Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Сторінка 29

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Поясніть будову молекули води. У молекулі води атом Оксигену має чотири електронні пари. Дві з них беруть участь в утворенні ковалентних зв'язків з атомами Гідрогену. Ковалентний зв'язок утворюється за рахунок двох неспарених р-електронів атома Оксигену, що містяться на окремих двох р-орбіталях, та s-електронів атомів Гідрогену: р-орбіталі розташовані під кутом 900, ядра атомів Гідрогену позитивно заряджені (однойменно), тому частково відштовхуються і кут збільшується до 104,50. Молекула води має кутову будову.

Дві пари електронів усуспільнені між атомами Гідрогену й атомом Оксигену, а дві пари неподілених електронів орієнтовані по інший бік Оксигену. За такої будови частина молекули, в якій зосереджено атоми Гідрогену, одержує частковий позитивний заряд і називається позитивним полюсом молекули, а частина молекули, в якій розташований атом Оксигену, одержує частковий негативний заряд і називається негативним полюсом молекули. Отже, молекула  води — диполь. 

Якщо молекула має два полюси, то її називають диполь («ди» — два, «поль» — полюс, тобто два полюси: + і –) і говорять, що вона полярна.

 

2. Схарактеризуйте водневий зв’язок. Сильнополярні молекули притягуються одна до одної завдяки електростатичному притяганні атомів Гідрогену і електронегативного атома (наприклад, Оксигену, Флуору тощо) різних молекул. 

Чим менший розмір і більша електронегативність атома елемента, сполученого з Гідрогеном, то водневий зв’язок міцніший. 

 

3. Обчисліть об’єм водню (н. у.), що вивільнюється внаслідок взаємодії з водою натрію кількістю речовини 0,5 моль. 

Відомо: ν(Na)=0,5 моль. Знайти  V(H2)-?  

Розв'язування:

І спосіб

Записуємо рівняння реакції.

 0,5 моль                         х л

   2Na  +  2H2O  = 2NaOH + H2

 2 моль                          22,4 л

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль натрію Na з утворенням 1 моль водню Н2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). 

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

0,5 моль /2 моль = х л / 22,4 л, звідси

х л • 2 моль = 0,5 моль • 22,4 л

х=0,5 моль • 22,4 л / 2 моль

х=5,6 л.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: 2Na+2H2O=2NaOH+H2

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 

Прореагувало 2 моль натрію Na з утворенням 1 моль водню Н2, кількість речовини водню  у 2 рази менша, ніж кількість речовини натрію. Отже, якщо в реакцію вступає 0,5 моль натрію, то утворюється водень кількістю речовини у 3 рази меншою, тому

v(Н2)=v(Na):2=0,5 моль:2 =0,25 моль.

Знаходимо об'єм водню за формулою V=v•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

V(Н2)=v(Н2)•VM=0,25 моль•22,4 л/моль=5,6 л.

Відповідь: V(Н2)=5,6 л.

 

Додаткові завдання

Вправа 4. На вашу думку, чому випаровування води — процес, що супроводжується поглинанням теплоти? Молекули води притягуються одна до одної внаслідок електростатичного притягання атомів H і O різних молекул, тобто,  завдяки взаємодії, яку називають водневим зв'язком. З підвищенням температури водневий зв’язок легко розривається. Цим пояснюється перехід води із твердого стану в рідкий і згодом — у газоподібний. Розрив хімічних зв'язків супроводжується поглинанням енергії. 

 

Вправа 5. Між молекулами води й хлороводню можливий зв’язок типу:

     G-    G+

 Н—О ··· Н—Cl

 |

 Н

Яким чином утворюється такий зв’язок і як він називається? Сильнополярні молекули притягуються одна до одної завдяки електростатичному притяганні атомів Гідрогену і електронегативного атома Оксигену різних молекул. Такий зв'язок називається водневим.  Чому в результаті розчинення НCl у воді виділяється теплота? Хлороводень - газ, а при розчиненні газів у воді відсутня стадія руйнування кристалічних ґраток, тому виділяється теплота.

 

Вправа 6. З водою масою 36 г прореагував оксид металічного елемента зі ступенем окиснення +2 масою 310 г (правильно 306 г). Обчисліть кількість речовини гідроксиду металічного елемента, що утворився при цьому, і назвіть його.

Відомо: m()=306 г, m(H2O)=36 г.

Знайти: v(E(OH)2)-?, елемент Е -?

Розв'язування:

І спосіб

Записуємо рівняння реакції оксиду з водою.

306 г      36 г        у моль

 ЕО   +   H2O   = Е(ОН)2

 х г        18 г       1 моль   

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.

Прореагувало 1 моль оксиду ЕО і 1 моль води Н2О з утворенням 1 моль гідроксиду E(OH)2. Знаходимо молярну масу води, й відповідно, масу 1 моль. 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=216+1=18 г/моль, тому маса 1 моль=18 г.

Позначимо молярну масу оксиду через х, тоді маса 1 моль=х г.

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції. 

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення кількості речовини гідроксиду.

36 г / 18 г = у моль / 1 моль, звідси

у моль • 18 г = 36 г • 1 моль

у = 36 г • 1 моль / 18 г

х = 2 моль.

Пропорція для обчислення молярної маси оксиду.

306 г /  х  г = 36 г / 18 г, звідси

х г • 36 г = 18 г • 306 л

х = 18 г • 306 г / 36 г

х = 153 г.

Отже, молярна маса оксиду M(EО)=153 г/моль, тому Mr(EO)=153

Mr(EO)=Ar(E)+Ar(O), звідси Ar(E)=Mr(EO)-Ar(O)=153-16=137. Таку молекулярну масу має лужноземельний метал - Барій. 

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції оксиду з водою: ЕО+H2O=Е(ОН)2

Обчислюємо кількість речовини води масою 306 г за формулою y=m/M, де M=Mr г/моль.

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=216+1=18 г/моль

v(Н2О)=m(Н2):M(H2O)=36 г : 18 г/моль=2 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.

Прореагувало 1 моль оксиду ЕО і 1 моль води Н2О з утворенням 1 моль гідроксиду E(OH)2, кількості речовин однакові, тому 

v(Е(ОН)2)=v(EO)=v(Н2О)=2 моль

З формули v=m/M знаходимо молярну масу M=m/v.

M(EO)=m(EO)/v(EO)=306 г : 2 моль =153 г/моль, тому Mr(EO)=153

Mr(EO)=Ar(E)+Ar(O), звідси Ar(E)=Mr(EO)-Ar(O)=153-16=137. Таку молекулярну масу має лужноземельний метал - Барій. 

Відповідь: v(Ba(ОН)2)=2 моль, Барій.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...