Хімія як наука

Відповідь: 95,3%.

592. При електролізі розчину хлориду двовалентного металу на аноді виділилося 1120 мл газу (н.у.), а на катоді - 3,2 г металу. Який це метал?

Відповідь: мідь.

593. Яка молярна концентрація еквівалента розчину , якщо для виділення усього срібла з 0,065 л цього розчину, потрібно було пропустити струм силою 0,6 А протягом 20 хв? Скласти електронні рівняння процесів, які відбуваються на катоді та графітовому аноді.

Відповідь: 0,11 моль е/л.

594. Крізь розчин протягом 2,45 години пропускали струм силою 3,5 А. Визначити, на скільки грамів за цей час зменшилася маса нікелевого анода. Скласти електронні рівняння процесів, які відбуваються на катоді та графітовому аноді.

Відповідь: на 9,39 г.

595. Як зміниться маса катода при проходженні крізь розплав хлориду нікелю 576 кКл електрики? Скласти рівняння процесів, які відбуваються на інертних електродах.

Відповідь: на 175,2 г.

596. Скласти рівняння процесів, які відбуваються при електролізі розплаву з інертними електродами. Розрахувати маси речовин, що виділилися на електродах під дією струму 5А за 2 години.

Відповідь: 8,6 г, 13,2 г.

597. Струм силою 6А пропустили крізь водний розчин сірчаної кислоти протягом 1,6 години. Розрахувати масу води, яка розклалася та об'єм кисню і водню (н.у.), які при цьому утворилися. Скласти електронні рівняння процесів, які відбуваються на катоді та графітовому аноді.

Відповідь: 3,02 г; 1,88 л; 3,76 л.

598. При електролізі водного розчину струмом силою 2 А маса катода збільшилася на 8 г. Протягом якого часу проводився електроліз? Скласти електронні рівняння процесів, які відбуваються на катоді та графітовому аноді.

Відповідь: 6,19 годин.

599. Розрахувати масу срібла, що виділяється на катоді при пропусканні струму силою 6А крізь розчин протягом 30 хвилин. Скласти електронні рівняння процесів, які відбуваються на катоді та графітовому аноді.

Відповідь: 12 г.

600. При електролізі водного розчину на аноді виділилося 4,48 л хлору (н.у.). Знайти масу олова, яка виділилася на катоді. Скласти електронні рівняння процесів, які відбуваються на катоді та графітовому аноді.

Відповідь: 23,7 г.

15. Метали

Контрольні завдання

601. Які хімічні властивості характерні для металів? Чим вони зумовлюються?

602. Як змінюються металічні властивості елементів за періодами і групами періодичної системи Д.І.Менделєєва зі збільшенням порядкового номеру? Дати пояснення на прикладі елементів I групи головної підгрупи та елементів III періоду.

603. Які хімічні властивості проявляють метали в окисно-відновних реакціях? Чим зумовлені такі властивості?

604. Які сполуки утворюються при взаємодії металів з киснем, воднем, галогенами, сіркою, азотом, вуглецем, кремнієм? Дати назву цим сполукам і написати рівняння реакцій їх утворення на прикладі металу кальцію.

605. В яких випадках метали реагують з водними розчинами солей інших металів? Написати рівняння реакції взаємодії цинку з розчином сульфату міді.

606. Які метали взаємодіють з розбавленими соляною та сірчаною кислотами? Навести два приклади такої взаємодії.

607. Як активні метали реагують з водою? Навести два приклади такої взаємодії.

608. Які метали можуть взаємодіяти як з кислотами так, і з основами? Написати рівняння реакцій взаємодії такого металу з кислотою та лугом.

609. В якому стані метали зустрічаються в природі? Які метали зустрічаються в природі в самородному стані?

610. Чому такі активні метали як цинк та алюміній не реагують з водою? Як їх перевести в активний стан?

611. Чим зумовлені характерні фізичні властивості металів: електропровідність, теплопровідність і пластичність?

612. Чому метали застосовуються, в основному, не в чистому вигляді, а у вигляді сплавів?

613. У ванночку з водою опустили 1 г натрію. Написати рівняння реакції. Які речовини і в яких кількостях утворяться?

614. Чому мідь можна одержати електролізом розчину її солі, а натрій тільки електролізом розплаву його солі? Відповідь підтвердити рівняннями реакцій, що відбуваються на електродах.

615. Який з лужних металів є найбільш активним відновником? Чим це зумовлюється?

616. Як з хлориду калію можна одержати металічний калій, гідроксид калію? Написати відповіді рівняння реакцій.

617. Написати рівняння реакцій за допомогою яких можна здійснити наступні перетворення:



618. Як реагує алюміній з розбавленими та концентрованими сірчаною та азотною кислотами? Відповідь підтвердити відповідними рівняннями реакцій.

619. Які сполуки заліза можуть бути: а) тільки окисником, б) і окисником і відновником?

620. В яких кислотах розчиняється залізо? Написати відповідні рівняння реакцій.

16. Неметали

Контрольні завдання

621. На чому заснований поділ елементів періодичної системи на метали і неметали? Які елементи належать до неметалів? Де вони містяться в періодичній системі? Яку структуру має зовнішній електронний шар атомів неметалів?

622. Як змінюються неметалічні властивості елементів у періодах та групах? Показати на прикладах елементів 2-го та 3-го періодів та елементів головної підгрупи 7-ої групи. Як при цьому змінюється спорідненість до електрона та енергія іонізації?

623. Який ступінь окиснення можуть мати атоми неметалів у сполуках? Навести приклади. Які властивості виявляють сполуки неметалів - окисників чи відновників?

624. У вигляді яких молекул існують прості речовини неметали? Який агрегатний стан характерний для неметалів?

625. У чому полягають основні відмінності фізичних і хімічних властивостей металів та неметалів?

626. На прикладі та вказати, за якими властивостями оксиди металів відрізняються від оксидів неметалів. Написати відповідні рівняння реакцій.

627. Які ступені окиснення може виявляти вуглець у своїх сполуках? Навести формули відповідних сполук. В яких реакціях виявляються відновні, а в яких окисні властивості вуглецю?

628. Які оксиди утворює вуглець? Як добувають вуглекислий газ у промисловості та в лабораторії? Навести відповідні рівняння реакцій.

629. Які молекули та іони знаходяться в розчині вуглекислого газу у воді? Скласти рівняння існуючої у цьому розчині рівноваги.

630. Які властивості характерні для вугільної кислоти? Які солі вона утворює? Яка розчинність солей вугільної кислоти? Скласти рівняння реакцій утворення карбонату та гідрокарбонату кальцію. Що відбувається з цими солями при нагріванні? Скласти відповідні рівняння реакцій.

631. Розчин карбонату натрію забарвлює лакмус в синій колір. Чому? Скласти молекулярне та іонне рівняння процесу, що відбувається при розчиненні карбонату натрію у воді.

632. Описати фізичні та хімічні властивості кремнію, вказавши його відношення до води, кислот та лугів. Скласти рівняння відповідних реакцій.

633. Порівняти неметалічні властивості кремнію та вуглецю. В яких реакціях кремній виявляє окисні, а в яких відновні властивості. Підтвердити рівняннями реакцій.

634. При пропусканні діоксиду вуглецю через вапняну воду ( розчин ) утворюється осад, який при подальшому пропусканні розчиняється. Дати пояснення цьому явищу. Скласти рівняння реакцій.

635. Який ступінь окиснення може виявляти кремній у своїх сполуках? Скласти рівняння реакцій, які треба провести для здійснення перетворень:



При якому з перетворень відбувається окисно-відновна реакція?

636. Вказати хімічний характер діоксиду кремнію. Як він відноситься до води, кислот, лугів? Як з діоксиду кремнію можна одержати: а) фторид кремнію; б) кремнієву кислоту? Скласти рівняння реакцій.

637. Чому водний розчин силікату натрію має лужне середовище? Скласти молекулярне та іонне рівняння реакції, що відбувається при розчиненні силікату натрію у воді. Яку технічну назву мають силікати натрію та калію? Де вони застосовуються?

638. Які вихідні речовини використовують для добування скла? Скласти рівняння реакцій, що відбуваються при утворенні скла.

639. Які кислоти відповідають діоксиду кремнію? У чому полягає особливість кремнієвих кислот порівняно з іншими кислотами? Як називаються солі кремнієвих кислот?

640. З огляду на будову зовнішнього електронного шару охарактеризувати валентні можливості та ступені окиснення елементів VI групи головної підгрупи періодичної системи.

641. Записати рівняння реакцій, які відбуваються під час розчинення у воді. Які рівноваги встановлюються у цьому випадку? Як вплине збільшення тиску на зміщення рівноваги?

642. Карбонат кальцію розкладається при нагріванні на оксид кальцію і діоксид вуглецю. Яка маса природного вапняку, який містить 90% карбонату кальцію, необхідна для одержання 7,0 т негашеного вапна?

Відповідь: 13,9 т

643. Крізь розчин, що містить 7,4 г гідроксиду кальцію, пропустили 3,36 л діоксиду вуглецю, взятого за нормальних умов. Знайти загальну масу солей, що утворилися внаслідок реакції.

Відповідь: 13,1 г.

644. При розкладанні карбонату кальцію виділилось 11,2 л діоксиду вуглецю. Чому дорівнює маса гідроксиду калію, необхідна для зв'язування газу, що виділився, в карбонат?

645. Які сполуки називаються карбідами й силіцидами? Написати рівняння реакцій: а) карбіду алюмінію з водою; б) силіциду магнію з соляною кислотою. Чи є ці реакції окисно-відновними? Чому?

646. На підставі електронних рівнянь скласти рівняння реакції фосфору з азотною кислотою, враховуючи, що фосфор набуває найвищого ступеню окиснення, а азот ступеню окиснення +4.

647. Чому сірчиста кислота може виявляти як окисні, так і відновні властивості? На основі електронних рівнянь скласти рівняння реакцій : а) з сірководнем; б) з хлором.

648. Як виявляє себе сірководень в окисно-відновних реакціях? Чому? Скласти електронні та молекулярні рівняння реакцій взаємодії розчину сірководню: а) з хлором; б) з киснем.

649. Чому азотиста кислота може виявляти як окисні, так і відновні властивості? На основі електронних рівнянь скласти рівняння реакцій : а) з бромною водою; б) з .

650. Які властивості в окисно-відновних реакціях виявляє сірчана кислота? Написати рівняння реакцій взаємодії розбавленої сірчаної кислоти з магнієм та концентрованої - з міддю. Вказати окисник і відновник.

651. В якій газоподібній сполуці азот виявляє свій найнижчий ступінь окиснення? Написати рівняння реакції одержання цієї сполуки при взаємодії хлориду амонію з гідроксидом калію. Де застосовується цей газ?

652. Як змінюються окисні властивості галогенів у підгрупі зверху вниз та відновні властивості їх негативно заряджених іонів? Чому? Скласти електронні і молекулярні рівняння реакцій: а) ; б) . Вказати окисник і відновник.

653. Як змінюються неметалічні властивості у підгрупі кисню від кисню до телуру? Чому? Чому кисень, як правило, виявляє валентність, що дорівнює 2, на відміну від своїх аналогів, які можуть виявляти валентність, що дорівнює 2, 4, 6?

654. Написати рівняння реакцій взаємодії металів різної активності з розбавленим та концентрованим розчинами сірчаної кислоти.

655. Яке застосування знаходить кремній? Скласти рівняння реакцій, які необхідно провести для здійснення наступних перетворень:

Рівняння окисно-відновних реакцій написати на основі електронних рівнянь.

656. Які з солей вугільної кислоти мають найбільше промислове застосування? Як одержати соду, виходячи з металічного натрію, соляної кислоти, мармуру та води? Чому в розчині соди лакмус набуває синього забарвлення? Відповідь підтвердити рівняннями відповідних реакцій.

657. Чим суттєво відрізняється дія розведеної азотної кислоти на метали від дії хлороводневої (соляної) та розведеної сірчаної кислот? Що є окисником у першому випадку, що - у двох інших? Навести приклади.

658. Що представляють собою силікати? Які виробництва відносяться до силікатної промисловості?

659. Які з солей кремнієвої кислоти мають найбільше промислове застосування? Що таке рідке скло? Як здійснити перетворення

?

660. Як одержують діоксид вуглецю в промисловості та в лабораторії? Написати рівняння відповідних реакцій та реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:

17. Твердість води

Основні поняття та визначення

Твердість води	- зумовлена наявністю іонів
Твердість води гідрокарбонатна, (тимчасова)	- зумовлена наявністю гідрокарбонатів кальцію і магнію і
Твердість води некарбонатна (постійна)	- зумовлена наявністю сульфатів і хлоридів кальцію і магнію ()

Приклади виконання завдань

Приклад 1. Визначити твердість води, якщо у 500 л її міститься 810 г .

Розв'язання. Оскільки твердість води показує число ммоль еквівалентів солей в 1 л її, розрахуємо твердість води за формулою:

або ,

де маса , г ;

- молярна маса еквівалента , г/моль ;

- об'єм води, л ;

- коефіцієнт перерахування г у мг.

Для розрахунку молярної маси еквівалента використовуємо формулу:

,

де - молярна маса , г/моль;

2 - валентність кальцію.

(г/моль).

Тоді твердість води дорівнює:

.

Приклад 2. Визначити, чи вірно зроблений аналіз води, якщо загальна твердість води дорівнює, 6 ммолье/л, вміст іонів мг/л , мг/л.

Розв'язання. Кальцієву твердість води визначимо за формулою:

,

де - маса іонів , мг;

- молярна маса еквівалента іонів мг/ммоль;

- об'єм води, л.

Для розрахунку молярної маси еквівалента іонів використовуємо формулу:

,

де - молярна маса іонів , мг/ммоль;

2 - валентність кальцію.

20 (мг/ммоль).

Тоді кальцієва твердість води дорівнює:

5 (ммоль е/л).

Аналогічно, знайдемо магнієву твердість:

(ммоль е/л).

Далі знайдемо загальну твердість води:

(ммоль е/л).



Відповідно до завдання загальна твердість води дорівнює 6 ммоль е/л. Таким чином, аналіз зроблений невірно.

Приклад 3 Визначити масу фосфату натрію, необхідну для пом'якшення 1м³ води з загальною твердістю 8 ммоль е/л.

Розв'язання. Згідно з законом еквівалентів розчинені у воді солі твердості взаємодіють з в еквівалентних кількостях, тобто .

Виходячи з твердості води ,

моль е.

Таким чином, моль е. Оскільки

,

то =

(г/моль) ,

тоді (г).

Контрольні завдання

661. Визначити загальну твердість води, якщо в 100 л її міститься 40,5 г гідрокарбонату кальцію.

Відповідь: 5 ммоль е/л.

662. Знайти скільки грамів - іонів міститься в 50 л води, якщо твердість води дорівнює 6 ммоль е/л?

Відповідь: 6 г.

663. Визначити, чи вірно зроблений аналіз води, якщо загальна твердість води дорівнює 4 ммоль е/л, вміст іонів - 80 мг/л, - 18 мг/л.

Відповідь: аналіз невірний.

664. Визначити загальну твердість води, якщо у 200 л її міститься 81 г і 43,8 г

Відповідь: 8 ммоль е/л.

665. Знайти, скільки грамів - іонів міститься в 400 л води, якщо кальцієва твердість дорівнює 4 ммоль е/л, а загальна твердість складає 7 ммоль е/л.

Відповідь: 14,4 г.

666. Розрахувати твердість води, якщо 600 л її містять 65,7 г і 61,2г .

Відповідь: 3,0 ммоль е/л.

667. Визначити твердість води, якщо у 220 л її міститься 11 г сульфату магнію.

Відповідь: 0,83 ммоль е/л.

668. Розрахувати твердість води, якщо в 1 м³ її міститься 133,2 г хлориду кальцію.

Відповідь: 2,4 ммоль е/л.

669. Визначити кальцієву і магнієву твердість води, якщо загальна твердість дорівнює 4 ммоль е/л і у воді міститься 20 мг/л іонів магнію .

Відповідь: 1,7 ммоль е/л

2,3 ммоль е/л.

670. Знайти, скільки грамів -іонів міститься в 1 м³ води, якщо кальцієва твердість дорівнює 3 ммоль е/л.

Відповідь: 60 г.

671. Розрахувати, скільки грамів гідрокарбонату магнію міститься в 200 л води, якщо твердість, зумовлена присутністю гідрокарбонату магнію, дорівнює 3,5 ммоль е/л.

Відповідь: 5,11 г.

672. Визначити, скільки грамів сульфату кальцію міститься у 200 мл води, якщо твердість, зумовлена присутністю сульфату кальцію, дорівнює 8 ммоль е/л.

Відповідь: 108,8 г.

673. Визначити твердість води, якщо в 1 м³ її міститься 140 г сульфату магнію.

Відповідь: 2,33 ммоль е/л.

674. Розрахувати гідрокарбонатну твердість води, якщо в 100 л її міститься 70 г гідрокарбонату магнію.

Відповідь: 9,6 ммоль е/л.

675. Визначити карбонатну твердість води, якщо 1 л її містить 0,292 г гідрокарбонату магнію і 0,202 г гідрокарбонату кальцію.

Відповідь: 6,5 ммоль е/л.

676. Знайти, скільки грамів хлориду кальцію міститься в 1 м³ води, якщо твердість води дорівнює 6 ммоль е/л.

Відповідь: 333,0 г.

677. Розрахувати загальну твердість води, якщо в 1 л міститься 100 мг іонів кальцію і 36 мг іонів магнію .

Відповідь: 8 ммоль е/л.

678. Визначити гідрокарбонатну твердість води, якщо 400 л її містять 194,4 г гідрокарбонату кальцію.

Відповідь: 6 ммоль/л.

679. Визначити, скільки грамів іонів міститься у 200 л води, якщо магнієва твердість дорівнює 3 ммоль е/л, а загальна твердість складає 8 ммоль е/л.

Відповідь: 20 г.

680. Визначити, чи вірно зроблений аналіз води, якщо загальна твердість води дорівнює 7 ммоль е/л , вміст іонів - 120 мг/л, - 36 мг/л.

Відповідь: аналіз невірний.

681. Яку масу треба додати до 500 л води, щоб усунути її загальну твердість, яка дорівнює ммоль е/л?

Відповідь: 135,0 г.

682. Скільки карбонату натрію необхідно додати до 400 л води, щоб усунути твердість, яка дорівнює 3 ммоль е/л?

Відповідь: 63,6 г.

683. Написати рівняння реакцій, які відбуваються при термічному пом'якшенні води. Яка твердість при цьому усувається? Скільки випаде в осад при кип'ятінні води, яка містить 8,1 ?

Відповідь: 5 г.

684. Чому дорівнює твердість води, якщо для її усунення до 50 л води необхідно додати 21,2 г карбонату натрію?

Відповідь: 8 ммоль е/л

685. До 100 л твердої води додали 12,95 г гідроксиду кальцію. На скільки зменшилася карбонатна твердість?

Відповідь: на 3,5 ммоль е/л.

686. Які методи пом'якшення води вам відомі? У чому полягає суть фосфатного методу пом'якшення води? Написати рівняння реакцій, що відбуваються.

687. Яку масу карбонату натрію необхідно додати до 0,1 м³ води, щоб усунути твердість, яка дорівнює 4 ммоль е/л?

Відповідь: 21,2 г.

688. Написати рівняння реакцій, що відбуваються, при вапняно-содовому методі пом'якшення води. Які види твердості усуваються вапном і содою?

689. Яка твердість усувається гашеним вапном? Написати рівняння реакцій. Скільки треба додати до 1 м³ води для її пом'якшення, якщо гідрокарбонатна твердість дорівнює 6 ммоль е/л?

Відповідь: 222 г.

690. Загальна твердість води дорівнює 8,5 ммоль е/л . Скільки треба додати, щоб пом'якшити 10 м³ такої води?

Відповідь: 4,647 кг.

691. Визначити гідрокарбонатну твердість води, для пом'якшення 10 л якої необхідно додати 2,5 .

Відповідь: 6,8 ммоль е/л.

692. Для пом'якшення 100 л води витрачено 45 г. Визначити твердість цієї води.

Відповідь: 8,23 ммоль е/л

693. Скільки гашеного вапна необхідно для пом'якшення 5 м³ води з тимчасовою твердістю 5,8 ммоль е/л?

Відповідь: 1,073 кг.

694. Визначити некарбонатну твердість води, якщо на пом'якшення 20 л її витрачено 5,4 г .

Відповідь: 5,1 ммоль е/л.

695. Який об'єм води з загальною твердістю 9 ммоль е/л можна пом'якшити за допомогою 200 г

Відповідь: 406,5 л.

696. Яка твердість усувається гашеним вапном? Визначити твердість води, якщо для пом'якшення 10 м³ її додали 2 кг .

Відповідь: 5,4 ммоль е/л.

697. Визначити, який об'єм води можна пом'якшити за допомогою 10 кг якщо некарбонатна твердість її дорівнює 4,5 ммоль е/л.

Відповідь: 41,93 м³.

698. На скільки зменшиться загальна твердість води, якщо для її усунення до 5л води додати 2 г

Відповідь: на 7,3 ммоль е/л.

699. Який об'єм води з тимчасовою твердістю 5 ммоль е/л можна пом'якшити за допомогою 1 кг

Відповідь: 5,4 м³.

700. Скільки необхідно додати до 5 м³ води з некарбонатною твердістю 3,5 ммоль е/л для її пом'якшення?

Відповідь: 927,5 г.

18. Неорганічні в'яжучі речовини

Основні поняття та визначення

Неорганічні в'яжучі речовини	- речовини, які після замішування з водою або водними розчинами солей та кислот, перетворюються в пластичну в'язку масу, здатну самовільно тверднути з утворенням міцного каменеподібного тіла.

Контрольні завдання

701. Дати визначення неорганічних в'яжучих речовин, класифікацію їх за умовами твердіння. Навести приклади.

702. У чому проявляється гідрофільність неорганічних в'яжучих речовин? Яку роль відіграє дисперсність в'яжучих речовин в їхній гідравлічній активності?

703. Загальні фізико-хімічні властивості неорганічних в'яжучих речовин.

704. Як можна одержати негашене вапно? У чому полягає суть процесу гашення повітряного вапна? Яку властивість гашеного вапна застосовують у будівництві?

705. Що називається в'яжучим тістом? Від чого залежать властивості в'яжучого тіста? Пластифікуючі домішки і принцип їхньої дії.

706. Яку роль відіграють поверхнево-активні речовини у технології в'яжучих речовин?

707. У чому полягає суть теорії твердіння неорганічних в'яжучих речовин, розробленої А.А. Байковим?

708. Які матеріали називають гіпсовими в'яжучими? Класифікація їх відповідно до виду сировини, умов випалу та твердіння?

709. Які процеси відбуваються при утворенні гіпсових в'яжучих, їхньому твердінні? Де застосовується гіпс?

710. Як одержують ангідритове в'яжуче та естріх-гіпс? Для чого їх використовують?

711. Що таке повітряне вапно? Сировина, процеси, які відбуваються при випалюванні сировини та твердінні вапна Застосування повітряного вапна.

712. Який склад має кислотостійкий цемент? Яка речовина використовується в цементі як прискорювач твердіння? Написати рівняння відповідних реакцій. Застосування цементу.

713. Які процеси відбуваються при виробництві портландцементу?

714. Який склад сировинної суміші використовують для одержання портландцементу? Які процеси відбуваються при випалюванні сировини?

715. Які основні процеси відбуваються при тужавінні і твердінні портландцементу?

716. Який мінералогічний склад має портландцемент?

717. Написати рівняння хімічних реакцій, які відбуваються при взаємодії складових частин цементу з водою.

718. Що таке природний гіпс? Як відбувається його термічне розкладання? Які гіпсові в'яжучі речовини при цьому утворюються?

719. Що називається корозією бетону? У чому полягає суть вуглекислотної, магнезіальної та сульфатної корозій бетону?

720. Які існують методи захисту бетону від корозії?

19. Елементи органічної хімії. Органічні полімерні матеріали

Основні поняття та визначення

Органічні сполуки	- сполуки вуглецю за винятком оксидів вугільної кислоти та її солей, карбідів, ціанідів та деяких інших речовин, що мають більше спільних властивостей з неорганічними ніж з органічними речовинами.
Вуглеводні	- органічні сполуки, молекули яких складаються з атомів двох елементів: вуглецю і водню.
Насичені вуглеводні (алкани)	-вуглеводні, в молекулах яких атоми вуглецю зв'язані між собою простим (одинарним) зв'язком , а всі інші валентності насичені атомами водню. Вони утворюють гомологічний ряд з загальною формулою , де n - число атомів вуглецю.
Гомологічний ряд	- ряд сполук, у якому кожний наступний представник відрізняється від попереднього на групу атомів - , яка називається гомологічною різницею.
Ізомери	- сполуки, молекули яких мають однаковий якісний і кількісний склад і однакову молекулярну масу, але різну будову, а тому відрізняються фізичними і хімічними властивостями.
Ненасичені вуглеводні	- вуглеводні, молекули яких містять атоми вуглецю, сполучені подвійними і потрійними зв'язками.
Алкени (олефіни, етиленові вуглеводні)	- вуглеводні, в молекулах яких є один подвійний зв'язок між атомами вуглецю . Вони утворюють гомологічний ряд з загальною формулою .
Алкіни (ацетиленові вуглеводні)	- вуглеводні, в молекулах яких є атоми вуглецю, сполучені потрійним зв'язком . Вони утворюють гомологічний ряд з загальною формулою .
Алкадієни (діенові вуглеводні)	- ненасичені вуглеводні, які містять у вуглецевому ланцюгу два подвійних зв'язки. Вони утворюють гомологічний ряд з загальною формулою .
Ароматичні вуглеводні	- сполуки, молекули яких містять стійкі циклічні структури - бензольні ядра .
Полімери	- високомолекулярні сполуки, молекули яких (макромолекули) побудовані з великої кількості з'єднаних між собою хімічними зв'язками однакових або різних мономерних ланок, що багатократно повторюються. Вони характеризуються молекулярною масою від декількох тисяч до багатьох мільйонів.
Полімеризація	- реакція утворення полімерів шляхом послідовного сполучення молекул низькомолекулярної речовини (мономеру), що відбувається за рахунок розриву кратних зв'язків (подвійних або потрійних).
Поліконденсація	- реакція утворення полімерів із низькомолекулярних речовин, яка відбувається за рахунок взаємодії функціональних груп і супроводжується виділенням побічних низькомолекулярних продуктів ( та інш.)
Пластмаси	- матеріали, основу яких складають полімери, які знаходяться в період формування виробів у в'язкоплинному або високоеластичному станах, а при експлуатації у склистому або кристалічному станах.

Контрольні завдання

721. У чому виявляється своєрідність органічних сполук порівняно з неорганічними? Чим вона обумовлюється?

722. Основні положення теорії будови органічних сполук О.М.Бутлерова. В чому причина різноманітності органічних сполук?

723. На чому заснована класифікація органічних сполук? Основні класи органічних сполук. Поняття про радикал, функціональну групу, гомологічний ряд.

724. Ізомерія органічних сполук. Види ізомерії. Чим обумовлена ізомерія насичених і ненасичених вуглеводнів? Написати структурні формули всіх ізомерів бутану і бутену.

725. Які сполуки називаються полімерами? За якими ознаками їх класифікують?

726. За якими реакціями одержують полімери? Чим вони відрізняються?

727. Написати структурну формулу акрилової кислоти і рівняння реакції її взаємодії з метиловим спиртом. Скласти схему полімеризації продукту, який утворився. Як називається полімер і де він використовується в будівництві?

728. Як можна одержати вінілхлорид, якщо є карбід кальцію, хлорид натрію, сірчана кислота і вода? Написати рівняння відповідних реакцій. Скласти схему полімеризації вінілхлориду. Як називається полімер і де він використовується в будівництві?

729. Які вуглеводні називають алкенами (олефінами). Навести приклади. Яка загальна формула відображає склад цих вуглеводнів? Скласти схему одержання поліетилену та навести приклади використання його в будівництві.

730. У чому полягає різниця між насиченими і ненасиченими вуглеводнями? Порівняти властивості пропану і пропену. У чому їхня основна відмінність? Відповідь підтвердити відповідними рівняннями реакцій.

731. Які полімери називають термопластичними, термореактивними? Охарактеризувати три фізичні стани полімерів. Чим супроводжується перехід із одного стану в інший?

732. Які сполуки називають альдегідами? Що таке формалін? Які властивості альдегідів лежать в основі реакції “срібного дзеркала”? Скласти схему одержання феноло-формальдегідної смоли. Де в будівництві використовують феноло-формальдегідні смоли?

733. Які полімери називають кремнійорганічними? Які з кремнійорганічних полімерів використовують у будівництві, їхні характерні властивості?

734. Які вуглеводні називають дієновими. Навести приклади. Яка загальна формула відображає склад цих вуглеводнів? Скласти схему полімеризації бутадієну. Як називається полімер і де він використовується в будівництві? Що таке вулканізація?

735. Поліуретани, їхнє одержання, властивості і використання в будівництві.

736. Епоксидні смоли. Які реакції відбуваються при їхньому отверджуванні амінами? Де вони використовуються в будівництві?

737. Значення полімерних матеріалів у будівельній індустрії, їхні переваги та недоліки.

738. Як одержати поліпропілен? Які його характерні властивості і галузі застосування в будівництві?

739. Які сполуки називаються амінокислотами? Написати формулу найпростішої амінокислоти. Скласти схему поліконденсації амінокапронової кислоти? Як називається полімер і де він використовується в будівництві?

740. Написати рівняння реакції одержання тетрафторетилену та подальшої його полімеризації. Як називається полімер і де він використовується в будівництві?

20. Лабораторні роботи

Лабораторний практикум з хімії охоплює всі основні розділи програми курсу хімії, включаючи основні поняття та закони хімії, енергетику хімічних процесів, хімічну кінетику та рівновагу, розчини, окисно-відновні й електрохімічні процеси, властивості деяких елементів, простих і комплексних сполук. Практикум включає також роботи із спеціальної частини курсу: з хімії металів, визначення твердості води, агресивного діоксиду вуглецю, процентного вмісту оксидів кальцію і магнію у вапні.

Перед кожним лабораторним заняттям студент повинен вивчити відповідний розділ підручника, конспекту лекцій та опис лабораторної роботи.

Готуючись до лабораторного заняття та при оформленні звіту про виконану роботу, всі записи слід вести в лабораторному журналі, форма якого наведена нижче:

Назва та скорочений зміст роботи	Спостереження	Рівняння реакцій і розрахунки	Висновки

При проведенні експерименту необхідно дотримуватися таких правил:

Досліди треба проводити в чистому посуді.

Не виливати надлишок реактиву з пробірки назад у реактивну склянку.

Сухі солі необхідно набирати чистим шпателем або ложечкою, до того ж надлишок реактиву не можна висипати назад у склянку.

Не слід плутати пробірки, піпетки або шпателі від різних склянок. У противному разі можна зіпсувати весь реактив у реактивній склянці.

Не можна забирати реактиви спільного користування на своє робоче місце.

21. Правила техніки безпеки та перша допомога в нещасних випадках

Працюючи в хімічній лабораторії треба постійно пам'ятати про техніку безпеки. Слід враховувати деякі загальні вказівки:

Не можна брати речовини руками та куштувати їх на смак. Для визначення запаху речовин склянку слід тримати на відстані і спрямовувати рухом руки повітря від склянки до носа.

Досліди з концентрованими кислотами та лугами, отруйними та леткими речовинами треба проводити у витяжній шафі.

При додаванні реактивів не можна нахилятися над отвором посудини, щоб уникнути попадання бризок на обличчя та одяг.

Не можна нахилятися над рідиною, що нагрівається, бо її може викинути. При нагріванні рідин у пробірках слід тримати їх отвором вбік від себе та оточуючих.

При розведенні концентрованих кислот, особливо сірчаної, необхідно обережно вливати кислоту в воду!

З легкоспалахуючими рідинами не можна працювати поблизу нагрівальних приладів. У випадку спалахування горючих речовин треба погасити пальник, вимкнути електронагрівальні прилади, відставити посудину з вогненебезпечною речовиною і гасити пожежу.

При порушенні правил техніки безпеки в лабораторії трапляються випадки, що вимагають негайної медичної допомоги - порізи рук склом, опік їх гарячими предметами, кислотами, лугами. Слід пам'ятати основні правила першої допомоги:

При пораненні склом необхідно видалити осколки з рани, змазати край рани розчином йоду і перев'язати бинтом.

При опіку рук або обличчя будь-якою речовиною треба змити її великою кількістю води, а потім або розведеною оцтовою кислотою (у випадку опіку лугом), або розчином соди (у випадку опіку кислотою), а потім знову водою.

При опіку гарячою рідиною або гарячим предметом обпечене місце необхідно обробити свіжоприготовленим розчином перманганату калію, змазати обпечене місце маззю від опіків. Можна присипати опік содою і забинтувати.

При хімічних опіках очей необхідно ретельно промити очі водою, використовуючи спеціальну ванночку, а потім звернутися до лікаря.

Лабораторна робота № 1. Основні класи неорганічних сполук

Мета роботи - ознайомлення з класифікацією та номенклатурою неорганічних сполук.

Загальні вказівки

Неорганічні сполуки поділяють на декілька класів за подібністю хімічної будови та властивостей, як це показано на рис. 1.

Рис. 1. Основні класи неорганічних сполук

Оксидами називають бінарні сполуки елементів з киснем ().

За хімічними властивостями оксиди поділяють на солетворні й несолетворні. Солетворні ? це такі оксиди, які в разі перебігу хімічних реакцій здатні утворювати солі. Несолетворні ? це такі оксиди, які не здатні утворювати солі. Наприклад, тощо (таких оксидів відомо мало).

Солетворні оксиди, в свою чергу, поділяються на основні, кислотні та амфотерні.

Основними оксидами називаються оксиди, гідроксиди яких є основами. До основних оксидів, як правило, належать оксиди типових металів ( тощо), а також d-металів у нижчих ступенях окиснення ( тощо).

При взаємодії з кислотами або кислотними оксидами вони утворюють солі:



Кислотними оксидами називаються оксиди, гідроксиди яких є кислотами. Тому кислотні оксиди ще називаються ангідридами кислот. До них належать оксиди неметалів, а також металів у вищих ступенях окиснення: .

При взаємодії з основами або з основними оксидами вони утворюють солі:

Амфотерні оксиди залежно від умов виявляють властивості кислотних і основних оксидів, тобто утворюють солі при взаємодії як з кислотами, так і з основами:

До амфотерних належать оксиди деяких металів головних підгруп (), а також оксиди багатьох d-металів побічних підгруп періодичної системи елементів у проміжних ступенях окиснення: .

Назви оксидів елементів, які мають постійний ступінь окиснення, згідно з номенклатурними правилами ІЮПАК , складаються з двох слів: оксид + назва елемента в родовому відмінку (- оксид магнію).

Якщо елемент утворює декілька оксидів, після назви елемента вказують його ступінь окиснення (римською цифрою в дужках): - оксид феруму (П).

Називати оксиди можна також додаванням до слова оксид грецьких числівників: - діоксид вуглецю.

Основами називають сполуки, до складу яких входять атом металу і гідроксильні групи - . Число гідроксильних груп у молекулі основи відповідає валентності металу і визначає кислотність основи.

З точки зору теорії електролітичної дисоціації основи - це електроліти, що дисоціюють у розчині з утворенням гідроксид-іонів :

Характерною властивістю основ є їхня здатність взаємодіяти з кислотами й кислотними оксидами з утворенням солей:

За номенклатурними правилами ІЮПАК речовини, які містять - групи називаються гідроксидами. Назва основи складається із слів гідроксид + назва металу в родовому відмінку. Якщо метал утворює декілька гідроксидів, ступінь його окиснення вказують римською цифрою в дужках або до слова гідроксид додають префікс від числа гідроксильних груп у основі (див. табл. 1).



Таблиця 1. Деякі основи та їхні залишки

Основа	Залишок основи
Формула	Назва	Формула	Назва
	Гідроксид натрію		Натрій- іон
	Гідроксид магнію		Гідроксомагній-іон
			Магній-іон
	Гідроксид феруму (Ш), гідроксид заліза (Ш), тригідроксид заліза		Дигідроксозалізо(Ш)-іон, дигідроксоферум(Ш)
			Гідроксозалізо(Ш)-іон, гідроксоферум (Ш),
			Залізо(Ш)-іон Ферум(Ш)-іон

Кислотами (кислотними гідроксидами) називають сполуки, що містять у молекулах атоми водню, здатні заміщуватися на атоми металів з утворенням солей.

З точки зору теорії електролітичної дисоціації кислоти - це сполуки, які під час дисоціації здатні відщеплювати катіони лише одного типу - .

Негативні іони, які утворюються в результаті відриву від молекули кислоти одного або кількох іонів водню, називаються кислотними залишками. Значення негативного заряду іона кислотного залишку визначається числом іонів водню, що відірвалися. Наявність атомів водню в кислотних залишках позначається словом “гідро” або “гідроген” з відповідним префіксом.

За числом атомів водню в молекулі кислоти, здатних заміщуватися на метал з утворенням солей, розрізняють кислоти одноосновні (наприклад, азотна кислота ), двохосновні (сірчиста кислота , вугільна ), трьохосновні (ортофосфорна ).

За наявністю кисню у складі молекул кислоти поділяються на кисневмісні (наприклад, , ) і безкисневі (наприклад, ).

Назви деяких кислот та їхніх кислотних залишків наведені в таблиці 2.

Таблиця 2. Деякі кислоти та їхні залишки

Кислота	Кислотний залишок
Формула	Назва	Формула	Назва
	Хлороводнева, хлоридна, соляна		Хлорид-іон
	Бромоводнева, бромідна		Бромід-іон
	Йодоводнева, йодидна		Йодид-іон
	Фтороводнева, фторидна		Фторид-іон
	Ціанистоводнева, ціанідна		Ціанід-іон
	Сірководнева, Сульфідна		Гідросульфід-іон, гідрогенсульфід-іон
			Сульфід-іон
	Азотна, нітратна		Нітрат-іон
	Азотиста, нітритна, нітратна (Ш)		Нітрит-іон
	Сірчана, сульфатна		Гідросульфат-іон, гідрогенсульфат-іон
			Сульфат-іон
	Сірчиста, сульфітна, сульфатна(IV)		Гідросульфіт-іон, гідрогенсульфіт-іон
			Сульфіт-іон, сульфат (1V)-іон
Продовження табл. 1.2
	Вугільна, карбонатна		Гідрокарбонат-іон, гідрогенкарбонат-іон
			Карбонат-іон
	Кремнієва, силікатна		Гідросилікат-іон, гідрогенсилікат-іон
			Силікат-іон
	Ортофосфорна, ортофосфатна		Дигідрофосфат-іон, дигідрогенфосфат-іон
			Гідрофосфат-іон, гідрогенфосфат-іон
			Фосфат-іон, ортофосфат-іон
	Марганцева, перманганатна		Перманганат-іон, манганат(VП)-іон
	Оцтова, ацетатна		Ацетат-іон

Характерними властивостями кислот є їхня здатність взаємодіяти з основами і основними оксидами з утворенням солей:

Амфотерні гідроксиди Ї це гідроксиди, які виявляють основні та кислотні властивості залежно від умов - тобто від природи другого компонента, який бере участь у кислотно-основній взаємодії.

До амфотерних гідроксидів належать гідроксиди деяких металів головних підгруп (), а також багатьох металів побічних підгруп періодичної системи елементів у проміжних ступенях окиснення: .

При взаємодії з кислотами амфотерні гідроксиди виявляють властивості основ, а при взаємодії з основами - властивості кислот:

Назви амфотерних гідроксидів утворюються подібно до назв основ: - гідроксид цинку.

Солі можна розглядати як продукти повного або часткового заміщення атомів водню (гідрогену) у кислотах на атоми металів, або як продукти повного чи часткового заміщення гідроксильних груп в основах на кислотні залишки.

Розрізняють такі типи солей: нормальні або середні, кислі та основні.

Нормальні солі - це продукти повного заміщення атомів водню на атоми металу в молекулах кислот:

Кислі солі - це продукти неповного заміщення атомів водню на атоми металу в молекулах кислот:

Основні солі - це продукти неповного заміщення гідроксильних груп у молекулі багатокислотної основи або амфотерного гідроксиду на кислотні залишки:

Можна вважати, що солі утворені із залишків основ і залишків кислот.

За міжнародними номенклатурними правилами назва солі складається з назви металу та латинської назви кислотного залишку. Наприклад, - сульфат натрію або натрій сульфат.

У назві кислих солей до латинської назви аніона додають числівник, що відповідає числу атомів водню в молекулі кислоти і слово “гідроген”- або “гідро”-, або “дигідро”. Наприклад, - гідрофосфат натрію, - дигідрофосфат натрію.

Аналогічно до назви катіона основної солі додають слово “гідроксо”-, наприклад: - нітрат гідроксоалюмінію, - нітрат дигідроксоалюмінію.

Порядок виконання роботи

Дослід 1. Змінення забарвлення індикаторів у розчинах кислот і лугів.

Налити в три пробірки дистильовану воду і по краплях добавити розчин лакмусу до появи помітного забарвлення. В першу пробірку добавити кілька крапель кислоти, в другу - лугу, третя пробірка - контрольна. Спостерігати змінення забарвлення індикатора лакмусу.

Такий самий дослід провести з індикаторами метилоранжем, фенолфталеїном.

Заповнити таблицю:

Індикатор	Забарвлення індикатора
	у воді	у кислоті	у лузі
Лакмус Метилоранж Фенолфталеїн

Дослід 2. Одержання і властивості кислот.

1. Взаємодія кислоти з сіллю. У пробірку насипати невелику кількість сухого ацетату натрію і змочити розбавленим розчином сірчаної кислоти. За запахом визначити, яка речовина утворилась. В отвір пробірки, не торкаючись до стінок, внести лакмусовий папірець. Що при цьому спостерігається?

2. Взаємодія кислот з металами. У три пробірки налити розчини сірчаної, соляної та оцтової кислот. У кожну пробірку опустити по кілька гранул цинку. Спостерігати виділення газу.

Дослід 3. Одержання і властивості основ.

1. Взаємодія гідроксидів з солями. У три пробірки налити невеликі кількості розчинів сульфату міді (П), хлориду заліза (Ш) і сульфату заліза (П). До розчинів добавити такі самі об'єми 10%-го розчину гідроксиду натрію. Відмітити забарвлення осадів, що при цьому утворились.

2. Реакція гідроксиду міді (П). Гідроксид міді (П) з попереднього досліду вмістити у дві пробірки. В одну з них долити розчин сірчаної кислоти і перемішати, а іншу пробірку нагрівати до появи чорного осаду.

Оформлення результатів роботи

Дослід 1. Написати рівняння електролітичної дисоціації кислоти і лугу. Які іони зумовлюють зміну забарвлення індикатора?

Досліди 2,3. Написати рівняння реакцій.

Питання для самоперевірки

Визначити характер оксидів:

Які з них будуть взаємодіяти між собою? Написати рівняння відповідних реакцій.

Скласти формули вищих оксидів сірки, алюмінію, марганцю, азоту, кремнію. Назвати ці оксиди.

Як одержати, виходячи з соляної кислоти: а) хлорид натрію, б) хлорид магнію, в) хлорид гідроксокальцію, г) хлорид дигідроксоалюмінію? Написати рівняння реакцій.

З якими з перелічених речовин взаємодіє : оксид кальцію, оксид сірки (IV), сірчана кислота, оксид алюмінію? Написати рівняння відповідних реакцій.

Написати рівняння реакцій таких перетворень:

.



Лабораторна робота № 2. Визначення молярної маси еквівалента складної речовини

Мета роботи - визначення молярної маси еквівалента карбонату кальцію.

Загальні вказівки

При виконанні даної роботи необхідно знати, що хімічним еквівалентом (Е) називається реальна або умовна частинка речовини, що може заміщувати, приєднувати, вивільняти або будь-яким іншим чином бути еквівалентною одному іону водню у кислотно-основних, або одному електрону в окисно-відновних реакціях.

Так, наприклад, у сполуках формули еквівалентів хлору, сірки, азоту мають вигляд: .

Для того, щоб визначити склад еквівалента речовини і вірно записати його хімічну формулу, необхідно виходити з конкретної реакції, в якій приймає участь дана речовина. Так, у реакціях:

Масу 1 моль еквівалента називають молярною масою еквівалента (М_Е, г/моль.).

Молярні маси еквівалентів окремого елемента та складних речовин розраховують за формулами:



.

Для розрахунку молярного об'єму газу необхідно знати кількість молів еквівалентів в одному молі газу.

Слід також звернути увагу на формулювання закону еквівалентів: речовини взаємодіють і утворюються в еквівалентних кількостях.

Так, для реакції

Оскільки

,

то

або



Тобто маси речовин, що взаємодіють або утворюються, пропорційні молярним масам їхніх еквівалентів.

Для газів замість мас у законі еквівалентів можна використовувати відповідні об'єми:

або

Порядок виконання роботи

Для визначення молярної маси еквівалента карбонату кальцію використовують реакцію взаємодії його з соляною кислотою

Вуглекислий газ, що утворюється при цьому збирають і вимірюють його об'єм.

З цією метою в роботі використовується прилад для визначення об'єму газу (рис. 2).

Рис. 2 Прилад для визначення молярної маси еквівалента: 1 - Колба Вюрца; 2 - краплинна лійка, 3 - хімічна лійка, 4 - бюретка

Помістити наважку мармуру в колбу Вюрца 1, закрити колбу пробкою з краплинною лійкою 2 і перевірити на герметичність. Для цього відкрити кран краплинної лійки і підняти хімічну лійку 3 з водою на деяку висоту. Закрити кран краплинної лійки, укріпити хімічну лійку 3 в штативі і слідкувати за рівнем рідини. Якщо прилад герметичний, то в перший момент при опусканні лійки рівень води в бюретці 4 трохи знизиться, а потім залишиться постійним.

Якщо рівень води в бюретці буде безперервно знижуватися, то прилад не герметичний. Необхідно усунути причини, що викликають негерметичність.

Якщо прилад герметичний, то треба ще раз відкрити кран краплинної лійки і пересуваючи хімічну лійку вгору, установити рівень води в бюретці на нульовій позначці або трохи нижче. Після цього закрити кран краплинної лійки і опустити хімічну лійку.

Відмірявши циліндром 10 мл розведеної соляної кислоти, помістити її в краплинну лійку і далі вилити кислоту в колбу Вюрца, де знаходиться мармур. Кран краплинної лійки перекрити в ту мить, коли в ній ще є декілька крапель кислоти, щоб не з'єднати колбу Вюрца з зовнішньою атмосферою. Під тиском газу, що утворився в результаті хімічної реакції, рідина з бюретки переходить у лійку. Після закінчення реакції і охолодження колби до кімнатної температури привести рідину в бюретці і лійці до одного рівня, тобто створити в бюретці тиск, що дорівнює атмосферному. Для цього лійку опустити вниз, записати новий рівень рідини в бюретці і показання термометра та барометра під час досліду.

Оформлення результатів роботи

Записати в журнал результати досліду:

- маса мармуру, , г;

- об'єм соляної кислоти залитий у колбу Вюрца, , мл;

- рівень рідини в бюретці:

- до реакції , мл;

- після реакції , мл;

- температура, , ⁰С;

- тиск, мм рт. ст.

Розрахувати об'єм газу (), що виділився,

та абсолютну температуру, К (Т=273+).

Застосувавши рівняння Менделєєва-Клапейрона , обчислити масу одержаного вуглекислого газу () (62400 мм рт.ст·мл/К моль).

Скориставшись законом еквівалентів

обчислити молярну масу еквівалента карбонату кальцію, маючи на увазі, що молярна маса еквівалента в реакції нейтралізації, яка відбувається з утворенням середньої солі, дорівнює моль.

Обчислити відносну помилку досліду за формулою:

,

де - відносна помилка, %,

- теоретичне значення молярної маси еквівалента,

- значення молярної маси еквівалента, обчисленої на основі вимірювань.

Питання для самоперевірки

Що називається еквівалентом речовини?

Які елементи мають змінні значення еквівалентів?

Як обчислюється молярна маса еквівалента елемента та складних речовин? У яких одиницях вона виражається?

Чи однакові еквівалентні маси заліза в сполуках та хрому в сполуках ?

Як формулюється закон еквівалентів? Його математичний вираз.

На чому базується метод визначення молярної маси еквівалента карбонату кальцію?

Обчислити молярну масу еквівалента міді, якщо відомо, що 3,18 г міді повністю сполучилися с 0,8 г кисню, утворивши оксид міді (II).

Лабораторна робота № 3. Визначення теплових ефектів хімічних реакцій

Мета роботи - визначення теплоти гідратації солі на основі калори-метричних вимірювань.

Загальні вказівки

Під теплотою гідратації солі слід розуміти тепловий ефект реакції утворення кристалогідрату з безводної солі, віднесений до одного молю речовини.

Оскільки в хімії часто відбуваються процеси при сталому тиску і сталій температурі, то слід мати на увазі, що в ізобарно-ізотермічних процесах тепловий ефект реакції визначається зміною ентальпії системи в процесі реакції, яка пов'язана з теплотою, що виділяється або поглинається співвідношенням:

У зв'язку з тим, що безпосередньо теплоту гідратації солі визначити важко, її знаходять на основі закону Гесса, визначаючи теплоти розчинення безводної солі та її кристалогідрату.

Згідно з законом Гесса, тепловий ефект реакції не залежить від шляху її перебігу, а залежить лише від природи і фізичного стану вихідних речовин та продуктів реакції.

Таким чином, загальний тепловий ефект процесу розчинення кристалічної речовини дорівнює сумі теплових ефектів окремих стадій, що складають процес розчинення:

У даній роботі процес розчинення у воді сульфату міді можна зобразити у вигляді двох стадій:

Перша стадія ? процес гідратації солі, тобто утворення кристалогідрату сульфату міді, друга стадія ? розчинення кристалогідрату у воді. Сумарне рівняння процесу розчинення безводної солі має вигляд:



Визначивши експериментально за допомогою калориметра теплові ефекти процесів розчинення , можна розрахувати теплоту гідратації солі за законом Гесса

Порядок виконання роботи

Дослід проводиться у спрощеному калориметрі (рис. 3). У внутрішню посудину налити 25 мл дистильованої води. Опустити у воду термометр і заміряти температуру з точністю до 0,1⁰С - початкову температуру досліду Висипати наважку безводної солі в посудину з водою. Обережно перемішуючи розчин мішалкою, слідкувати за зміною температури, відмітити найвищу температуру розчину .

Дослід повторити, взявши наважку кристалогідрату. При проведенні досліду слід звернути увагу на пониження температури при внесенні кристалогідрату і відмітити найнижчу температуру розчину

Оформлення результатів роботи

Записати в лабораторний журнал дані досліду для обох солей:

- маса солі , г,

- об'єм води , мл,

- початкова температура , ⁰С

- максимальна (мінімальна) температури (), ⁰С.

Розрахувати .

Визначити кількість теплоти, що виділяється або поглинається при розчиненні безводної солі та кристалогідрату, у перерахуванні на 1 моль речовини за формулою:

де - кількість теплоти, кДж/моль;

- різниця температур, ⁰С;

- питома теплоємність розчину прийнята рівною теплоємності води, тобто 4,18 Дж/(г·град);

- маса розчину, г;

- маса солі, г;

- молярна маса солі, г/моль.

Записати теплові ефекти розчинення двох солей виходячи з того, що

Розрахувати теплоту гідратації солі

.

Розрахувати відносну помилку досліду:

,

де П - відносна помилка, %;

;

- розраховане значення теплоти гідратації.

Питання для самоперевірки

Чим визначається тепловий ефект хімічної реакції? У яких одиницях він вимірюється?

Що називається теплотою утворення речовин?

Теплоти утворення яких речовин дорівнюють нулю?

Який закон лежить в основі термохімічних розрахунків? Сформулювати цей закон.

Що називається теплотою гідратації солі? Як можна розрахувати теплоту гідратації солі?

Лабораторна робота № 4. Хімічна кінетика

Мета роботи - вивчення впливу концентрації реагуючих речовин на швидкість хімічної реакції.

Загальні вказівки

При виконанні даної роботи необхідно знати, що швидкість хімічної реакції визначається зміною концентрацій речовин, які вступають в реакцію або утворюються в результаті реакції, за одиницю часу в одиниці об'єму для гомогенних реакцій або на одиниці поверхні поділу фаз в гетерогенних реакціях. Знайдена таким чином швидкість є середньою швидкістю реакції за певний проміжок часу:

,



де и - концентрації будь-якої з речовин у моменти часу .

Необхідно пам'ятати, що швидкість хімічних реакцій залежить від природи взаємодіючих речовин і від умов проведення реакцій, насамперед від концентрації реагуючих речовин і температури.

Залежність швидкості хімічної реакції від концентрації реагуючих речовин виражається законом дії мас: швидкість хімічної реакції за сталої температури прямо пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин у степенях, що дорівнюють стехіометричним коефіцієнтам.

У загальному вигляді для реакції

аА + вВ + ... > ...

закон дії мас має вигляд:

де і - концентрації взаємодіючих речовин;

- константа швидкості, що залежить від природи взаємодіючих речовин, температури, каталізатора, але не залежить від концентрації речовин.

Порядок виконання роботи

Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин вивчають на прикладі взаємодії тіосульфату натрію з сірчаною кислотою:



Ознакою реакції є помутніння розчину внаслідок виділення сірки.

Необхідно приготувати розчини тіосульфату натрію різних концентрацій. Для цього в чотири великі пробірки налити послідовно за допомогою бюретки: в першу пробірку 5 мл розчину тіосульфату натрію і 15 мл дистильованої води, в другу - 10 мл тіосульфату натрію і 10 мл дистильованої води, в третю - 15 мл тіосульфату натрію і 5 мл води, в четверту - 20 мл тіосульфату натрію.

У чотири маленькі пробірки налити по 5 мл сірчаної кислоти і прилити кислоту по черзі в пробірки з розчином тіосульфату натрію. Ретельно перемішати. Відзначити, через скільки секунд після перемішування почнеться помутніння в кожній пробірці.

Оформлення результатів роботи

Результати спостережень записати в таблицю:

...