Первоначальные понятия химии
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Первоначальные понятия химии





Основы

Общей химии

 

Учебное пособие

 

Рекомендовано методической комиссией

факультета химической технологии и экологии

в качестве учебного пособия

 

 

Москва 2013


 

 

УДК 54(075)

В.С. Рыбальченко. Основы общей химии. Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2011. – С. 448.

 

Учебное пособие «Основы общей химии» ставит своей целью в простой для понимания и четкой по содержанию форме помочь всем желающим получить базовую информацию о предмете. В пособии изложены наиболее важные положения теории по курсу, показана методика решения типовых задач и приведены задачи и упражнения для самостоятельной работы. Большое внимание уделено терминологии предмета.

Изучение материала, изложенного в учебном пособии, поможет студентам высших учебных заведений подготовиться к, практическим занятиям, выполнению и защите лабораторных работ по общей химии.

Каждая глава пособия содержит необходимый теоретический материал, вопросы для самоконтроля, варианты для тестированного самоконтроля с подробными объяснениями, вопросы и задачи для самостоятельного решения.

В пособии приведен необходимый справочный материал.

 

 

  ©   Рыбальченко В.С., 2012
  ©   Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012


Глава 1

Первоначальные понятия химии

 

Предмет химии

Химияэто естественная наука, которая изучает состав, строение, свойства и взаимные превращения веществ, а также явления, сопровождающие эти превращения.

«Широко простирает химия руки свои в дела человеческие. Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются перед очами нашими успехи ее прилежания», – говорил великий русский учёный М.В. Ломоносов (1711–1765).



Химия и физика являются основными науками о строении и свойствах материи. Великий русский учёный Д.И. Менделеев (1834–1889) писал: «Недалеко то время, когда знание физики и химии будет таким же признаком и средством образования, как за сто, двести лет тому назад считалось знание классиков. Они составляют в наше время одно из средств успеха во всех отраслях знаний и их применений». Содружество наук привело к раскрытию строения атома, созданию атомной энергетики, полупроводниковой техники, к замечательным открытиям в области синтетических материалов как неорганических (искусственные алмазы, полупроводники, сверхтвердые материалы и др.), так и органических (каучуки, пластмассы, синтетические волокна и др.). Благодаря успехам химии стало возможным и покорение космоса и проникновение в земные недра. В 1924 году академик Д.Н. Прянишников (1865–1948) писал: «Химизация народного хо-зяйства является одним из решающих условий технического прогресса».

В нашей стране уделяется все больше внимания развитию химической промышленности, внедрению в производство новых технологических процессов, выпуску химической продукции во все возрастающих масштабах, как одному из условий интенсивного развития страны.

Предметом изучения каждой естественной науки является та или иная форма движения материи (механическая, тепловая, электромагнитная, химическая и др.) либо переход одной формы в другую. Предметом изучения химии является химическая форма движения материи.

Материя - это философская категория, обозначающая объективную реальность, существующую независимо от человеческого сознания.

Материя существует в двух основных видах – в форме вещества и форме поля.

Веществоформа существования материи, состящая из частиц, характеризующихся собственной массой покоя.

Примерами частиц, имеющих собственную массу покоя, а следовательно, представляющие собой вещества, являются электроны, протоны и другие элементарные частицы, ядра атомов и сами атомы, молекулы и кристаллы.

Самые разнообразные окружающие нас тела состоят из различных химических веществ.

 

Атомно-молекулярное учение

 

Еще ученые древней Греции выдвинули гипотезу о существовании мельчайших частиц – атомов. Накопление фактического материала позволило создать атомно-молекулярное учение. Наибольший вклад в создание атомно-молекулярного учения внесли М.В. Ломоносов и английский ученый Джон Дальтон (1766–1844).

Сущность атомно-молекулярного учения М.В. Ломоносова сводится к следующему:

1. Все вещества состоят из молекул (М.В. Ломоносов называл их «корпускулами»).

2. Молекулы состоят из атомов (М.В. Ломоносов называл их «элементами»).

3. Частицы – молекулы и атомы – находятся в непрерывном движении. Теплота состоит во внутреннем движении этих частиц.

4. Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, а молекулы сложных веществ – из различных атомов.

Дальнейшими исследованиями было показано, что атомы разных веществ могут отличаться друг от друга зарядом ядра, массой, размерами, химическими свойствами.

 

Основные понятия химии

На международном съезде химиков в г. Карлсруэ в 1860 г. были

приняты определения понятий атома и молекулы.

Атомнаименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ.

С точки зрения атомно-молекулярного учения, химический элемент представляет собой каждый отдельный вид атомов.

Молекуланаименьшая частица химического вещества, обладающая всеми его химическими свойствами.

По современным представлениям из молекул состоят лишь вещества, находящиеся в парообразном и газообразном состоянии. Среди веществ, сохраняющих молекулярную структуру в твердом состоянии можно назвать воду, оксид углерода (IV), многие органические вещества. Такие вещества характеризуются низкими температурами плавления и кипения. Большинство же твердых (кристаллических) неорганических веществ состоят не из молекул, а из других частиц (ионов, атомов) и существуют в виде макротел (кристалл хлорида натрия, кусок меди и т.д.).

Учитывая, что важнейшей характеристикой атома является положительный заряд ядра, численно равный порядковому номеру элемента, можно дать современное определение атома и химического элемента.

Атом(совр.) – электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и компенсирующих его заряд электронов.

Химический элементкаждый отдельный вид атомов, характеризующийся определенным положительным зарядом ядра.

В настоящее время известно более 110 химических элементов. Каждый из них условно обозначается символом элементаили химическим знаком.

Символ элемента представляет собой первую или первую и одну из последующих букв латинского названия химического элемента.

Современную химическую символику разработал шведский ученый Й. Берцелиус (1779–1848).

Русское название Латинское название Символ элемента
Водород Hydrogenium Н
Кислород Oxygenium О
Золото Aurum Аu

Символ элемента обозначает:

1. Название элемента.

2. Один атом элемента.

3. Один моль атомов этого элемента.

С помощью цифры, стоящей впереди символа элемента, можно обозначить число атомов или количество атомов данного элемента в молях, например:

– пять атомов элемента водорода или пять моль атомов элемента водорода;

3S – три атома элемента серы или три моль атомов элемента серы.

В свою очередь, ядро атома содержит нуклоны (протоны pи нейтроны элемента n) и большое число других микрочастиц.

Заряд ядра (Z), как главная характеристика атома, обусловлен числом содержащихся в ядре протонов ( p) и определяет его порядковый номер в периодической системе элементов Д.И. Менделеева.

Основная масса атома (m) сосредоточена в его ядре, так как масса электронов мала и не вносит существенного вклада в массу всего атома. Масса электрона составляет лишь от массы протона или нейтрона.

Масса атомафактически складывается из масс всех протонов (Np) и нейтронов (Nn) и характеризуется массовым числом (А).

Массовое число атома какого-либо элемента (А), численно равно сумме общего числа протонов (Np) и общего числа нейтронов (Nn):

A = Np + Nn.

С помощью цифр, расположенных слева или справа, вверху или внизу от символа элемента, можно обозначить массовое число элемента, его порядковый номер, заряд иона или степень окисления элемента, а также число атомов данного элемента в молекуле.

 

Массовое число Заряд иона

Символ элемента

В молекуле

Рис. 1.1. Индексы у символа химического элемента.

Например:

Н2 – молекула водорода, состоящая из двух атомов элементаводорода.

Сu2+ – ион меди с зарядом 2+.

С – атом углерода с зарядом ядра, равным 6 и массовым числом, равным 12.

Многие химические элементы имеют атомы, отличающиеся значением массового числа. Такие элементы представляют собой изотопы данного химического элемента.

Изотопы - атомы одного и того же химического элемента, имеющие одинаковое число протонов, т.е. один и тот же заряд ядра (Z), но отличающиеся числом нейтронов (Nn), а следовательно, и значением массовых чисел (А).

Например, для элемента водорода известны следующие изотопы:

H, H, H

H – легкий изотоп водорода, протий, химический знак – H,

H – тяжелый изотоп водорода, дейтерий, химический знак – D,

H – сверхтяжелый изотоп водорода, тритий, химический знак – T.

Атомы различных химических элементов, отличающиеся величиной заряда ядра (Z), но характеризующиеся одинаковым значением массового числа (А), называются изобарами.

Например: атомы аргона, калия и кальция с одинаковым массовым числом 40 являются изобарами:

Ar, K, Ca.

Состав молекул сложных веществ выражается при помощи химических формул. На основании химической формулы можно дать название вещества и указать его химический состав. Химическая формула обозначает:

1. Одну молекулу или 1 моль молекул вещества.

2. Из каких элементов состоит вещество.

3. Число атомов каждого элемента, содержащихся в молекуле данного вещества.

Например, формула НNО3 показывает:

1. Это азотная кислота.

2. Это 1 молекула азотной кислоты или 1 моль молекул азотной кислоты.

3. Молекула азотной кислоты состоит из элементов водорода, элемента азота и элемента кислорода (качественный состав).

4. В состав молекулы азотной кислоты входят один атом элемента водорода, один атом элемента азота, три атома элемента кислорода (количественный состав).

Простые и сложные вещества

Исходя из основных положений атомно-молекулярного учения, можно дать определения простого и сложного вещества.

Простыми веществами называются вещества, состоящие из атомов одного химического элемента.

Например:

O2, N2, S8.

Сложными веществами называются вещества, состоящие из атомов различных химических элементов.

Например:

Н2О, Н24, CuCl2.

Следует заметить, что такое сложное вещество, как, например, вода Н2О, состоит не из водорода и кислорода (это названия простых веществ – водорода – Н2 и кислорода – O2), а из атомов элемента водорода – Н и атомов элемента кислорода – O.

Некоторые химические элементы способны образовывать несколько простых веществ, отличающихся друг от друга по строению и свойствам. В настоящее время известно более 400 простых веществ. Так, элемент углерод образует простые вещества: графит, алмаз, карбин и фулерен. При сгорании каждого из этих веществ образуется только оксид углерода (IV) СО2. Это подтверждает то, что эти простые вещества состоят из атомов одного и того же элемента Суглерода.

Явление, при котором один и тот же элемент может образовать несколько простых веществ, называется аллотропией, а образуемые при этом простые вещества – аллотропными модификациями.

Примером аллотропных модификаций могут быть простые вещества – кислород О2 и озон О3, образованные атомами одного и того же элемента – кислорода.

Явление аллотропии вызывается двумя причинами:

· различным числом атомов в молекуле, например, кислород О2 и озон О3,

· различным строением кристаллической решетки и образованием различных кристаллических форм, например, алмаз, графит, карбин и фулерен.

Способность вещества участвовать в тех или иных химических реакциях характеризует химические свойства вещества.

Химические явления (процессы)это процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие вещества.

Если в результате протекания процесса химическая природа вещества не меняется, то такие процессы считаются физическими.

Примерами физических процессов традиционно считаются изменения агрегатного состояния вещества: плавление ионных кристаллов некоторых солей, плавление металлов, испарение воды и других жидкостей и т.д.

Следует заметить, что такой процесс, как растворение, считают физико-химическим, и, в данном случае, границы между химическими и физическими явлениями достаточно условны.

Принято различать чистые (химически чистые) вещества и смеси веществ.

Чистыми или индивидуальными веществами называют вещества, состоящие из частиц одного вида (содержащие одинаковые структурные единицы).

Примерами могут служить серебро (содержит только атомы серебра), серная кислота и оксид углерода (IV) (содержат только молекулы соответствующих веществ).

Чистые вещества характеризуются постоянством физических свойств, например, температурой плавления (Тпл) и температурой кипения (Ткип).

Вещество не является чистым, если содержит какое-либо количество одного или нескольких других веществ –примесей.

Если система образована смешиванием нескольких чистых веществ, причем их свойства при этом не изменились и ее можно разделить с помощью физических методов на исходные вещества, то такая система называется смесью. Почва, морская вода, воздух – все это примеры различных смесей. Вещества, входящие в состав смеси, называются компонентами. Содержание компонентов в смеси может меняться в широких пределах.

Многие смеси могут быть разделены на составные части – компоненты – на основании различия их физических свойств. Среди большого числа методов, используемых для разделения и очистки веществ, можно назвать:

· фильтрование,

· отстаивание с последующей декантацией,

· разделение с помощью делительной воронки,

· центрифугирование,

· выпаривание,

· кристаллизация,

· перегонка (в том числе фракционная перегонка),

· хроматография,

· возгонка и другие.

Следует заметить, что на практике вещества, называемые «чистыми», являются таковыми лишь условно. Очистка веществ представляет сложную задачу и получение абсолютно чистых веществ, содержащих структурные единицы только одного вида, практически невозможно.

 

Вопросы для самоконтроля по теме

«Первоначальные понятия химии»

 

1. Что изучает химия?

2. Что такое вещество?

3. Что такое материя?

4. Каковы основные положения атомно-молекулярного учения?

5. Дайте определение понятиям: а) атом, б) молекула,

в) химический элемент.

6. Что отличает один химический элемент от другого?

7. Что такое химический знак (символ элемента) и что он обозначает?

8. Что обозначает химическая формула?

9. Дайте определение понятиям: а) простое вещество, б) сложное вещество.

10. Какое явление называется аллотропией? Чем оно вызвано?

11. Чем отличаются химические явления от физических?

12. Чем отличается чистое вещество от смеси веществ?

13. Какие признаки химических реакций Вам известны?

14. Что называется абсолютной массой атома? Какой порядок имеют величины абсолютных масс атомов в граммах?

15. Что называется относительной атомной массой?

16. Что такое атомная единица массы?

17. Как можно вычислить абсолютные и относительные молекулярные массы?

18. Что такое моль?

19. Чему равно число Авогадро? Что оно обозначает?

20. Что такое молярная масса? Какова ее размерность?

21. Какой зависимостью связаны между собой масса (m), молярная масса (М) и количество вещества (ν)?

22. Что такое качественный состав вещества?

23. Что такое количественный состав вещества? Какими способами его можно выразить?

24. Как определяется массовая доля элемента в сложном веществе?

25. Что такое валентность?

26. Что такое степень окисления? Чему равна сумма степеней окисления всех атомов в молекуле химического вещества?

 

Вариант № 1

1. В каком числе случаев упоминаются простые вещества:

олеум*, вода, железо, мел, сера, сахар, графит?

2. Под каким номером приведена запись, изображающая 2 моль молекул воды:

1. Н2О, 2.2О2, 3. Н2О2, 4.2О?

3. Под каким номером приведено округленное значение относительной молекулярной массы хлора:

1. 17, 2. 35,5, 3. 71 г/моль, 4. 71 г, 5. 71?

4. В массе 1 грамм какого из перечисленных ниже веществ, содержится наибольшее количество этого вещества (в молях)? В ответе укажите номер, под которым расположена формула этого вещества.

1. Н2, 2. Н2Те, 3. НF, 4. СO2, 5. NO2.

5. Массовые доли меди и цинка в некотором сплаве соответственно равны ω(Cu) = 60 % и ω(Zn) = 40 %. Какое количество вещества (в молях) меди приходится на 1 моль цинка в этом сплаве? В ответе укажите номер, под которым расположено правильное значение.

1. 1,50, 2. 3, 3. 1,525, 4. 63,5, 5. 0,985.

 

Вариант № 2

1. В каком числе нижеприведенных примеров кислород упоминается в качестве элемента, а не простого вещества:

– атом кислорода имеет заряд ядра, равный 8;

– кислород можно получить фракционированием воздуха;

– данная руда состоит из железа и кислорода;

– магний горит в кислороде?

2. Сколько веществ из числа приведенных ниже являются металлами:

магний, кальций, фосфор, олово, бром, аргон?

3. Чему равно округленное значение относительной молекулярной массы сульфата бария (ВаSO4)? В ответе укажите номер, под которым расположено правильное значение.

1. 0,233, 2. 233, 3. 233 г/моль, 4. 104, 5. 233 г.

4. Учитывая, что масса атома углерода maтома(С) = 1,95·10–26 кг, рассчитайте значение атомной единицы массы в граммах. В ответе укажите номер, под которым расположено правильное значение.

1. 1,66 · 10–24, 2. 1,66 · 10–27, 3. 1,95 · 10–26,

4. 6,02 · 1023, 5. 1,59 · 10–23.

5. Вещество состоит из атомов элементов углерода, водорода и кислорода. Количественный состав его выражается соотношением:

m (С) : m (Н) : m (O) = 18 : 3 : 8.

Под каким номером расположена простейшая формула вещества:

1. C2H4O2; 2. C2H6O; 3. СН2O; 4. С3H6O?

 

 
 


* см. табл. 11 приложения.

 

Вариант № 3

1. В каком числе случаев речь идет о веществе, а не о физическом теле:

вода, сахар, гвоздь, бензин, железо, воронка?

2. В каком числе перечисленных ниже примеров речь идет о признаках химических реакций (а не об условиях химических реакций):

образование осадка,

предварительное нагревание реагирующих веществ,

увеличение поверхности соприкосновения реагирующих веществ,

выделение газообразного вещества,

изменение окраски,

появление запаха?

3. Каково отношение масс элементов m (H) : m (С) : m (O) в уксусной кислоте СН3СООН ? В ответе укажите номер, под которым расположено правильное значение.

1. 1 : 6 : 8, 2. 2 : 24 : 10, 3. 2 : 1 : 1, 4. 4 : 2 : 2, 5. 3 : 12 : 16.

4. Чему равна масса в граммах 10 молекул серной кислоты (Н2SO4)? В ответе укажите номер, под которым расположено найденное значение.

1. 1,63 · 10–21, 2. 98, 3. 980, 4. 6,02 · 10–23, 5. 1,63 ·10–22.

5. Чему равно значение массовой доли элемента серы (в %) в сероводороде (Н2S)? В ответе укажите номер, под которым расположено правильное значение.

1. 94,1, 2. 82, 3. 33,3, 4. 88,85, 5. 11,2.

 

Ответы см. на стр. 48.


Чистые вещества и смеси

Пример. Сколько веществ, из числа приведенных ниже, являются «чистыми» веществами, а не смесями веществ:

а) бензин, б) водород, полученный электролизом воды,

в) природный газ, г) воздух?

Решение. Бензин, природный газ и воздух представляют собой смеси различных чистых веществ, в т.ч. индивидуальных углеводородов, находящихся в различных количественных соотношениях (бензин и природный газ). Смеси могут быть разделены на компоненты на основании различия их физических свойств. Водород, полученный электролизом воды, представляет собой чистое простое вещество, образованное из молекул одного и того же вида.

Ответ: 1.

8. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены признаки чистого (индивидуального) вещества.

1) постоянство состава,

2) выделение или поглощение энергии при образовании,

4) постоянство химических свойств,

8) постоянство физических и химических свойств,

16) невозможность разделения на составные части физическими методами.

9. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены чистые (индивидуальные) вещества, а не смеси веществ:

1) воздух, 2) речная вода, 4) хлорид меди (II), 8) нефть,

16) природный газ, 32) раствор соляной кислоты*.

10. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены названия чистых вещества, а не смесей веществ:

1) гашеная известь**, 2) соляная кислота, 4) резина, 8) квасцы**, 16) хлорная вода**

11. При нагревании парафин сначала размягчается и около 60 ºС переходит в жидкость, но если его нагреть до кипения и охладить, то он будет плавиться уже при более высокой температуре. Под каким номером расположен вывод, следующий из этого эксперимента?

1) парафин – индивидуальное вещество, 2) парафин – смесь нескольких веществ.

12. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены способы, с помощью которых можно разделить смесь мела и поваренной соли:

1) действием постоянного магнита, 2) центрифугированием этой смеси, 4) фракционной перегонкой, 8) растворением смеси в воде, фильтрованием и выпариванием фильтрата.

13. Укажите номер, под которым приведена последовательность действий, с помощью которых можно разделить смесь железных опилок, сульфата меди и кварцевого песка:

1) прокаливание, растворение в воде, фильтрование,

2) центрифугирование, обработка магнитом, растворение в воде,

3) растворение в воде, фракционная перегонка, выпаривание,

4) растворение в воде, фильтрование, выпаривание фильтрата,

*См. табл.10 приложения.**См. табл.11 приложения.

5) действие постоянного магнита, растворение в воде фильтрование, выпаривание фильтрата.

14. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены названия веществ, образующих при смешивании с водой раствор (в отличие от суспензий и эмульсий):

1) мел, 2) пирит*, 4) цемент, 8) бензол, 16) глюкоза.

15. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены вещества, при смешивании с водой умеренного количества которых образуется суспензия.

1)гидроксид натрия, 2) оксид фосфора (V), 4) гашеная известь**,

8) бензин, 16) сахароза.

 

Простые и сложные вещества

Пример. Сколько веществ из числа приведенных ниже, являются сложными веществами:

а) хлор, б) вода, в) хлорная вода***?

Решение. Хлор – простое вещество, так как молекулы этого вещества Cl2 состоят из атомов одного и того же химического элемента. Хлорная вода представляет собой смесь хлора с водой и продуктов их взаимодействия. Вода является сложным веществом, так как в состав ее молекулы входят атомы различных элементов.

Сказать, что в состав этого соединения входят простые вещества водород и кислород, нельзя.

Ответ: 1.

16. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены фразы, где говорится о сере как о простом веществе, а не как об элементе.

1) сера входит в состав сульфида железа, 2) сера смешана с железом, 4) в состав серной кислоты входит сера, 8) сера не притягивается магнитом, 16) серу можно получить из природного газа.

17. Ниже приводятся названия веществ и перечисляются элементы, входящие в их состав:

 
 


*См. табл.13 приложения.

**См. табл.10 приложения.

***См. табл.11 приложения

1) оксид серебра, элементы: серебро и кислород, 2) медь, элемент медь, 4) карбонат натрия, элементы: натрий, углерод, кислород, 8) фуллерен, элемент углерод.

Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены сложные вещества.

18. Доломит при прокаливании разлагается на оксид кальция, оксид магния и оксид углерода (IV). Из какого числа химических элементов состоит доломит?

19. Определите, в каких из нижеприведенных примеров железо упоминается как простое вещество, а не как элемент? Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми они расположены.

1) в состав нитрата железа входят железо, азот и кислород,

2) железо входит в состав гемоглобина крови, 4) в состав оксида железа входят кислород и железо, 8) железо – блестящий серебристо-белый металл, 16) железо получают восстановлением из его оксидов.

20. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены названия веществ, являющихся металлами:

1) радон, 2) фосфор, 4) кадмий, 8) углерод,

16) рубидий, 32) титан.

21. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены названия веществ, являющихся неметаллами:

1) технеций, 2) селен, 4) кремний, 8) галлий, 16) висмут.

22. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены названия веществ, являющихся простыми:

1) оксид натрия, 2) серная кислота, 4) кислород, 8) озон,

16) медь, 32) бронза*.

23. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены названия веществ, являющихся простыми:

1) графит, 2) натрий, 4) поташ*, 8) олово, 16) азот.

 

*См. табл.10 - 13 приложения.

 

24. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены названия веществ, являющихся сложными:

1) сероводород, 2) азот, 4) аммиак, 8) азотная кислота,

16) оксид кремния (IV), 32) алмаз, 64) карбин.

25. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены группы названий веществ, каждое из которых является сложным веществом:

1) кремнезем*, едкий натр, озон, 2) ромбическая сера, сильвинит*, угарный газ, 4) углекислый газ, глауберова соль*, белый фосфор, 8) питьевая сода*, едкий барий, пирит*.

26. Какие вещества, из числа приведенных ниже, являются аллотропными модификациями углерода? В ответе укажите сумму условных номеров, под которыми они расположены.

1) уголь, 2) алмаз, 4) графит, 8) пирит,

16) карбин, 32) фуллерен.

27. Чем отличаются аллотропные модификации кислорода?

1) химической активностью, 2) физическими свойствами,

4) качественным составом молекул, 8) количественным составом молекул.

Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены правильные ответы.

1.7.4. Символ химического элемента, химическая формула,

атомная и молекулярная массы

 

Пример. Во сколько раз масса атома кальция больше массы молекулы водорода?

Решение. Округленное значение относительной атомной массы

(или просто атомной массы) кальция равна 40, то есть масса атома данного элемента в 40 раз тяжелее 1/12 части массы атома изотопа углерода 12С, или Аr(Ca) = 40.

Относительная атомная масса водорода Аr(Н) = 1. Так как относительная молекулярная масса Мr равна сумме атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы вещества, то

Мr(Н2) = 2. Аr(Н) = 2.

*См. табл.10 - 13 приложения.

Таким образом, атом кальция тяжелее молекулы водорода:

Аr(Са) / Мr(Н2) = 40 / 2 = 20 раз.

Ответ: 20.

28. Под каким номером приведен символ элемента с латинским названием торий?

1) Tc, 2) Te, 3) Ti, 4) Th.

29. В какой группе периодической системы Д.И. Менделеева расположен элемент, химический знак которого имеет латинское название Нydrargerum?

30. В какой группе периодической системы Д.И. Менделеева расположен элемент, химический знак которого имеет латинское название Plumbum?

31. Для следующих химических знаков дайте название, как химического знака, так и русское название обозначаемого с его помощью химического элемента: Fe, Mg, Ag, Ca, Cu, Au, O. В каких случаях название химического знака и химического элемента не совпадают?

32. Что выражает запись 2H? В ответе укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены правильные ответы.

1) молекула водорода, состоящая из двух атомов, 2) две молекулы водорода, 4) два атома водорода, 8) два моль атомов водорода, 16) два моль молекул водорода.

33. Под каким номером приведена запись, обозначающая одновременно простое вещество и химический элемент:

1) O2, 2) O–2, 3) O3, 4) Ba?

34. Подсчитайте, во сколько раз атом кальция тяжелее молекулы водорода.

35. Углерод образует соединение с водородом, молекулярная масса которого такая же, как атомная масса кислорода. Напишите формулу этого соединения. В ответе укажите общее число атомов в молекуле соединения.

36. Учитывая, что округленное значение относительной атомной массы водорода 1 а.е.м., а кислорода 16 а.е.м., а также зная, что атом кислорода имеет массу 2,65·10–23 г, найдите значение абсолютной атомной массы водорода в граммах. Укажите номер, под которым расположен правильный ответ.

1) 3,32 · 10-22, 2) 1,66 · 10-24, 3) 1,99 · 10-22, 4) 6,02 · 1023.

37. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми приведены характеристики, справедливые для относительной атомной массы элемента:

1) имеет размерность г/моль, 2) численно равна значению молярной массы элемента, 4) равна отношению массы атома к массе 1 а.е.м, 8) может быть выражена в граммах, 16) может быть выражена в атомных единицах массы, 32) является безразмерной величиной.

38. Вычислите значение относительной молекулярной массы двухромовой кислоты H2Cr2O7.

39. Чему равно значение относительной молекулярной массы гидрофосфата кальция CaHPO4?

40. Во сколько раз масса атома кремния больше массы атома водорода?

41. Во сколько раз значение относительной молекулярной массы оксида серы (IV) больше значения относительной атомной массы серы?

42. Напишите формулу соединения, в состав молекул которых входят 46 а.е.м. натрия, 32 а.е.м. серы и 64 а.е.м. кислорода. В ответе укажите общее число атомов в молекуле соединения.

43. Вычислите значения относительной молекулярной массы карбоната калия K2CO3.

44. Чему равно число элементов, содержащихся в ацетате натрия?

45. Укажите сумму условных номеров, под которыми расположены изотопы кислорода.

1) О2, 2) О3, 4) О, 8) О.

 

Вариант № 1

 

Задание 1. Ответ 3.

Простыми веществами, то есть веществами, состоящими из атомов только одного элемента, являются: железо, сера и графит.

Задание 2. Ответ 4.

2О.

Задание 3. Ответ 71.

Мr(С12) = 2Аr (С1) = 2 ∙ 35,5 = 71.

Задание 4. Ответ 1.

Количество вещества, определяемое по формуле

ν = m/M,

при одинаковой массе вещества будет тем больше, чем меньше значение молярной массы вещества. Меньшее значение имеет молярная масса водорода.

Задание 5. Ответ 3.

Сплав массой 100 г содержит 60 г меди и 40 г цинка. Найдем количества каждого вещества в молях, содержащихся в указанных массах веществ:

ν(Сu) = m(Cu) / M(Cu) = 60/64 = 0,938

ν(Zn) = m(Zn) / М(Zn) = 40/65 = 0,615,

откуда ν(Cu) / ν(Zn) =1,525.

 

Вариант № 2

 

Задание 1. Ответ 2.

Задание 2. Ответ 3.

Среди приведенных веществ металлами являются: магний, кальций, олово.

Задание 3. Ответ 233.

Относительная молекулярная масса определится как сумма относительных атомных масс:

Мr (ВаSO4) = Аr (Ва) + Аr (S) + 4Аr (O) =

= 137 + 32 + 4 · 16 = 233.

Задание 4. Ответ 1.

1,66·10-24 г. Атомная единица массы - 1/12 часть массы атома соответствующего изотопа углерода, то есть а.е.м. = 1/12·1,99·10-24 г. = = 1,66 · 10-23 г.

Задание 5. Ответ 4.

С3Н6О. Зная качественный состав вещества, обозначим его формулу СхНуОz. Учитывая, что число молей атомов равно

ν = m/M,

разделив значение массы каждого элемента на величину его молярной массы, перейдем от отношения масс к отношению количеств вещества (моль атомов) или отношению атомов в молекуле:

x : у : z = ν(C) : ν(H) : ν(O) = : : =

: : = 1,5 : 3 : 0,5, или, переходя к целым числам,

ν (С) : ν (H) : ν (O) = 3 : 6 : 1.

Простейшая формула вещества С3Н6О.

 

Вариант № 3

 

Задание 1. О









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.