся: галогены (в виде простых веществ или оксосоединений), кислород (О₂, О₃), оксиды (PbO₂, CrO₃), пероксиды (H₂O₂, Na₂O₂, Na₂S₂O₈), перманганаты (KMnO₄), дихроматы (K₂Cr₂O₇), висмутаты (KBiO₃), концентрированная азотная кислота, реже – нитраты, простые ионы “благородных металлов” (Ag⁺, Hg²⁺). Кислоты (азотную, серную) чаще используют для окисления металлов.

К важнейшим восстановителям относятся многие металлы (цинк, магний, алюминий, железо), водород (Н₂), сернистый ангидрид и сульфиты, халькогениды (реже – галогениды), соли Sn²⁺ и Fe²⁺, аммиак, альдегиды, спирты и др. Обратите внимание, что сильнейшие восстановители – щелочные и щелочноземельные металлы – не следует применять в водных средах, т.к. они окисляются  растворителем.

Окислители – галогены. Для галогенов – простых веществ вариант восстановления единственный – до галогенид–ионов: Cl₂ + 2e^–® 2Cl^–

Для оксосоединений галогенов(ClO^–, ClO₃^–IO₃^– и др.) путь восстановления зависит от pH раствора: в кислой средеони восстанавливаются до простого вещества, например 2IO₃^–®I₂,  а в щелочной среде – до галогенид–ионов, например,ClO₃^–  ®Cl^–

Окислитель – молекулярный кислород. Следует отметить, что О₂ – окислитель сильный, но ”заторможенный” – реакции с его участием протекают с приемлемой скоростью только при высоких температурах; в растворах без катализатора он восстанавливается очень медленно. Правда, встречаются случаи, когда сами реагенты–восстановители катализируют свое окисление молекулярным кислородом, например Mn(OH)₂ и Fe(OH)₂ довольно быстро окисляются в растворе кислородом.

При восстановлении O₂ степень окисления кислорода понижается обычно

до (–2): О₂ + 4H⁺ + 4e^–® 2H₂O           – в кислой среде

О₂ + 2H₂O +4e^–®  4OH^–                      – в щелочной и нейтральной среде

Окислители – пероксиды

H₂O₂  + 2H⁺+ 2e^–® 2H₂O    –  в кислой среде

H₂O₂  + 2e^–  ® 2OH^–              – в щелочной и нейтральной среде

Na₂O₂  + 4H⁺+ 2e^–® 2H₂O + 2Na⁺        –  в кислой среде

Na₂O₂  + 2H₂O + 2e^–  ® 4OH^– + 2Na⁺   – в щелочной и нейтральной среде

S₂O₈^2–® 2SO₄^2–

Окислители – перманганаты

              ®  Mn²⁺                    – в сильно кислой среде

MnO₄^–  ®  MnO₂                 – в нейтральной среде (слабокислой, слабощелочной)

              ®  MnO₄^2–              – в сильно щелочной среде

Окислители – дихроматы. Обратите внимание, что, выбирая хроматы в качестве окислителя, следует учесть изменение их химической формы (и окислительных свойств) в зависимости от кислотности среды (см.п.7.1)

                 ®  Cr³⁺                     – в сильно кислой среде

Cr₂O₇^2–       ®  Cr(OH)₃         ^– в нейтральной среде

                           ®  Cr(OH)₄^–       – в щелочной среде

H⁺­¯OH^–

2CrO₄^2–    

 

Окислители – нитраты, нитриты и оксиды азота. Первое, что следует иметь в виду, выбирая нитраты в качестве окислителя, это сильную зависимость их окислительных свойств от pH раствора: в кислой среде это окислители средние по силе, в щелочной среде их окислительные свойства сильно уменьшаются и обычно проявляются при высоких температурах (например, при сплавлении).

Азотная кислота чаще всего восстанавливается до NO₂ (концентрированная) или до NO (разбавленная). В реакциях с металлами число вариантов увеличивается: сильно разбавленная кислота с металлами левой части электрохимического ряда (Al, Mg, Zn) восстанавливается максимально, до NH₄⁺ (возможно восстановление также до N₂ или N₂O, но их выход невелик по кинетическим причинам).

Наиболее вероятные продукты восстановления серной и азотной кислот металлами (в зависимости от концентрации кислоты и положения металла в электрохимическом ряду) приведены в таблице:

Кислоты	Положение металла в электрохимическом ряду от Li до Zn         от Zn до H           от Н до Ag
HNO3 разб.	NH4NO3             NO, (N2,N2O)         NO
HNO3 конц.	N2O                    (NO),  NO2              NO2
H2SO4 разб.	H2, H2S                 H2                            не реагир.
H2SO4 конц.	S, (H2S)                 SO2, S                     SO2

Соли азотной кислоты – нитраты - в качестве окислителей чаще используются в расплавах; при этом они обычно восстанавливаются до NO. В щелочной среде они восстанавливаются наиболее активными металлами до NH_3.

В отличие от нитратов реакции с участием оксидов азота, а также  нитритов (особенно в кислой среде) протекают с заметно большей скоростью при н.у. При восстановлении в растворах нитриты и NO₂ чаще превращаются в NO.

Окислитель PbO₂. Окислительные свойства PbO₂ тоже сильно зависят от pH: в щелочной среде они слабо выражены.  

              ®  Pb²⁺                         – в кислой среде

PbO₂      ® Pb(OH)₂              – в нейтральной среде

              ®  Pb(OH)₄^2–         – в сильно щелочной среде

Как окислительPbO₂  обычно применяют в азотнокислой среде, т.к. большинство других солей свинца(II) малорастворимы.

 

Восстановители – металлы – простые вещества

В водных растворах в качестве восстановителей–металлов чаще используют магний,  железо – в кислой среде, алюминий – в щелочной, цинк – и в кислой, и в щелочной среде. В нейтральной среде их не используют, т.к. образующиеся при этом гидроксиды этих металлов малорастворимы (металл пассивируется); по этой же причине в щелочных растворах не применяют магний и железо.

Оксид углерода(II) как восстановитель. Особенности СО как окислителя подобны особенностям молекулярного кислорода, описанным ранее: при н.у. без катализатора реакции с его участием протекают очень медленно. Чаще этот восстановитель используют при высоких температурах (не в растворах). Платиновые металлы (типичные катализаторы) довольно часто восстанавливаются в водных растворах СО.

Соли олова(II) и железа(II) как восстановители

Восстановительные свойства олова(II) больше, чем у железа(II). Однако в кислых средах в качестве восстановителя (если подходят оба) предпочтительнее соли железа, т.к. их растворимость намного больше.  В щелочных растворах железо(II) – малорастворимый гидроксид, и предпочтительнее использовать олово(II); в этих условиях оно будет в растворе в форме гидроксокомплекса.

В общем случае рекомендуется следующая последовательность прогнозирования продуктов окислительно–восстановительной реакции:

1) Определить варианты изменения степеней окисления элементов в результате восстановления (окисления) заданных веществ и выбрать из них наиболее вероятные (основываясь на периодичности в изменениях характерных и устойчивых степеней окисления).

2) Определить возможные химические формы элемента в выбранной степени окисления: простое это будет вещество или сложное (оксид, гидроксид, кислота, соль, комплекс); при этом можно использовать таблицы электродных потенциалов, где приводятся варианты полуреакций.

Очевидно, что этот этап анализа невозможен без знания кислотно–основных свойств веществ и закономерностей ионно–молекулярных (обменных) реакций.

3) Написать ионно–электронные уравнения (полуреакции) и соответствующие им стандартные электродные потенциалы.

4) Исключить превращения, термодинамически маловероятные в присутствии воды, ионов водорода и других возможных конкурентов в окислительно–восстановительной реакции.

5) Написать уравнение реакции.

9 Реакции диспропорционирования в водных растворах

Реакции диспропорционирования (или самоокисления–самовосстановления) отличаются тем, что в них степень окисления меняют атомы одного и того же элемента: часть их окисляется, отдавая электроны, а другая часть — восстанавливается, присоединяя эти электроны.

Очевидно, что такая возможность имеется только для атомов элементов, имеющихпромежуточную степень окисления, например:

        _{—            0             +}                                             

а) Cl ¬Cl ®Cl,                                              

    или в ионно–молекулярной форме:

    Cl^–¬Cl₂®HClO     – в кислой и нейтральной среде,

    Cl^–¬Cl₂®ClO^–       – в щелочной среде

       _{+4              +6          +7}

б) Mn¬Mn®Mn

    или в ионно–молекулярной форме:

MnO₂¬MnO₄^2–®MnO₄^–        – в нейтральной среде,

Mn²⁺¬MnO₄^2–®MnO₄^–         – в кислой среде.

Как и для других окислительно–восстановительных реакций, при диспропорционировании должно выполняться условие: реакция преимущественно протекает в направлении, для которого ЭДС >0 (см. раздел 5).

Проверим выполнение этого условия для приведенных примеров.

а) нейтральная среда:     Cl₂® 2Cl^–         Е⁰_ок    = +1,35 B,

Cl₂ + 2H₂O® 2HClO + 2H⁺ + 2e^–           Е⁰_восст= +1,63 B,

ЭДС = Е⁰_ок — Е⁰_восст = 1,35 —1,63 = — 0,28 B;

щелочная среда:

Cl₂® 2Cl^–                                             Е⁰_ок    = +1,35 B,

Cl₂ + 4OH^–® 2ClO^– + 2H₂O + 2e^–,  Е⁰_восст= +0,40 B,

ЭДС = Е⁰_ок — Е⁰_восст = 1,35 — 0,40 = + 0,95 B

Из полученных данных следует, что хлор — простое вещество в водных растворах в нейтральной и особенно в кислой среде существует преимущественно в виде молекул Cl₂ (гидратированных), а в щелочной среде практически полностью диспропорционирует.

Выполнив аналогичные расчеты для других неметаллов – простых веществ – легко убедиться, что диспропорционирование в щелочных растворах в заметной степени свойственно всем галогенам (кроме фтора), халькогенам и фосфору.

б) нейтральная среда:

MnO₄^2–+ 2H₂O®MnO₂ + 4OH^– + 2e^–      Е⁰_ок    = +0,6 B,

MnO₄^2–®MnO₄^– + e^–                                   Е⁰_восст = +0,56 B

            ЭДС = Е⁰_ок — Е⁰_восст = 0,6 —0,56 = + 0,04 B.

            кислая среда:

MnO₄^2–+ 8H⁺®Mn²⁺ + 4H₂O + 2e^–           Е⁰_ок       = +1,51 B,

MnO₄^2–®MnO₄^– + e^–                                    Е⁰_восст = +0,56 B

ЭДС = Е⁰_ок — Е⁰_восст = 1,51 —0,56 = + 0,95 B.

Таким образом, манганат–ионы практически не существуют в кислой среде (и заметно диспропорционируют в нейтральной и слабощелочной средах).

10 Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

В настоящее время применяют два основных приёма составления баланса в уравнениях окислительно–восстановительных реакций: метод электронного баланса (он является основным в курсе химии средней школы) и ионно–электронный метод или “метод полуреакций”. Первый из них гораздо более простой в составлении электронного баланса (если определение степеней окисления элементов не вызывает затруднений), но менее продуктивен при составлении на его базе баланса материального; в последнем проявляются основные преимущества ионно-электронного метода.

Применяя ионно-электронный метод, исходные вещества (окислители, восстановители) и продукты их превращений (восстановленные и окисленные формы) записывают в соответствии с правилами написания ионных уравнений: сильные, хорошо растворимые электролиты пишут в виде соответствующих ионов, а слабые и малорастворимые — в недиссоциированной форме. Например, в реакциях

а) KBiO₃ + MnO₂ + HNO₃®Bi(NO₃)₃ + HMnO₄ + KNO₃ + H₂O

         ^{ок–ль             в–ль                                       восст.                         окисл.} 

                                             ^{форма                       форма} 

висмутат калия и его восстановленная форма, Bi(NO₃)₃ , —сильные, хорошо растворимые электролиты; восстановитель, диоксид MnO₂, – малорастворимое вещество, а его окисленная форма — HMnO₄ — сильный электролит. С учетом этого составим схему превращения окислителя и восстановителя:

BiO₃^–®Bi³⁺      

MnO₂ ® MnO₄^–

б) K₂Cr₂O₇ + H₂C₂O₄ + HNO₃ ® Cr(NO₃)₃ + CO₂ + H₂O

             _{ок–ль                    вос–ль                                   восст.                   окисл.}

                                                        ^{форма                  форма} 

Среди веществ, участвующих в реакции, H₂C₂O₄ – слабая кислота, а CO₂ – неэлектролит; с учетом этого полуреакции запишем так:

Cr₂O₇^2–®Cr³⁺    

H₂C₂O₄  ®CO₂ 

10.1 Составление материального баланса в полуреакциях

Баланс начинают с элементов, меняющих степени окисления. В примере 1(а), рассмотренном выше, такой баланс не требуется, т.к. в первой полуреакции слева и справа – равное число атомов висмута, а во второй полуреакции – равное число атомов марганца.

В примере 1(б) такой баланс необходимо сделать и по хрому (в первой полуреакции), и по углероду (во второй полуреакции):

Cr₂O₇^2–    ®2Cr³⁺    

H₂C₂O₄   ®2CO₂  

Баланс по другим элементам, входящим в состав окислителя (восстановителя) и продуктов их превращения, чаще всего включает баланс по кислороду и по водороду.

 В водных растворах баланс по этимэлементам выполняют:

^_ в кислой среде – с помощью молекул воды и ионов водорода,

– в щелочной среде – с помощью молекул воды и гидроксид–ионов,

– в нейтральной среде – с помощью молекул воды и ионов H⁺ или  OH^–.

 

Если среда кислая, то баланс по кислороду делают, добавляя соответствующее число молекул H₂O в ту часть полуреакции, где дефицит кислорода, а в противоположную часть полуреакции добавляют удвоенное число ионов Н⁺.

Примеры

а) BiO₃^–®Bi³⁺                      

В правой части полуреакции недостает трех атомов кислорода – вводим их, с помощью трех молекул H₂O, добавляя при этом в левую часть шесть ионов H⁺:

BiO₃^– + 6H⁺    ®Bi³⁺ + 3H₂O    

б) MnO₂®MnO₄^–                                     В этой полуреакции – дефицит кислорода в левой части (на два меньше, чем в правой части), поэтому в левую часть полуреакции добавляем две молекулы H₂O, а в правую часть – четыре иона H⁺: 

MnO₂ + 2H₂O®MnO₄^– + 4H⁺

в)Cr₂O₇^2–    ®2Cr³⁺    

После баланса по хрому (см. выше) делаем баланс по кислороду: в правой части недостает семи атомов кислорода, поэтому вправо добавляем семь молекул H₂O и влево, соответственно – четырнадцать ионов H⁺:

Cr₂O₇^2– + 14H⁺    ® 2Cr³⁺ + 7H₂O  

г) H₂C₂O₄   ® 2CO₂  

В этом примере после баланса по углероду оказался сбалансированным и кислород (по четыре атома слева и справа). Однако пока нет баланса по водороду.

Баланс по водороду в кислой среде делают, добавляя соответствующее число

ионовH⁺ в ту часть полуреакции, где имеется дефицит атомов водорода.

В нашем примере в левой части имеются два атома водорода, а в правой их нет – дописываем в правую часть 2H⁺: H₂C₂O₄® 2CO₂ + 2H⁺

д) As₂O₃®  AsH₃

В этой полуреакции необходимо сделать баланс и по мышьяку, меняющему степень окисления, и по кислороду, и по водороду. После баланса по мышьяку и кислороду, как описано ранее, получим:              As₂O₃ + 6H⁺® 2AsH₃+ 3H₂O

При этом справа остались еще три атома водорода, поэтому добавим в левую часть полуреакции еще три иона H⁺ и тогда получим окончательно: 

As₂O₃ + 9H⁺® 2AsH₃ + 3H₂O

Если среда щелочная, то баланс по кислороду делают, добавляя соответствующее число молекул H₂O в ту часть полуреакции, где кислород в избытке, а в противоположную часть – удвоенное число ионов OH^–.

Примеры

а)NO®NO₃^–

В правой части полуреакции два атома кислорода – в избытке, поэтому добавляем в правую часть две молекулы H₂O, а в противоположную часть – четыре иона OH^–, в результате получим:  NO + 4OH^– ®NO₃^–+ 2H₂O

б)ClO₃^–®Cl^–

В этом примере избыток кислорода в левой части полуреакции – добавляем влево три молекулы H₂O, а вправо – шесть ионов OH^–, в результате получим:

ClO₃^– + 3H₂O®Cl^– + 6OH^–

Баланс по водороду в щелочной (и нейтральной) среде делают, добавляя соответствующее число молекулH₂O в ту часть полуреакции, где имеется дефицит атомов водорода, а в противоположную часть – такое же число ионов OH^–

Примеры

а)P  ®  PH₃

В левой части полуреакции не хватает трех атомов водорода, поэтому добавляем влево три молекулы H₂O, а вправо – три иона OH^–

б) NO₃^– ®NH₃

В этой полуреакции левая и правая части различаются по числу атомов и кислорода, и водорода. После баланса по кислороду получим:

NO₃^–+ 3H₂O  ®NH₃ + 6OH^– – при этом справа остались несбалансированными еще три атома водорода, поэтому добавим в левую часть полуреакции еще три молекулы H₂O, а в правую – еще три иона OH^–,  и тогда получим окончательно

NO₃^–+ 6H₂O®NH₃ + 9OH^–

Нередки случаи, когда материальный баланс по водороду и кислороду в щелочной среде можно сделать одновременно с помощью только гидроксид–ионов, например в полуреакции  Zn® [Zn(OH)₄]^2– для обеспечения материального баланса достаточно добавить влево четыре иона OH^–:    Zn + 4OH^–® [Zn(OH)₄]^2–

В следующем примере этот прием не так очевиден, но также реализуется:

P + 2OH^–®H₂PO₂^–

Если среда нейтральная. Обратите внимание, что в нейтральной среде источник ионов H⁺ и OH^– – молекулы воды. В этих случаях баланс по кислороду делают, добавляя соответствующее число H₂O в левую часть  первой полуреакции и в правую часть второй полуреакции. Если в результате H₂O оказалась там, где кислород в недостатке, то в противоположную часть добавляют удвоенное число H⁺, если кислород был в избытке, то в противоположную часть добавляют удвоенное число OH^–

Такой прием  уменьшает вероятность типичной для нейтральной среды ошибки, когда в молекулярном уравнении в продуктах оказываются одновременно и кислота, и щелочь.

Примеры

Для реакции KMnO₄ + KNO₂ + H₂O®MnO₂ + KNO₃ + KOH можно

составить две идентичные схемы превращений:

а) MnO₄^–® MnO₂                                  б) NO₂^–® NO₃^–

    NO₂^–   ®NO₃^–                                         MnO₄^–®MnO₂;

Начнем с варианта (а): для баланса по кислороду добавим молекулы H₂O в левую часть первой полуреакции и в правую часть второй полуреакции:

а) MnO₄^– + H₂O ® MnO₂                                 

    NO₂^–® NO₃^– + H₂O                                          

При этом оказалась ситуация, рассмотренная ранее при балансе по кислороду в щелочной среде (воду добавили в ту часть полуреакций, где кислород в избытке). Тогда число молекул H₂O должно быть равно числу избыточных атомов кислорода, и в противоположную часть необходимо добавить удвоенное число ионов OH^–. Окончательно получим:

а) MnO₄^– + 2H₂O®MnO₂ + 4OH^–.                                 

    NO₂^– + 2OH^–®NO₃^– + H₂O                                         

В варианте (б) для баланса по кислороду также добавим молекулы H₂O в левую часть первой полуреакции и в правую часть второй полуреакции:

б) NO₂^– + H₂O ® NO₃^–

     MnO₄^–® MnO₂ + H₂O

В этом случае H₂O оказалась в той части полуреакций, где дефицит кислорода. Подобно тому, как это рассмотрено ранее для кислой среды, число молекул H₂O должно равняться числу недостающих атомов кислорода, и в противоположную часть следует добавить удвоенное число ионов H⁺:

NO₂^– + H₂O ® NO₃^– + 2H⁺

MnO₄^– + 4H⁺ ® MnO₂ + 2H₂O

Следует отметить, что описанные здесь приемы составления материального баланса — чисто технические и совсем не обязательно отражают действительный механизм переноса атомов из одних молекул или ионов в другие.

Комплексные соединения в окислительно–восстановительных реакциях

Примеры

а)Pt + HNO₃ + HCl  ®H₂[PtCl₆] + NO + H₂O

Напишем полуреакции, соответствующие заданному превращению:

Pt® [PtCl₆]^2–                                      Для баланса по хлору в первой полуреакции

NO₃^– ®NO                                достаточно в правую ее часть добавить 6Cl^–

Во второй полуреакции баланс по кислороду выполняется, как было

показано ранее (для кислой среды). В результате получим:

Pt + 6Cl^– ® [PtCl₆]^2–

NO₃^–   + 4H⁺ ® NO + 2H₂O

б) Si + HNO₃ + HF ® H₂[SiF₆] + NO + H₂O

Si + 6HF® [SiFl₆]^2– + 6H⁺          В отличие от предыдущего примера источник

NO₃^–   + 4H⁺  ®NO + 2H₂O     лигандов HF – слабый электролит

10.2 Электронный баланс в полуреакциях

Следует иметь в виду, что в отличие от метода электронного баланса степени окисления элементов в полуреакциях не показывают. Число электронов, участвующих в окислении (восстановлении), определяют по разнице зарядов всех ионов в левой и правой частях полуреакций.

 

Пример:  MnO₄^– + 4H⁺ ® MnO₂ + 2H₂O

                 NO₂^– + H₂O ® NO₃^– + 2H⁺

В первой полуреакции сумма зарядов ионов слева (+3) а справа – ”ноль”; для баланса по заряду необходимо добавить в левую часть три электрона:

MnO₄^– + 4H⁺ + 3e^–®MnO₂ + 2H₂O

Во второй полуреакции сумма зарядов ионов в левой части равна (–1), а в правой – (+1). Для баланса по заряду в правую часть необходимо добавить  два электрона:

NO₂^– + H₂O®NO₃^– + 2H⁺ + 2e^–      

Далее необходимо выполнить условие, что в окислительно-восстановительных реакциях число электронов, отданных восстановителем, равно числу электронов, принятых окислителем. Очевидно, что для этого в рассматриваемом примере окислитель и восстановитель необходимо взять в соотношении 3:2.

Для этого введем в ионно-электронные уравнения соответствующие множители:   MnO₄^– + 4H⁺ + 3e^– ® MnO₂ + 2H₂O  3

                     ^ок–ль                                                                             

             NO₂^– + H₂O ® NO₃^– + 2H⁺ + 2e^–            2

                     ^в–ль 

На основании полученной схемы напишем ионно-молекулярное уравнение окислительно–восстановительной реакции: исходными веществами в нем будут левые части обеих полуреакций, а продуктами — правые их части:

3MnO₄^– + 12H⁺ + 2NO₂^– + 2H₂O ® 3MnO₂ + 6H₂O + 2NO₃^– + 4H⁺

После сокращения одноименных H₂O и H⁺ получим ионно–молекулярное уравнение реакции:  3MnO₄^– + 2NO₂^– + 8H⁺® 3MnO₂ + 2NO₃^– + 4H₂O

Примечание: Одноименные молекулы H₂O можно сокращать всегда. Ионы водорода сокращают только в тех случаях, когда среди продуктов нет анионов (также как “одноименные” гидроксид-ионы сокращают только в случаях, когда в продуктах нет катионов). Если это условие не выполняется, то сокращение одноименных H⁺ или OH^– лучше сделать позже, в молекулярном уравнении реакции.

10.3 Молекулярные уравнения окислительно–восстановительных реакций

При составлениимолекулярного уравнения в левую и правую часть ионно–молекулярного уравнения дописывают ионы, не участвовавшие в окислении–восстановлении (и поэтому не включенные ранее в полуреакции). Например, при переходе от ионно–молекулярного уравнения

2MnO₄^– + 3NO₂^– + 2H⁺® 2MnO₂ + 3NO₃^– + H₂O  к молекулярному уравнению

2KMnO₄ + 3KNO₂ + H₂SO₄® …    видим, что в левой части появились дополнительно 5K⁺ и SO₄^2– (они выделены шрифтом) – Эти ионы необходимо дописать в правую часть уравнения: … ® 3MnO₂ + 2NO₃^– + 4H₂O + 5K⁺ + SO₄^2–.

После соединения катионов с анионами в правой части получим окончательное уравнение реакции:  2KMnO₄ + 3KNO₂ + H₂SO₄ ® 2MnO₂ + 3KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

В следующем примере покажем возможности ионно-электронного метода в определении продуктов реакции при нескольких возможных их вариантах. Так, ранее (с.14) были показаны три пути восстановления хромат-ионов в зависимости от pH. Возможны ли другие продукты? Проверим, какой вариант реализуется в следующем случае:

K₂CrO₄+ SO₂ + H₂O   ®....

Составим полуреакции: CrO₄^2– + 4H₂O  + 3е  ®Cr³⁺ + 8OH^–    2

                                                               SO₂+ 4OH^– ®SO₄^2– + 2H₂O + 2е        3

Ионно-молекулярное уравнение:

2CrO₄^2– + 2H₂O + 3SO₂ = 2Cr³⁺ + 4OH^– + 3SO₄^2–

Составляем молекулярное уравнение, дописывая вправо дополнительные ионы: 2K₂CrO₄+ 3SO₂ + 2H₂O   Þ 2Cr³⁺ + 4OH^– +  3SO₄^2–  (4K⁺)

После соединения ионов в правой части получим окончательно:

2K₂CrO₄+ 3SO₂ + 2H₂O   ® [Cr(OH)₂]₂SO₄ +  2K₂SO₄

Задания для самоподготовки и варианты контрольных работ

I. Определите степени окисления элементов в заданных веществах и на их

основании  окислительно-восстановительные возможности этих веществ:

1) V, S, SO₂, VO₃^–, NH₄⁺.                          8) Cl₂, KClO₂, ClO₃^–, [FeCl₄]^–

2) Mn, MnO₂, [Mn(NH₃)₆]²⁺, MnO₄^2–.    9) Bi, Bi(OH)₃, BiO₃^–, H₂PO₂^–.

3) I₂, Cr, Cr₂O₇^2–, [Cr(OH)₄]^–.                  10) Br₂, [Cr(OH)₄]^–, HPO₃^2–, Mn.

4) N₂, NO, NO₂^–, N₂H₆²⁺_.                         11) P, PH₄⁺, H₂PO₄^–, PI₃.

5) S, SO₂, SO₃^2–,  S₂O₃^2–                            12) Cr, CrO₄^2–, Na₂S₅, SO₃^2–

6) As, AsH₃, HAsO₃^2–, Ca₃(AsO₄).          13) Br₂, BrO^–, Ba(BrO₃)₂, BrCl₃.

7) O₂, O₃, BaO₂, KO₂, HS₂O₈^–, CrO₅.      14) Zn, HN_3, NH₃OH⁺   Pb₃O₄     [FeF₆]^3–

 

 

II. С помощью таблиц электродных потенциалов подберите не менее трех

 вариантов окислителя (восстановителя), для заданного превращения:

1) SO₃^2– ®  SO₄^2–                               Fe³⁺ ® Fe²⁺

2) PbO₂  ®. Pb²⁺                                NO ® NO₃^–.

3) MnO₂  ®  Mn²⁺                             Cr(OH)₃ ® CrO₄^2–.

4) NO₃^–  ®. NH₃                                Cr³⁺  ® Cr₂O₇^2–.

5) H₃PO₂.®. H₃PO₄                           CrO₄^2– ® [Cr(OH)₄]^–.

6) BrO₃^– ®  Br₂                                   [Sn(OH)₄]^2– ® [Sn(OH)₆]^2–.

7) H₃PO₄ ®  H₃PO₃                            Mn(OH)₂ ® MnO₂.

8) SO₂  ® SO₄^2–                                   Cr₂O₇^2– ® Cr³⁺

9) BiO₃^– ® Bi³⁺                                    AsO₃^3– ® AsO₄^3–.

10) H₂O₂® O₂                                      H₂O₂  ® H₂O.

11) N₂H₅OH  ® N₂                              BiO₃^– ® BiO⁺.

12) MnO₄^2–  ® MnO₂                           MnO₂  ® MnO₄^–.

13) Mn(OH)₂ ® MnO₄^2–                      MnO₄^– ® Mn²⁺.

III. Закончите уравнения реакций: 

1) I₂   + H₂O   ®....                               Sn(OH)₂+ Na₂O₂+ H₂O®....

2) F₂  + H₂O   ®....                               Si  +  NaOH + H₂O®....

3) Br₂ + KOH  ®....                              H₃PO₃ + H₂O₂®....

4) F₂  + KOH  ®....                               K₂HPO₃ + H₂O₂®....

5) I₂ + HNO₃. ®....                                  Na₂S₂O₃+ H₂SO₄ ®....                 

6) I₂  + Cl₂ + H₂O ®....                           K₂CrO₄ + CO + H₂O ®....

7) KI  + KIO₃ +  H₂SO₄.®....                Na₂Cr₂O₇ + H₂O₂ + HNO₃®....

8) KBr + KBrO₃+  H₂SO₄.®....             KCrO₂ + K₂O₂ +  H₂O   ®....

9) KCl + KClO₃+  H₂SO₄.®....              KCrO₂ + Cl₂ +  H₂O   ®....

10) KClO₃ ®....                                        K₂CrO₄+ CO   +  H₂O   ®....

11) KIO   ®....                                          K₂Cr₂O₇ +  NO + HNO₃  ®....

12) KBrO₃ ®....                                        KCrO₂ + KClO₃+ KOH    ®....

13) B   + HNO₃ ®....                                H₃AsO₄ + I₂ + H₂O ®....

14) C   + HNO₃ ®....                                H₃PO₃ + H₂O₂.®....

15) Si + HNO₃ + HF ®....                       Bi(OH)₃ + Cl₂ + KOH ®....

16) Ge + H₂O₂ + NaOH ®....                  KBiO₃+ NO + HNO₃ ®....

17) NO₂ + NaOH  ®....                            H₂S₂O₈+MnSO₄ + H₂O ®.... 

18) P   + KOH ®....                                   KMnO₄ + H₂O₂ + H₂O ®....

19) P   + Na₂O₂+ NaOH ®....                  KMnO₄ + NO   + HNO₃®....

20) P   + KClO₃+ KOH  ®....                  KMnO₄ + CO   + H₂O ®....

21) P   + Cl₂+ H₂O   ®....                         KMnO₄ + HCl ®....

22) P   + I₂ + H₂O   ®....                            KMnO₄ + Na₂O₂+ H₂O  ®....

23) P   + Br₂ + H₂O   ®....                         KMnO₄ + H₂O₂ + HNO₃®....

24) As  + HNO₃. ®....                                KMnO₄ + SO₂ + H₂O ®....

25) Sb  + HNO₃. ®....                                KMnO₄ + HN₃ + H₂O ®....

26) Al  + HNO₃. ®....                                 MnO₂ + Na₂O₂ + NaOH ®....

27) Sn  + HNO₃. ®....                                 Mn(OH)₂+ H₂O₂ ®...

28) Pb  + HNO₃. ®....                                 Cr(OH)₃+ K₂O₂ + KOH  ®....

29) Bi  + HNO₃. ®....                                  N₂H₆SO₄+ KMnO₄ + H₂SO₄.®....

30) S   + HNO₃. ®....                                   H₂SeO₄ + HCl ®....            

31) S   + KOH   ®....                                    Ni(OH)₂+ H₂O₂ ®....

32) S   + K₂SO₃.®....                                    Co(OH)₃+ HCl  ®....

33) S   + K₂S   ®....                                       HNO₂ + KI  + H₂O ®....          

34) S   + KClO₃ ®....                                    NH₄OH + KMnO₄ + H₂O ®.... 

35) Se  + H₂O + Cl₂.®....                             K₂Cr₂O₇+ NO + HNO₃ ®....       

35) Sn  +  KOH  +  H₂O ®....                     N₂H₅OH + KMnO₄ + H₂O ®....     

36) Pb₂O₃+ Na₂O₂ + H₂O ®....                   H[Au(CN)₂] + Zn + HCl ®....

37) Pb₂O₃ + HCl ®....                                  K₂SO₃+ H₂SO₅ ®....

38) NH₄NO₂ ®....                                        H₂S₂O₈ + SO₂ + H₂O ®....  

39) As₂O₃ + Zn + HCl ®…                        K[Cr(OH)₄] + Br₂ + KOH ®....

40) KI₃ + HNO₃ ®...                                   Br₂+ SO₂ + H₂O ®....                   

Вычисления с использованием понятия «число Авогадро»

Задача 1. Вычислите, сколько молекул содержится в 36 г воды. В каком объеме метана СН4 (н.у.) столько же молекул?

Решение: 1) Определим число молекул: N = Na∗ ν; при этом ν = m / M, тогда N = (Na∗ m) / M; N(H₂О) = 6,02 ∗ 1023 ∗ (36 / 18) = 12,04 ∗ 10²³ (молекул).

2) Число молекул воды равно числу молекул метана: N(Н₂О) = N(СН₄) = 12,04 ∗ 10²³ (молекул).

V = 22,4 ∗ ν; учитывая, что ν = N / Na, тогда V = 22,4 ∗ (N / Na);

V(СH4) = 22,4 ∗ (12,04∗10²³ ) / (6,02 ∗10²³) = 44,8 (л).

Ответ: N(Н2О) = 12,04 ∗ 10²³ молекул, V(СH4) = 44,8 л.

Задача 2. На одну чашку весов лаборант положил порцию глюкозы С₆Н₁₂О₆, содержащую 3,01 • 10²³ молекул. Какое количество вещества рибозы С₅Н₁₀О₅ лаборант должен положить на другую чашку весов, чтобы весы были в состоянии равновесия?

Решение: Весы будут в состоянии равновесия, если массы данных веществ одинаковы: m(C₆H₁₂О₆) = m (С₅Н₁₀О₅)

1) m = М ∗ ν; однако ν = m / M, тогда m = M ∗ (N / Na );

m (С₆Н₁₂О₆) = 180 ∗ 3,01 ∗ 10²³/(6,02 ∗ 10²³) = 90 (г).

2) m (С₆Н₁₂О₆) = m (С₅Н₁₀О₅) = 90 (г).

ν(С₅Н₁₀О₅) = 90 / 150 = 0,6 (моль). Ответ: ν(С₅Н₁₀О₅) = 0,6 моль.

Вычисления по термохимическим уравнениям

Задача 1. Какое количество теплоты выделяется при сжигании 112 м³(н.у.) метана, если термохимическое уравнение реакции горения метана: СН₄ + 2О₂ → СО₂↑ + 2 Н₂О + 890 кДж.

Решение: СН₄ + 2О₂ = СО₂↑ + 2 Н₂О + 890 кДж.

1) Определим число моль сжигаемого метана:

ν = V / Vm; ν(СН₄) = 112 / (22,4 ∗ 10^-3) = 5000 (моль).

2) Из термохимического уравнения следует, что при сжигании 1 моль метана выделяется 890 кДж теплоты. Пусть Q' – это количество теплоты, выделяющееся при сжигании 5000 моль метана. Тогда:

Q' = 890 ∗ 5000 = 4,45 ∗ 106 (кДж). Ответ: Q' = 4,45 ∗ 106 кДж.

Задача 2. Вычислите тепловой эффект реакции горения ацетилена и составьте термохимическое уравнение этой реакции, если известно, что при сжигании 1,12 л (н.у.) ацетилена выделяется 67,5 кДж теплоты.

Решение: Обозначим тепловой эффект реакции Q кДж и

составим термохимическое уравнение в общем виде:

2С₂Н₂ + 5О₂ → 4СО₂ ↑ + 2Н₂О + Q кДж.

1) ν = V / Vm; ν(С₂Н₂) = 1,12 / 22,4 = 0,05 (моль).

2) Из термохимического уравнения следует, что при сжигании 2 моль ацетилена выделяется Q кДж теплоты. Тогда составим пропорцию и решим ее:

2 моль – Q кДж

0,005 моль – 67,5 кДж

Q = 2 ∗ 67,5 / 0,005 = 2700 (кДж) – тепловой эффект реакции.

Термохимическое уравнение имеет вид:

2С₂H₂ + 5О₂ = 4СО₂ ↑+ 2Н₂О + 2700 (кДж). Ответ: Q = 2700 кДж

Тест 1

1.К углеводам относятся:

A)глюкоза, крахмал, сахароза

B)  все сладкие на вкус вещества

C)  сахароза, глицин, угольная кислота

D)  целлюлоза, гидролаза, фруктоза

E)  крахмал, целлюлоза, рибоза

 

2.В кровь человека углеводы поступают в виде:

A)  гликогена

B)  сахарозы

C)глюкозы

D)  крахмала

E)  целлюлозы

 

3. К моносахаридам относятся:

A)  мальтоза, глюкоза, целлюлоза

B)  глюкоза, сахароза, крахмал

C)  фруктоза, мальтоза, целлюлоза

D) глюкоза, фруктоза, рибоза

E)  целлюлоза, глюкоза, сахароза

 

4.В результате гидролиза сахарозы образуются:

A)  гидролаза и сахарин

B)  уксусная кислота и этанол

C)  галактоза и глицин

D) глюкоза и фруктоза

E)  крахмал и этанол

 

5.В процессе фотосинтеза в растениях из углекислого газа и воды образуется:

A) глюкоза

B)  сахароза

C)  крахмал

D)  угольная кислота

E)  рибоза

 

6.Качественная реакция на обнаружение глюкозы:

A)  обесцвечивание бромной воды

B)  реакция «серебряного зеркала»

C)  взаимодействие с металлическим натрием

D)  взаимодействие с раствором хлорида железа (II)

E)  взаимодействие с хлоридом бария

 

7.При растворении сахарозы в воде происходит:

A)  образование карамели

B)  гидролиз сахарозы с образованием глюкозы

C)  гидролиз сахарозы с образованием фруктозы

D)  образование осадка

E)  разрушение кристаллической решетки сахарозы

 

 

8.В состав молекул ДНК и РНК входят остатки:

A)  одноатомных спиртов

B)  жиров

C)  белков

D) углеводов

E)  альдегидов

 

9.К дисахаридам относится:

A)  фруктоза

B)  глюкоза

C) сахароза

D)  целлюлоза

E)  крахмал

 

10.К 50 г 9%-го раствора глюкозы прилили 150 г 8%-го раствора аммиачного комплекса серебра [Ag(NH₃)₂]OH. Какова масса выпавшего при реакции осадка (г)?

A)  5,4 г

B)  4 г

C)  4,5 г

D)  7 г

E)  10 г

 

1. Многообразие органических соединений обусловлено

A) Окислительно-восстановительными свойствами углерода.

B) Способностью образовывать различные функциональные группы.

C) Строением ядра атома углерода.

D)Способностью атомов углерода соединяться между собой и образовывать различные цепи.

     E) Способностью атома углерода образовывать донорно-акцепторные   связи.

2. Функциональная группа альдегидов называется

       A) Гидроксильной

        B) Аминогруппой

        C)Карбонильной

        D) Кетоногруппой

              E) Карбоксильной

3. Группу атомов, определяющих характерные химические свойства данного класса веществ, называют

        A)Функциональной группой.

        B) Гомологической разностью.

        C) Радикалом.

        D) Структурным звеном.

              E) Полимером.

4. В уравнении реакции между аммиачным раствором оксида серебра (I) и метановой кислотой сумма коэффициентов равна

          A) 6

          B) 3

          C)5

          D) 4

                E) 2

5. Массовая доля углерода в масляной кислоте

          A) 36,5%

           B) 48,6%

          C) 46,3%

           D)54,5%

                 E) 45,5%

6. К гомологическому ряду с общей формулой C_nH_2n+1COOH относятся кислоты:

1. СН₃ – (СН₂)₁₆ – СООН

2. СН₃ – (СН₂)₅ – СООН

3. СН₃ – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СООН

4. СН₃ – СН = СН – (СН₂)₇ – СООН

5. С₁₇Н₃₁СООН

A)1, 2.

B) 1 ,5.

C) 2, 3.

D) 4, 5.

      E) 2 ,5.

 

7. Расположите в генетический ряд вещества

1. пропаналь 2. пропан 3. пропанол 4. 1-хлорпропан 5. пропановая кислота

A) 24315

B) 45123

C) 25134

D) 32145

      E) 12345

8. Название кислоты

A) 2-метилмасляная

B) 2-метилпропановая

C) 2,4 диметилпентановая

D) 2,3-диметилкапроновая

      E) 3-метилбутановая

9. Группа, в которой вещества имеют только s - связи

A) C₃H₈; CH₃OH

B) C₂H₆; HCOH

C) C₄H₁₀; HCOOH

D) C₃H₆; HCOH

      E)C₃H₄; C₂H₅OH

10. Масса муравьиного альдегида, если его объем составляет (при н.у.) 56м³

A) 85 кг                                                                                                         

B) 65 кг

C) 75 кг

D) 45 кг

      E) 55 кг

 Тест 2

1. Наибольшая массовая доля азота в

А) (CH₃)₃N

B) C₄H₉NH₂

C) CH₃NHCH₃

D) CH₃NH₂

E) C₂H₅NH₂

2. Масса брома, вступившего в реакцию замещения (Iстадия) с 13 г пропана

А) 32 г

B) 52,4 г

C) 48 г

D) 45,6 г

E) 47,2 г

3. Название вещества (─NH─CH₂─CH₂─CH₂─CH₂─CH₂─CO─)_n

А) нейлон

B) каучук

C) тефлон

D) капрон

E) лавсан

4. Название вещества (-СН₂-СН-)_n

                                                     │

                                                    C₆H₅

А) фенолформальдегидная пластмасса

B) полипропилен

C) полистирол

D) полихлорвинил

E) полиэтилен

5. Вещество А в результате превращений

               +Cl₂                  +HOH   -HOH  +HBr

     этан → хлорэтан →   X  →X  →  А

А) бромэтан

B) этаналь

C) уксусная кислота

D) этанол

E) этен

6. В схеме превращений

                                  +X                                      +Y

      Этилацетат → ацетат натрия → уксусная кислота  формулы веществ Х, Y

А) X – H₂O; Y – C₂H₅OH

B) X – H₂O; Y – CH₃COOH

C) X – H₂O; Y – H₂SO₄

D) X – NaOH; Y – CH₃COOH

E) X – NaOH; Y – H₂SO₄

 

7. Масса глюканата кальция (выход 80%), полученная из 200 г технической глюкозы (10% примесей). Mr (соли)=430

А) 172 г

B) 180 г

C) 210 г

D) 160 г

E) 191,2 г

8. Масса нитробензола, необходимого для получения 372 г анилина (выход родукта реакции составляет 80%), равна:

А) 492 г

B) 393,6 г

C) 566,6 г

D) 615 г

E) 665 г

9. Для нейтрализации 0,5 моль уксусной кислоты необходим 10% раствор гидроксида натрия массой

А) 200 г

B) 100 г

C) 250 г

D) 400 г

E) 800 г

10. Выход изопренового каучука, если известно, что из 1 кг смеси углеводородов, содержащей 20% изопрена, получено 0,06 кг каучука.

А) 40%

B) 30%

C) 50%

D) 90%

  E) 60%

 

11. Если при сжигании циклоалкана массой 2,8 г и плотностью по кислороду – 1,75, образовалось (при н.у.) 4,48 л углекислого газа и 3,6 г воды, то его молекулярная формула

А) C₆H₁₂

B) C₅H₁₀

C) C₄H₈

D) C₃H₆

E) C₇H₁₄

12. Сумма коэффициентов в уравнении реакции сгорания бензола в кислороде

А) 20

B) 30

C) 35

D) 25

E) 40

13. При гидрировании 390 г бензола получено 336 г циклогексана. Массовая доля выхода продукта реакции

А) 95%

B) 100%

C) 85%

D) 90%

E) 80%

14.Масса гексахлорана, который образуется при хлорировании на свету 200 мл бензола с плотностью 0,78 г/мл

А) 498 г

B) 526 г

C) 582 г

D) 502 г

E) 291 г

15. Для окисления уксусного альдегида, который образуется из 520 г ацетилена с выходом 60%, потребуется оксид серебра массой

А) 4,42 кг

B) 3,24 кг

C) 2,12 кг

D) 2,78 кг

E) 3,84 кг

16. При гидрировании 22 г этанола получили спирт, который затем растворили в 177 мл воды. Массовая доля спирта в растворе

А) 11%

B) 11.5%

C) 14%

D) 10%

E) 13%

17. 1.26 г алкена при каталитической гидратации образует 1,8 г спирта. Название продукта реакции

А) пентанол-1

B) бутанол-2

C) пропанол-2

D) бутанол-1

E) этанол

 

 

Непредельные и ароматические углеводороды

 

1. Для распознавания глицерина, ацетальдегида и глюкозы можно использовать6

A) гидроксид натрия

B)гидроксид меди (II)

C) хлорид железа (III)

D) аммиачный раствор Ag₂O

E) водород

2. Формулы веществ Х и Y в схеме превращений:

C₂H₂CH₃-CHOACH₃-C-O-CH₃

                                                           ║

                                                           O

A)X-H₂O, Y-CH₃OH

B) X-HCHO, Y-C₂H₅OH

C) X-CH₃OH, Y-CH₃OH

D) X-HCHO, Y-CH₃OH

E) X-H₂O, Y-C₂H₅OH

3. Всхеме C₂H₄→C₂H₅Cl→X→C₂H₅-O-C₂H₅ ВеществоХ

A) C₃H₇OH

B)C₂H₅OH

C) C₂H₂

D) CH₃OH

E) CO₂

4. Для полного гидрирования 80 г пропина расходуется водород (при н.у.) объемом

A) 100,8 л

B) 22,4 л

C) 33,6 л

D)89,6 л

E) 44.8 л

5. При дегидрировании 120 г гептана в циклогептан образуется водород (при н.у.) объемом

A) 16,98 л

B) 22,48 л

C) 18,68 л

D)26,88 л

E) 19,38 л

6. В схеме превращений C₆H₁₂O₆C₂H₅OHC₂H₅ClC₂H₅OHH – CO-O-C₂H₅

Сумма всех коэффициентов в уравнениях, где образуется спирт

A)9

B) 8

C) 11

D) 7

E) 5

7. Группа веществ, реагирующая с аммиачным раствором Ag₂O

A)HCOOH; C₆H₁₂O₆(глюкоза)

B) CH₃OH; C₂H₄

C) CH₃OH; HCOOH

D) CH₃COH; CH₃COOH

E) CH₃-C-CH₃; CH₃COH

             ║

             O

8. Вещество В в результате превращений

XXB

                                 Hg²⁺               [-H₂]

A) муравьиная кислота

B) уксусная кислота

C) ацетальдегид

D) этанол

E)ацетат натрия

9. Для полного гидрирования 90 г пропина расходуется водород (при н.у.) объемом (л)

A) 102,5

B) 112,4

C) 95,8

D)100,8

E) 89,6

10. С бромной водой (н.у.) реагирует группа веществ

A) C₆H₅OH, C₆H₆

B) CH₃COOH, C₆H₅NH₂

C)C₆H₅OH, C₆H₅NH₂

D) C₂H₆, C₇H₈

E)CH₄, C₆H₆

11. При добавлении к некоторому органическому веществу свежеосажденного гидроксида меди (II) и нагревании образовался красный осадок. Это вещество

A) этилен

B) уксусная кислота

C)формальдегид

D) этанол

E) фенол

12. Данасхема

CH₄H-CO-HCH₃OHCH₃-CO-O-CH₃

Для протекания третьей реакции нужны реактивы и условия реакции

A) H₂, Ni, t⁰

B) O₂, кат, t⁰

C) H₂O, t⁰

D)CH₃COOH, H₂SO₄ (конц.)t⁰

E) O₂, t⁰

13. Вещества Х и Y в схемах превращений являются:

(C₆H₁₀O₅)_n (целлюлоза) + CH₃COOH→X

(C₆H₁₀O₅)_n (целлюлоза) + HNO₃Y

A) X – нитрометан, Y – глюкоза

B)X – ацетилцеллюлоза, Y – нитроцеллюлоза

C) X – ацетилцеллюлоза, Y – глюкоза

D) X – нитроцеллюлоза, Y – глюкоза

E) X – глюкоза, Y – нитробензол

14.Вещество А в результате превращений этанхлорэтанXXA

A)бромэтан

B) этаналь

C) уксусная кислота

D) этанол

E) этен

15. Вещество А в схеме

R-COO-RX₁X₂X₃X₄A

A) эфир

B) спирт

C) альдегид

D)дипептид

E) аминокислота

16. Для получения синтетического каучука используют

A) HC=CH

B) H₂C-C=CH-CH₃

C) H₂C=C-CH₂-CH₃

               │

              CH₃  

D)H₂C=CH-CH=CH₂

E) H₂C=CH-CH₂-CH₂-CH=CH₂

17. В реакцию полимеризации вступает

A) C₃H₈

B) C₂H₆

C) C₆H₆

D) C₄H₁₀

E)C₂H₂

18. Полимерам не свойственно

A)быстрое окисление на воздухе

B) высокая степень полимеризации

C) плохая растворимость в воде

D) разложение при нагревании

E) высокая прочность

19. Группа веществ, проявляющая двойственные функции

A) C₆H₆, CH₃Cl, CH₃-CH₃

B) HCOOH, CH₃COOH, C₂H₅OH

C) C₆H₅OH, CH₃-CH₂-COOH, C₆H₆O₂

D)C₂H₃COOH, NH₂-CH₂-COOH, C₅H₆(OH)₅COH

E) C₂H₅COOH, CH₃COH, C₂H₃COOH

20. В схеме превращений

этилацетатацетат натрияуксусная кислота    формулы веществ Х и Y

A) X – H₂O; Y – C₂H₅OH

B) X – H₂O; Y – CH₃COOH

C) X – H₂O; Y – H₂SO₄

D) X – NaOH; Y – CH₃COOH

E)X – NaOH; Y – H₂SO₄

 _{Тест 3}

1. Многообразие органических соединений обусловлено

A) Окислительно-восстановительными свойствами углерода.

B) Способностью образовывать различные функциональные группы.

C) Строением ядра атома углерода.

D)Способностью атомов углерода соединяться между собой и образовывать различные цепи.

     E) Способностью атома углерода образовывать донорно-акцепторные   связи.

2. Функциональная группа альдегидов называется

       A) Гидроксильной

        B) Аминогруппой

        C)Карбонильной

        D) Кетоногруппой

              E) Карбоксильной

3. Группу атомов, определяющих характерные химические свойства данного класса веществ, называют

        A)Функциональной группой.

        B) Гомологической разностью.

        C) Радикалом.

        D) Структурным звеном.

              E) Полимером.

4. В уравнении реакции между аммиачным раствором оксида серебра (I) и метановой кислотой сумма коэффициентов равна

          A) 6

          B) 3

          C)5

          D) 4

                E) 2

5. Массовая доля углерода в масляной кислоте

          A) 36,5%

           B) 48,6%

          C) 46,3%

           D)54,5%

                 E) 45,5%

6. К гомологическому ряду с общей формулой C_nH_2n+1COOH относятся кислоты:

1. СН₃ – (СН₂)₁₆ – СООН

2. СН₃ – (СН₂)₅ – СООН

3. СН₃ – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СООН

4. СН₃ – СН = СН – (СН₂)₇ – СООН

5. С₁₇Н₃₁СООН

A)1, 2.

B) 1 ,5.

C) 2, 3.

D) 4, 5.

      E) 2 ,5.

 

7. Расположите в генетический ряд вещества

1. пропаналь 2. пропан 3. пропанол 4. 1-хлорпропан 5. пропановая кислота

A) 24315

B) 45123

C) 25134

D) 32145

      E) 12345

8. Название кислоты

A) 2-метилмасляная

B) 2-метилпропановая

C) 2,4 диметилпентановая

D) 2,3-диметилкапроновая

      E) 3-метилбутановая

9. Группа, в которой вещества имеют только s - связи

A) C₃H₈; CH₃OH

B) C₂H₆; HCOH

C) C₄H₁₀; HCOOH

D) C₃H₆; HCOH

E)C₃H₄; C₂H₅OH

10. Масса муравьиного альдегида, если его объем составляет (при н.у.) 56м³

A) 85 кг

B) 65 кг

C) 75 кг

D) 45 кг

E) 55 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разгарнуць » / « згарнуць