Учебное пособие содержит краткое изложение основных теоретических положений, задачи по всем разделам курса общей физики, ответы и предложения, которыми можно воспользоваться при решении задач. Ббк 22. 3

И 1% аргона, найти массу 1 моль воздуха. Найти объем смеси, состоящей из азота массой 2,8 кг и кислорода массой 3,2 кг... и нейтронов содержится в ядрах изо­топов углерода : 1) 16°С; 2) "^С; 3) "|С; 4) 5) !64С; 6) 1|С? 183 Во сколько...

1. моль. Количество вещества эквивалента (эквивалент) и молярная масса эквивалента (эквивалентная масса) простых и сложных веществ. Закон эквивалентов

Кг/моль . Относительная молекулярная масса Mr – это молярная масса вещества, отнесенная к молярной массы атома углерода ... Cн и молярную массу эквивалента (mэ) растворенного вещества, титр легко найти по формуле...

1. В кристаллогидрате сульфата марганца (II) массовая доля марганца равна 0,268. Определить количество вещества воды, приходящееся на 1 моль кристаллогидрата. Написать формулу соли. 2

Воды, приходящееся на 1 моль кристаллогидрата. Написать формулу соли... г органического вещества (М= 93 г/моль ) образовалось 8, 8 г оксида углерода (IV) , 2,1 г воды и... Найти массу уксусной кислоты в исходной смеси. 7. Имеется смесь железа, углерода ...

Задача 3.1.1 Сколько молей сульфида железа (II) содержится в 8,8 г FeS?

Решение: Определяем молярную массу (М) сульфида железа (II).

М(FeS) = 56+32=88 г/моль

Рассчитаем, сколько молей содержится в 8,8 г FeS

Задача 3.1.2 Сколько молекул содержится в 54 г воды? Чему равна масса одной молекулы воды?

Решение: Определяем молярную массу воды.

М(Н 2 О) = 18 г/моль

Следовательно, в 54 г воды содержится 54/18 = 3 моль Н 2 О. Один моль любого вещества содержит 6,02  10 23 молекул. Тогда в 3 молях (54г Н 2 О) содержится 6,02  10 23  3 = 18,06  10 23 молекул.

Определим массу одной молекулы воды.

Задача 3.1.3 Сколько молей и молекул содержится в 1 м 3 любого газа при нормальных условиях?

Решение: 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л. Следовательно, в 1м 3 (=1000л) будет содержаться 44,6 молей газа:

1 моль любого газа содержит 6,02  10 23 молекул. Из этого следует, что в 1 м 3 любого газа при нормальных условиях содержится

6,02  10 23  44,6 = 2,68  10 25 молекул.

Задача 3.1.4 Выразите в молях: а) 6,02  10 23 молекул С 2 Н 2 ;

б) 1,80  10 24 атомов азота; в) 3,01  10 23 молекул NH 3 . Какова молярная масса указанных веществ?

Решение: Моль – это количество вещества, в котором содержится число частиц любого определенного вида, равное постоянной Авогадро. Отсюда:

а)

б)

в)

Масса моля вещества выражается в г/моль . Молярная масса вещества в граммах численно равна его относительной молекулярной (атомной) массе, выраженной в а.е.м.

Следовательно, молярные массы данных веществ равны:

а) М(С 2 Н 2) = 26 г/моль; б) М(N) = 14 г/моль;

в) М(NH 3) = 17 г/моль;

Задача 3.1.5 Определить молярную массу газа, если при нормальных условиях0,824г его занимают объем0,260л.

Решение: При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Вычислив массу 22,4 л данного газа, мы узнаем его молярную массу.

0,824 г газа занимают объем 0,260 л

Х г газа занимают объем 22,4 л

Следовательно, молярная масса газа равна 71 г/моль.

3.2 Эквивалент. Фактор эквивалентности. Молярная масса эквивалентов.

Задача 3.2.1 Вычислите эквивалент, фактор эквивалентности и молярную массу эквивалентов Н 3 РО 4 при реакциях обмена, в результате которых образуются кислые и нормальные соли.

Решение Запишем уравнения реакций взаимодействия фосфорной кислоты со щелочью:

Н 2 РО 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O; (1)

Н 2 РО 4 Н 2 РО 4 + 2NaOH = Na 2 HPO 4 + 2H 2 O; (2)

Н 2 РО 4 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O; (3)

Т.к. фосфорная кислота трехосновная кислота, она образует две кислые соли: NaH 2 PO 4 - дигидрофосфат натрия и Na 2 HPO 4 - гидрофосфат натрия и одну среднюю соль Na 3 PO 4 - фосфат натрия.

В реакции (1) фосфорная кислота обменивает на металл один атом водорода, т.е. ведет себя как одноосновная кислота, поэтому

f э (Н 3 РО 4) в реакции (1) равен 1;

Э(Н 3 РО 4) = Н 3 РО 4 ; М (1 Н 3 РО 4) = 98 г/моль.

В реакции (2) фосфорная кислота обменивает на металл три атома f э (Н 3 РО 4)водорода, т.е. ведет себя как двухосновная кислота, поэтомуf э (Н 3 РО 4)в реакции (2) равен1/2;

Э(Н 3 РО 4) = 1/2Н 3 РО 4 ; М (1/2 Н 3 РО 4) = 49 г/моль.

В реакции (3) фосфорная кислота ведет себя как трехосновная кислота, поэтому f э (Н 3 РО 4) в данной реакции равен 1/3;

Э(Н 3 РО 4) = 1/3Н 3 РО 4 ; М (1/3 Н 3 РО 4) = 32,67 г/моль.

Задача 3.2.2 Избытком гидроксида калия подействовали на растворы: а) дигидрофосфата калия; б) нитрата дигидроксовисмута (III). Напишите уравнения реакций этих веществ сКОН и определите их эквивалентные и молярные массы эквивалентов.

Решение: Запишем уравнения происходящих реакций:

КН 2 РО 4 + 2КОН = К 3 РО 4 + 2 Н 2 О

Bi(OH) 2 NO 3 + KOH = Bi(OH) 3 + KNO 3

Дигидрофосфат калия при взаимодействии с КОНобменивает на металл два атома водорода, т.е. f э солиКН 2 РО 4 = 1/2;

Э(КН 2 РО 4) = 1/2 КН 2 РО 4 ;

М(1/2 КН 2 РО 4) = 1/2 (39 + 2 + 31 +64) = 68г/моль

Нитрат дигидроксовисмута (III) при реакции сКОНобменивает одну группуNO 3 - на ионОН - ,т.е. в молекуле основной соли перестраивается одна связь, следовательно:

Э(Bi(OH) 2 NO 3) = Bi(OH) 2 NO 3 ;

М(1 Bi(OH) 2 NO 3) = 305 г/моль

Класс: 8

Цель: Познакомить учащихся с понятиями «количество вещества», «молярная масса» дать представление о постоянной Авогадро. Показать взаимосвязь количества вещества, числа частиц и постоянной Авогадро, а также взаимосвязь молярной массы, массы и количества вещества. Научить производить расчёты.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка д/з по теме: «Типы химических реакций»

III. Изучение нового материала

1. Количество вещества – моль

Вещества вступают в реакцию в строго определённых соотношениях. Например, чтобы получить вещество вода нужно взять столько водорода и кислорода, чтобы на каждые две молекулы водорода приходилась одна молекула кислорода:

2Н 2 + O 2 = 2Н 2 О

Чтобы получить вещество сульфид железа, нужно взять столько железа и серы, чтобы на каждый атом железа приходился один атом серы.

Чтобы получить вещество оксид фосфора, нужно взять столько молекул фосфора и кислорода, чтобы на четыре молекулы фосфора приходилось пять молекул кислорода.

Определить количество атомов, молекул и других частиц на практике невозможно – они слишком малы и не видны невооружённым глазом. Для определения числа структурных единиц (атомов, молекул) в химии применяют особую величину – количество вещества (v – ню) . Единицей количества вещества является моль .

• Моль – это количество вещества, которое содержит столько структурных частиц (атомов, молекул), сколько атомов содержится в 12 г углерода.

Экспериментально установлено, что 12 г углерода содержит 6·10 23 атомов. Значит один моль любого вещества, независимо от его агрегатного состояния содержит одинаковое число частиц – 6· 10 23 .

• 1 моль кислорода (O 2) содержит 6·10 23 молекул.
• 1 моль водорода (Н 2) содержит 6·10 23 молекул.
• 1 моль воды (Н 2 O) содержит 6·10 23 молекул.
• 1 моль железа (Fe) содержит 6·10 23 молекул.

Задание: Используя полученную информацию, ответьте на вопросы:

а) сколько атомов кислорода содержится в 1 моле кислорода?

– 6·10 23 ·2 = 12· 10 23 атомов.

б) сколько атомов водорода и кислорода содержится в 1 моле воды (Н 2 O)?

– 6·10 23 ·2 = 12· 10 23 атомов водорода и 6·10 23 атомов кислорода.

Число 6·10 23 названо постоянной Авогадро в честь итальянского учёного 19 века и обозначается NА. Единицы измерения атомы/моль или молекулы/моль.

2. Решение задач на нахождение количества вещества

Часто нужно знать, сколько частиц вещества содержится в определённом количестве вещества. Или же найти количество вещества по известному числу молекул. Эти расчёты можно сделать по формуле:

где N – число молекул, NА – постоянная Авогадро, v – количество вещества. Из этой формулы можно выразить количество вещества.

Задача 1. Сколько атомов содержится в 2 молях серы?

N = 2·6·10 23 = 12·10 23 атомов.

Задача 2. Сколько атомов содержится в 0,5 молях железа?

N = 0,5·6·10 23 = 3·10 23 атомов.

Задача 3. Сколько молекул содержится в 5 молях углекислого газа?

N = 5·6·10 23 = 30·10 23 молекул.

Задача 4. Какое количество вещества составляет 12·10 23 молекул этого вещества?

v = 12·10 23 / 6·10 23 = 2 моль.

Задача 5. Какое количество вещества составляет 0,6·10 23 молекул этого вещества?

v = 0,6·10 23 / 6·10 23 = 0,1 моль.

Задача 6. Какое количество вещества составляет 3·10 23 молекул этого вещества?

v = 3·10 23 / 6·10 23 = 0,5 моль.

3. Молярная масса

Для химических реакций нужно учитывать количество вещества в молях.

В: Но как на практике отмерить 2, или 2,5 моль вещества? В каких единицах лучше всего измерять массу веществ?

Для удобства в химии используют молярную массу.

Молярная масса – это масса одного моля вещества.

Обозначается – М. Измеряется в г/моль.

Молярная масса равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.

Молярная масса – величина постоянная. Численное значение молярной массы соответствует значению относительной атомной или относительной молекулярной массы.

В: Как можно найти значения относительной атомной или относительной молекулярной массы?

Мr (S) = 32; M (S) = 32 г/моль – что соответствует 1 молю серы

Мr (Н 2 О) = 18; М (Н 2 О) = 18 г/моль – что соответствует 1 молю воды.

4. Решение задач на нахождение массы вещества

Задача 7. Определить массу 0,5 моль железа.

Задача 8. Определить массу 0,25 моль меди

Задача 9. Определить массу 2 моль углекислого газа (СO 2)

Задача 10. Сколько молей оксида меди – CuО составляют 160 г оксида меди?

v = 160 / 80 = 8 моль

Задача 11. Сколько молей воды соответствуют 30 г воды

v = 30/18 = 1,66 моль

Задача 12. Сколько молей магния соответствует его 40 граммам?

v = 40 /24 = 1,66 моль

IV. Закрепление

Фронтальный опрос:

1. Что такое количество вещества?
2. Чему равен 1 моль любого вещества?
3. Что такое молярная масса?
4. Отличается ли понятия «моль молекул» и «моль атомов»?
5. Объясните на примере молекулы аммиака NН3.
6. Зачем необходимо знать формулы при решении задач?

Задачи:

1. Сколько молекул содержится в 180 граммах воды?
2. Сколько молекул составляет 80 г углекислого газа?

V. Домашнее задание

Изучить текст параграфа, составить две задачи: на нахождение количества вещества; на нахождение массы вещества.

Литература:

1. Гара Н.Н. Химия. Уроки в 8 классе: пособие для учителя. _ М.: Просвещение, 2009.
2. Рудзитес Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 8 класс.: Учебник для общеобразовательных учебных учреждений – М.: Просвещение, 2009.

16. Моль. Молярная масса. Молярная масса эквивалента. Эквивалент.

17. Закон Авогадро: Следствия из закона Авогадро. Плотность одного газа по другому

18. Уравнение Клапейрона-Менделеева для идеальных газов.

19. Закон сохранения массы и энергии.

20. Закон постоянства состава: дальтониды, бертолиды.

21. Закон эквивалентов (три формы).

Практические задачи/задания

6. Сколько молекул содержится в 62 г кислорода при н.у.?

7. Определить молярную массу эквивалента металла, если при сгорании 432 его грамм образуется 464 грамм оксида.

8. Оксид марганца содержит 22,56 % кислорода. Вычислите молярную массу эквивалента марганца в оксиде и составьте формулу.

9. Какой объем занимают 16 г кислорода при 20 ◦С, давлении 250 мм. рт. ст. (760 мм. рт.ст.= 1 атм = 101,3 кПа)?

10. При н.у 300 мл газа имеют массу 0,857 г. Определите молярную массу газа, его плотность по воздуху.

Часть 4. Теоретическая неорганическая химия. Строение атома, химические связи

22. Размеры, заряды и массы атомов и нуклонов. Атомная орбиталь Число электронов, протонов и нейтронов в электронейтральном атоме. Масса атома (его массовое число).

23. Современные представления о строении атома в соответствии с принципом наименьшей энергии, правило Клечковского, принципом Паули и правилом Гунда. Правило Клечковского. Принцип Паули.

24. Правило Гунда. Уравнение Луи Де Бройля, h- постоянная Планка. Уравнение Планка Перио-дический закон Д.И. Менделеева Свойства элементов и их соединений в периодической зависимости от заряда атомных ядер элементов. Изобары. Изотоны. Изотопы.

25. Сродство к электрону Еср. Энергия ионизации атомов Еион Химическая связь. Причина обра-зования хим. Связи. Энергия связи и длина связи. Ковалентная (или объединённая) химическая связь. Насыщаемость. Направленность связи. Пространственная конфигурация молекул при различном типе гибридизации, валентный угол.

26. Ионная связь. Ее свойства. Металлическая связь. Межмолекулярное взаимодействие: ион-дипольное; диполь-дипольное (ориентационное); индукционное; дисперсионное. Ван дер Ваальсовы силы. Водородная связь

27. Гидрофильно-гидрофобное взаимодействие. Агрегатное состояние Твёрдые вещества кристаллические и аморфные. Анизотропность. Изотропность. Жидкое состояние. Жидко-кристаллическое состояние. Газ, пар. Плазма.

Практические задачи/задания

11. Указать тип химической связи, тип гибридизации центрального атома, валентный угол и форму у молекул и ионов: ВСl 3 , СН 4 , РО 4 3- , РF 5 , [ PСl 4 ] + , NO 2 - , АsO 4, NH 5, SH 6.

12. Сравните значения валентных углов молекул и объясните характер их изменения в ряду СН 4 - 109,5 0 ; H 3 N - I07,3 0 ; Н 2 О – 104,5 0 .

13. Какой атом завершается электронной формулой 4s 2 4p 4 ?

Сколько электронов, протонов, нейтронов в наиболее растпространенном изотопе электронейтральном атоме с такой электронной формулой?

Часть 5. Способы выражения концентраций растворов. Определение рН растворов

28. Признаки химической реакции при растворении вещества.

29. Основные способы выражения концентраций растворов: массовая доля W, молярная концентрация С, молярная концентрация эквивалента Сэ, моляльная концентрация b, титр Т.

30. Водоро́дный показа́тель, pH. Сильные кислоты, сильные основания.

31. Степень диссоциации для сильных и слабых электролитов.

32. Расчет рН для кислот. Расчет рН для оснований (гидроксидов). Буферные растворы.

33. Гидролиз солей. рН среды при различных случаях гидролиза.

Практические задачи/задания

14. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соли MnCl 2 . Укажите реакцию среды.

15. Вычислите рН 0,02 М раствора Н 2 CO 3 (константу диссоциации взять в справочнике).

16. Сколько мл 30%-ного раствора МgCO 3 (плотность взять в справочнике) нужно для приготовления 500 мл раствора с Сэ = 0,1 моль/л?

17. Произведение растворимости раствора МgCO 3 взять в справочнике. Вычислите концентрацию ионов Мg в насыщенном растворе соли.

18. Какова массовая доля NaСl в растворе с Сэ = 0,1 моль/л (плотность в справочнике)?