Вправа 1 Назвіть неметалічні елементи, що утворюють леткі сполуки з Гідрогеном. Карбон С, Силіцій Si, Нітроген N, Фосфор P, Арсен As, Оксиген O, Сульфур S, Селен Se, Телур Te, Фтор F, Хлор Cl, Бром Br, Йод I
Вправа 2 Поясніть механізм розчинення у воді:
а) гідроген хлориду;
H+Cl- + H2+O-2 = [H3+O-2]+ + Cl–
йон йон Хлору
Гідроксонію
Атом Оксигену має більший заряд, ніж атом Хлору. Тому атом Оксигену з більшою силою притягує атоми Гідрогену. Під час розчинення йон Гідрогену відщеплюється від Хлору й завдяки наявності вільної електронної пари приєднується до Оксигену молекули води. Утворюється йон Гідроксонію Н3О+. Оксиген на утворення зв’язку віддав електронну пару, тому є донором, а йон Гідрогену — вільну орбіталь, тому є акцептором. Механізм утворення ковалентного зв’язку в цьому випадку є донорно-акцепторним
б) гідроген сульфіду;
H2+S-2 + H2+O-2 = [H3+O-2]+ + HS–
йон
Гідроксонію
Атом Оксигену проявляє більшу електронегативність, ніж Cульфур, тому під час розчинення цієї речовини йон Гідрогену відщеплюється від Сульфуру й завдяки наявності вільної електронної пари приєднується до Оксигену молекули води. Утворюється йон Гідроксонію Н3О+. Оксиген на утворення зв’язку віддав електронну пару, тому є донором, а йон Гідрогену — вільну орбіталь, тому є акцептором. Механізм утворення ковалентного зв’язку в цьому випадку є донорно-акцепторним
в) амоніаку.
N-3H3+ + H2+O-2 = [N-3H4+]+ + OH–
йон гідроксид-іон
амонію
У молекулі амоніаку зв’язки не руйнуються, а за рахунок вільної електронної пари атома Нітрогену до нього приєднується катіон Гідрогену Н+, утворений унаслідок дисоціації води. Утворюється позитивно заряджений йон амонію [NH4]+. Нітроген на утворення зв’язку віддав електронну пару, тому є донором, а йон Гідрогену — вільну орбіталь, тому є акцептором. Механізм утворення ковалентного зв’язку в цьому випадку є донорно-акцепторним
Вправа 3 Складіть рівняння реакцій водних розчинів і назвіть утворені продукти реакцій:
а) гідроген хлориду з калій, кальцій та ферум (ІІ) гідроксидами;
2HCl + 2K = 2KCl + H2↑ Калій хлорид і вода
б) гідроген сульфіду з барій гідроксидом;
H2S + Ba(OH)2 = BaS + 2H2O Барій сульфід і вода
в) амоніаку із сульфатною кислотою.
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 Амоній сульфат
Вправа 4 Загальна формула сполуки ЕН3. До її складу входить Гідроген, масова частка якого становить 17,65 %. Виведіть формулу сполуки.
Відомо: ЕН3, w(Н)=17,65%, або 0,1765
Знайти: формулу -?
Розв'язування
Мr(EH3)=3•Ar(H):w(Н)=3•1:0,1765=17
Ar(E)=Mr(EH3)-3•Ar(H)=17-3•1=14 - це відносна атомна маса Нітрогену N, тому формула сполуки NH3
Відповідь: NH3
Вправа 5 Унаслідок взаємодії натрій гідроксиду з гідроген сульфідом утворилася середня сіль масою 31,2 г. Обчисліть маси реагентів.
Відомо: m(Na2S)=31,2 г
Знайти: m(NaOH)-?, m(H2S)-?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції:
x г у г 31,2 г
2NaOH + H2S = Na2S + 2H2O
80 г 34 г 78 г
M(NaOH)=40 г/моль, маса 1 моль=40 г, а маса 2 моль=80 г
M(H2S)=34 г/моль, маса 1 моль=34 г
M(Na2S)=78 г/моль, маса 1 моль=78 г
x=m(NaOH)=31,2 г • 80 г : 78 г=32 г
у=m(H2S)=31,2 г • 34 г : 78 г=13,6 г
Відповідь: 32 г NaOH, 13,6 г H2S
Вправа 6 Крізь сульфатну кислоту пропустили амоніак об’ємом 84 л (н.у.) з масовою часткою домішок 20%. Обчисліть масу утвореної середньої солі, назвіть її.
Відомо: V(NH3 з дом.)=84 л, w(дом.)=20%, або 0,2
Знайти: m((NH3)2SO4)-?
Розв'язування
v(NH3 з дом.)=V(NH3 з дом.):VM=84 л : 22,4 л/моль=3,75 моль
М(NH3)=17 г/моль
m(NH3 з дом.)=v(NH3 з дом.)•M(HN3)=3,75 моль•17 г/моль=63,75 г
w(NH3)=100%-w(дом.)=100%-20%=80%, або 0,8
m(NH3)=m(NH3 з дом.)•w(NH3)=63,75 г • 0,8 =51 г
Записуємо рівняння реакції:
51 г x г
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
34 г 132 г
М(NH3)=17 г/моль, маса 1 моль=17 г, а маса 2 моль=34 г
М((NH4)2SO4)=132 г/моль, маса 1 моль=132
х=m((NH4)2SO4)=51 г • 132 г : 34 г=198 г
Відповідь: 198 г амоній сульфату
Вправа 7 Гідроген хлорид масою 24,333 г з масовою часткою домішок 0,1 прореагував з алюміній гідроксидом до утворення середньої солі. Обчисліть маси продуктів реакції та назвіть їх.
Відомо: m(HCl з дом.)=24,333 г, w(дом.)=0,1
Знайти: m(AlCl3)-?, m(H2O)-?
Розв'язування
m(дом.)=w(дом.)•m(HCl з дом.)=0,1•24,333 г=2,4333 г
m(HCl)=m(HCl з дом.)-m(дом.)=24,333 г-2,4333 г=21,9 г
Записуємо рівняння реакції:
21,9 г x г у г
3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H2O
109,5 г 133,5 г 54 г
М(HCl)=36,5 г/моль, маса 1 моль=36,5 г, а маса 3 моль=109,5 г
М(AlCl3)=133,5 г/моль, маса 1 моль=133,5 г
М(H2O)=18 г/моль, маса 1 моль=18 г, а маса 3 моль=54 г
х=m(AlCl3)=21,9 г • 133,5 г : 109,5 г=26,7
у=m(Н2О)=21,9 г • 54 г : 109,5 г=10,8
Відповідь: 26,7 г алюміній хлориду і 10,8 г води