Вправа 1 Поясніть розміщення металічних елементів у періодичній системі.
Металічні елементи починають кожний період (крім першого) періодичної системи, утворюють парні ряди великих періодів і головні підгрупи І–ІІІ груп. До металічних елементів належать усі d- та f- елементи
Вправа 2 Поясніть, чому металічні елементи віддають електрони під час хімічних реакцій. Бо на зовнішньому енергетичному рівні мають невелику кількість електронів (1–3), крім Стануму, Плюмбуму, Бісмуту й Полонію
Вправа 3 Охарактеризуйте принцип утворення металічного зв’язку.
Металічний зв’язок виникає під час взаємодії вільних електронів, сукупність яких називають електронним газом, або усуспільненими електронами, з катіонами металічних елементів, що розміщуються у вузлах кристалічних ґраток. Ці катіони утворюються внаслідок втрати атомами електронів.
Вправа 4 Охарактеризуйте фізичні властивості металів на основі їхньої кристалічної будови.
Електро- й теплопровідність металів зумовлена наявністю вільних електронів, що безперервно рухаються, причому залежно від розмірів атомів та йонів і кількості електронів, електропровідність й теплопровідність металів є різною
Властивий усім металам металічний блиск спричиняє електронний газ, що рухається між щільно упакованими йонами, відбиває світлові промені
Ковкість і пластичність металів зумовлена наявністю у вузлах кристалічних ґраток однойменно заряджених йонів, які під дією на метал сили зміщуються, а рух електронів унеможливлює їхній відрив від маси металічного тіла
Усі метали за звичайних умов — тверді речовини, крім ртуті
Вправа 5 Складіть рівняння реакцій за схемою:
К → КОН → К2SO4 → BaSО4.
2K + 2H2O = 2KOH + H2↑
2KOH + CuSO4 = K2SO4 + Cu(OH)2↓
K2SO4 + Ba(NO3)2 = 2KNO3 + BaSO4↓
Вправа 6 Складіть рівняння реакцій за схемами:
а) барій → барій оксид → барій гідроксид → барій сульфат;
2Ba + O2 = 2BaO
BaO + H2O = Ba(OH)2
Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4↓
б) Mg → MgO → MgCl2 → Mg(OH)2.
2Mg + O2 = 2MgO
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
MgCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Mg(OH)2↓
Вправа 7 Купрум (ІІ) оксид масою 1,6 г прореагував з хлоридною кислотою, що містить кислоту масою 1,5 г. Обчисліть масу утвореного купрум (ІІ) хлориду.
Відомо: m(CuO)=1,6 г, m(HCl)=1,5 г
Знайти: m(CuCl2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
1,6 г x г у г
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
80 г 73 г 135 г
M(CuO)=80 г/моль, маса 1 моль=80 г
M(HCl)=36,5 г/моль, маса 1 моль=36,5 г, а маса 2 моль=73 г
M(CuCl2)=135 г/моль, маса 1 моль=135 г
x=m(HCl)=1,6 г • 73 г : 80 г=1,46 г
Для повної взаємодії 1,6 г CuO треба взяти HCl масою 1,46 г, а за умовою задачі його маса становить 1,5 г, отже, кислота — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою оксиду.
у=m(CuCl2)=1,6 г • 135 г : 80 г=2,7 г
ІІ спосіб
M(CuO)=80 г/моль, M(HCl)=36,5 г/моль
v(СuO)=m(CuO):M(CuO)=1,6 г : 80 г/моль=0,02 моль
v(HCl)=m(HCl):M(HCl)=1,5 г : 36,5 г/моль=0,041 моль
Записуємо рівняння реакції: CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
За рівнянням реакції 1 моль CuO реагує з 2 моль HCl. Отже, з 0,02 моль CuO прореагує удвічі більша кількість речовини HCl, тобто 0,04 моль, але кількість речовини кислоти становить 0,041 моль, отже, кислоту взято в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними оксиду.
За рівнянням реакції v(CuO):v(CuCl2)=1:1, тому
v(CuCl2)=v(CuO)=0,02 моль
M(CuCl2)=135 г/моль
m(CuCl2)=v(CuCl2)•M(CuCl2)=0,02 моль•135 г/моль=2,7 г
Відповідь: 2,7 г CuCl2
Вправа 8 Цинк масою 7 г вступив у реакцію із сульфатною кислотою масою 9,8 г. Обчисліть масу цинк сульфату й об’єм водню (н.у.), що утворилися.
Відомо: m(Zn)=7 г, m(H2SO4)=9,8 г
Знайти: m(ZnSO4)-?, V(H2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х г 9,8 г у г z л
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 98 г 161 г 22,4 л
M(Zn)=65 г/моль, маса 1 моль=65 г
M(H2SO4)=98 г/моль, маса 1 моль=98 г
M(ZnSO4)=161 г/моль, маса 1 моль=161 г
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л
x=m(Zn)=9,8 г • 65 г : 98 г=6,5 г
Для повної взаємодії 9,8 г H2SO4 треба взяти Zn масою 6,5 г, а за умовою задачі його маса становить 7 г, отже, цинк — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою кислоти.
у=m(ZnSO4)=9,8 г • 161 г : 98 г=16,1 г
z=V(H2)=9,8 г • 22,4 л : 98 г=2,24 л
ІІ спосіб
M(Zn)=65 г/моль, M(H2SO4)=98 г/моль
v(Zn)=m(Zn):M(Zn)=7 г : 65 г/моль=0,107 моль
v(H2SO4)=m(H2SO4):M(H2SO4)=9,8 г : 98 г/моль=0,1 моль
Записуємо рівняння реакції: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
За рівнянням реакції 1 моль H2SO4 реагує з 1 моль Zn. Отже, з 0,1 моль H2SO4 реагує однакова кількість речовини цинку, тобто 0,1 моль, але кількість речовини цинку становить 0,107 моль, отже, цинк взятий в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними кислоти.
За рівнянням реакції v(H2SO4):v(ZnSO4):v(H2)=1:1:1, тому
(ZnSO4)=v(H2)=v(H2SO4)=0,1 моль
M(ZnSO4)=161 г/моль
m(ZnSO4)=v(ZnSO4)•M(ZnSO4)=0,1 моль•161 г/моль=16,1 г
V(H2)=v(H2)•VM=0,1 моль•22,4 л/моль=2,24 л
Відповідь: 16,1 г ZnSO4 i 2,24 л H2
Вправа 9 Барій оксид масою 4,59 г прореагував з нітратною кислотою масою 4,6 г. Обчисліть масу й кількість речовини утвореної солі. Назвіть продукти реакції.
Відомо: m(BaO)=5,59 г, m(HNO3)=4,6 г
Знайти: m(Ba(NO3)2)-?, v(Ba(NO3)2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4,59 г x г у моль
BaO + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O
153 г 126 г 1 моль
M(BaO)=153 г/моль, маса 1 моль=153 г
M(HNO3)=63 г/моль, маса 1 моль=63 г, а маса 2 моль=126 г
x=m(HNO3)=4,59 г • 126 г : 153 г=3,78 г
Для повної взаємодії 4,59 г BaO треба взяти HNO3 масою 3,78 г, а за умовою задачі її маса становить 4,6 г, отже, кислота — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою оксиду.
у=v(Ba(NO3)2)=4,59 г • 1 моль : 153 г=0,03 моль
M(Ba(NO3)2)=261 г/моль
m(BaNO3)=v(BaNO3)•M(BaNO3)=0,03 моль•261 г/моль=7,83 г
ІІ спосіб
M(BaO)=153 г/моль, M(HNO3)=63 г/моль
v(BaO)=m(BaO):M(BaO)=4,59 г : 153 г/моль=0,03 моль
v(HNO3)=m(HNO3):M(HNO3)=4,6 г : 63 г/моль=0,073 моль
Записуємо рівняння реакції: BaO + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O
За рівнянням реакції 1 моль BaO реагує з 2 моль HNO3. Отже, з 0,03 моль BaO прореагує удвічі більша кількість речовини HNO3, тобто 0,06 моль, але кількість речовини кислоти становить 0,073 моль, отже, кислоту взято в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними оксиду.
За рівнянням реакції v(BaO):v(Ba(NO3)2=1:1, тому
v(Ba(NO3)2)=v(BaO)=0,03 моль
M(Ba(NO3)2)=261 г/моль
m(Ba(NO3)2)=v(Ba(NO3)2)•M(Ba(NO3)2)=0,03 моль•261 г/моль=7,83 г
Відповідь: 7,83 г i 0,03 моль BaNO3