Другие задания смотри здесь...

Упражнение 9. Объясните, почему молекула воды имеет угловую форму. Ковалентные полярные связи в молекуле воды образуются на счет двух неспаренных р-электронов атома Оксигена, содержащихся на отдельных двух р-орбиталях, и s-электронов атомов Гидрогена. Две р-орбитали направлены вдоль осей координат - х, у, размещены под углом 90⁰. Ядра атомов Гидрогена положительно заряженные (одинаково), поэтому частично отталкиваются и угол увеличивается до 104,5⁰.

Упражнение 10. Какие различия между шаростержневой и масштабной моделями молекулы? В шаростержневой модели стержни имитируют ковалентную связь между атомами Гидрогена и Оксигена, а в масштабной модели соблюдены соотношения размеров этих атомов и молекулы воды. 

Упражнение 11. Что такое водородная связь? Электростатическое взаимодействие между молекулами с участием атомов Гидрогена называют водородной связью. Благодаря чему он образуется между частицами? Сильнополярные молекулы притягиваются друг к другу благодаря электростатическому притяжении атомов водорода и электроотрицательного атома (например, Оксигена, Флуора и т.д.) различных молекул.. Чем меньший размер атома и более електроотрицательный элемент, соединеннный с Гидрогеном, тем водородная связь сильнее.

Упражнение 12. Вычислите количество атомов Гидрогена и атомов Оксигена в 1 мг воды.

Известно: m (H₂О) = 1 мг = 0,001 г

Найти: N(H)-?, N(О)-?

Решение.

Вычисляем количество вещества воды по формуле n=m/M, где M=M_rг/моль.

М_r(H₂О) =2•Ar(H)+Ar(О)=2•1+16=18, поэтому М(H₂О) = 18 г/моль

n(H₂О)=m(H₂О):M(H₂О)=0,001 г:18 г/моль=5,56•10^-5 моль

Найдем количество атомов.

І способ

Молекула воды Н₂О содержит 2 атома Гидрогена Н и 1 атом Оксигена О. Поэтому в 1 моль H₂О содержится 2 моль атомов Гидрогена и 1 моль атомов Оксигена. В 5,56•10^-5 моль воды количества вещества атомов в 5,56•10^-5 раз больше:

n(Н)=2•n(H₂О)=2•5,56•10^-5 моль=11,12•10^-5 моль

n(О)=n(H₂О)=5,56•10^-5 моль

Число структурных частиц (атомов) находим по формуле N=n•N_А, где N_А - постоянная Авогадро и численно равна 6,02•10²³моль^-1.

N(Н) = n(Н)•N_А=11,12•10^-5 моль • 6,02•10²³моль^-1=6,7•10¹⁹

N(О) = n(О)•N_А=5,56•10^-5 моль • 6,02•10²³моль^-1=3,35 • 1019

ІІ способ

С формулы n=N/N_A, где N_А-постоянная Авогадро и численно равна 6,02•10²³моль^-1, находим число структурных частиц (молекул) N=n•N_A

N(H₂О) = n(H₂О)•N_A=5,56•10^-5моль • 6,02•10²³моль^-1=3,35•10¹⁹

Молекула воды Н₂О содержит 2 атома Гидрогена Н и 1 атом Оксигена, поэтому число атомов Гидрогена будет в 2 раза больше, чем число молекул, а число атомов Оксигена будет равно числу молекул.

N(Н)=2•N(H₂О) = 2 • 3,35•10¹⁹ = 6,7•10¹⁹

N(О) = N(H₂О) = 3,35•10¹⁹

Ответ: N(Н)=6,7•10¹⁹, N(О)=3,35•10¹⁹.

Упражнение 13. дейтерий D - природный нуклид Гидрогена. Ядро атома этого нуклида состоит из одного протона и одного нейтрона. Найдите массовую долю Дейтерия в так называемой тяжелой воде D₂О.

Известно: ²D, число протонов=1, число нейтронов=1. Найти: w(D)-?

Решение.

Относительная атомная масса = массовое число (или нуклонное число) = число протонов + число нейтронов, поэтому A_r(D) = 1 + 1 = 2.

M_r(D₂O)=2•Ar(D)+Ar(O)=2•2+16=20

w(D)=2•Ar(D)/Mr(D2O)=2•2/20=0,2 или 20%.

Ответ: 0,2 или 20%.

Упражнение 14. Вычислите массу молекулы Н₂О в граммах.

Известно: N(H₂O) = 1 молекула, Найти: m(H₂O) -?

Решение:

І способ

Количество вещества (молекул Н₂О) находим по формуле n=N/N_A, где N_А - постоянная Авогадро и численно равна 6,02•10²³моль^-1.

n(H₂O) = N(H₂O)/N_A=1/6,02•10²³моль^-1=0,166•10²³моль^-1

Из формулы n=m/M, где M=M_rг/моль, находим массу m=n•M

М_r(H₂О)=2•A_r(H)+A_r(О)=2•1+16=18, поэтому М(H₂О)=18 г/моль

m(H₂O)=m(H₂O)•M(H₂O)=0,166•10²³моль^-1 • 18 г/моль=2,99•10²³ г.

ІІ способ

Вычислим молярную массу M=M_r г/моль.

М_r(H₂О)=2•Ar(H)+Ar(О)=2•1+16=18, М(H₂О)=18 г/моль.

Масса 1 моль молекул Н₂О равна 18 г и в порции 1 моль содержится 6,02•10²³ молекул, поэтому 6,02•10²³ молекул имеют массу 18 г.

Для нахождения массы молекулы составляем пропорцию и решаем ее.

6,02•10²³ молекул Н₂О имеют массу 18 г, тогда

1 молекула Н₂О будет иметь массу х г.

6,02•10²³ / 1 = 18 г / х г, отсюда

х г • 6,02•10²³ = 18 г • 1

х = 18 г • 1 / 6,02•10²³

х = 2,99•10²³ г.

Ответ: масса молекулы Н₂О равна 2,99•10²³ г.

Упражнение 15. Молекулы каких соединений имеют электронные формулы, схожие с электронной формулой молекулы воды? Молекулы летучих соединений с Гидрогеном химических элементов VI группы главной подгруппы. Например, H₂S, H₂Se и т.д.

Другие задания смотри здесь...