Урок 1.

Тема: Количество вещество. къртица

Химията е наука за веществата.Как измервате веществата? В какви единици? В молекулите, които изграждат веществата, но това е много трудно да се направи. В грамове, килограми или милиграми, но така се измерва масата. Но какво ще стане, ако комбинираме масата, която се измерва на везните, и броя на молекулите на дадено вещество, възможно ли е това?

а) Н-водород

A n = 1a.u.m.

1a.u.m = 1,66 * 10 -24 g

Нека вземем 1 g водород и изчислим броя на водородните атоми в тази маса (предложете на учениците да направят това с помощта на калкулатор).

N n \u003d 1g / (1,66 * 10 -24) g \u003d 6,02 * 10 23

б) О-кислород

A o \u003d 16a.u.m \u003d 16 * 1,67 * 10 -24 g

N o \u003d 16g / (16 * 1,66 * 10 -24) g \u003d 6,02 * 10 23

в) С-въглерод

A c \u003d 12a.u.m \u003d 12 * 1,67 * 10 -24 g

N c \u003d 12 g / (12 * 1,66 * 10 -24) g \u003d 6,02 * 10 23

Нека заключим: ако вземем такава маса на вещество, което е равно на атомната маса по големина, но взето в грамове, тогава винаги ще има (за всяко вещество) 6,02 * 10 23 атома от това вещество.

H 2 O - вода

18 g / (18 * 1,66 * 10 -24) g \u003d 6,02 * 10 23 водни молекули и т.н.

N a \u003d 6,02 * 10 23 - числото на Авогадро или константата.

Мол - количеството вещество, което съдържа 6,02 * 10 23 молекули, атоми или йони, т.е. структурни звена.

Има един мол от молекули, един мол от атоми, един мол от йони.

n е броят на бенките (броят на бенките често се нарича nu),
N е броят на атомите или молекулите,
N a = константа на Авогадро.

Kmol \u003d 10 3 mol, mmol \u003d 10 -3 mol.

Покажете портрет на Амедео Авогадро на мултимедийна инсталация и говорете накратко за него или инструктирайте ученика да подготви кратък доклад за живота на един учен.

Урок 2

Тема "Моларна маса на веществото"

Каква е масата на 1 мол вещество? (Често учениците сами могат да направят заключение.)

Масата на един мол вещество е равна на неговото молекулно тегло, но изразено в грамове. Масата на един мол вещество се нарича моларна маса и се обозначава - М.

Формули:

M - моларна маса,
n е броят на моловете,
m е масата на веществото.

Масата на един мол се измерва в g/mol, масата на kmol се измерва в kg/kmol, а масата на mmol се измерва в mg/mol.

Попълнете таблицата (масите са разпределени).

вещество	Брой молекули N=N a n	Моларна маса М= (изчислено според PSCE)	Брой бенки n()=	Маса на материята m = Mn
			5 mol
H2SO4
	12 ,0 4*10 26

Урок 3

Тема: Моларен обем на газовете

Да решим проблема. Определете обема на водата, чиято маса при нормални условия е 180 g.

дадени:

Тези. обемът на течните и твърдите тела се изчислява чрез плътност.

Но при изчисляване на обема на газовете не е необходимо да знаете плътността. Защо?

Италианският учен Авогадро установи, че равни обеми различни газове при еднакви условия (налягане, температура) съдържат еднакъв брой молекули - това твърдение се нарича закон на Авогадро.

Тези. ако при равни условия V (H 2) \u003d V (O 2), тогава n (H 2) \u003d n (O 2) и обратно, ако при равни условия n (H 2) \u003d n (O 2 ), тогава обемите на тези газове ще бъдат еднакви. А един мол вещество винаги съдържа един и същ брой молекули 6,02 * 10 23 .

Заключаваме - при същите условия моловете газове трябва да заемат същия обем.

При нормални условия (t=0, P=101,3 kPa или 760 mm Hg) моловете от всякакви газове заемат същия обем. Този обем се нарича моларен.

V m \u003d 22,4 l / mol

1 kmol заема обем от -22,4 m 3 / kmol, 1 mmol заема обем от -22,4 ml / mmol.

Пример 1(Решено на борда):

Пример 2(Можете да помолите учениците да решат):

дадени:	Решение:
m(H2) \u003d 20g V(H2)=?

Помолете учениците да попълнят таблицата.

вещество	Брой молекули N = n N a	Маса на материята m = Mn	Брой бенки n=	Моларна маса М= (може да се определи от PSCE)	Сила на звука V=V m n

Теоретичен материал, вижте страницата "Моларен обем газ".

Основни формули и понятия:

От закона на Авогадро например следва, че при едни и същи условия 1 литър водород и 1 литър кислород съдържат еднакъв брой молекули, въпреки че техните размери варират значително.

Първото следствие от закона на Авогадро:

Обемът, който заема 1 мол от всеки газ при нормални условия (n.s.) е 22,4 литра и се нарича моларен обем газ(Vm).

V m \u003d V / ν (m 3 / mol)

Какво се нарича нормални условия (n.o.):

• нормална температура = 0°C или 273 K;
• нормално налягане = 1 atm или 760 mmHg или 101,3 kPa

От първото следствие на закона на Авогадро следва, че например 1 мол водород (2 g) и 1 мол кислород (32 g) заемат един и същ обем, равен на 22,4 литра при н.о.

Познавайки V m, можете да намерите обема на всяко количество (ν) и всяка маса (m) газ:

V=V m ν V=V m (m/M)

Типична задача 1: Какъв е обемът при n.o.s. заема 10 мола газ?

V=V m ν=22,4 10=224 (l/mol)

Типична задача 2: Какъв е обемът при n.o.s. отнема 16 g кислород?

V(O2)=Vm ·(m/M) Mr(O2)=32; M(O 2) \u003d 32 g / mol V (O 2) \u003d 22,4 (16/32) \u003d 11,2 l

Второто следствие от закона на Авогадро:

Като знаем плътността на газа (ρ=m/V) при n.o., можем да изчислим моларната маса на този газ: M=22,4 ρ

Плътността (D) на един газ иначе се нарича съотношението на масата на определен обем от първия газ към масата на подобен обем от втория газ, взети при същите условия.

Примерна задача 3: Определете относителната плътност на въглероден диоксид от водород и въздух.

D водород (CO 2) \u003d M r (CO 2) / M r (H 2) = 44/2 = 22 D въздух \u003d 44/29 \u003d 1,5

• един обем водород и един обем хлор дават два обема хлороводород: H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl
• два обема водород и един обем кислород дават два обема водна пара: 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Задача 1 . Колко мола и молекули се съдържат в 44 g въглероден диоксид.

Решение:

M(CO 2) = 12 + 16 2 = 44 g / mol ν = m / M = 44/44 = 1 mol N (CO 2) = ν N A = 1 6,02 10 23 = 6,02 10 23

Задача 2 . Изчислете масата на една молекула озон и един атом аргон.

Решение:

M(O 3) = 16 3 = 48 g m (O 3) = M (O 3) / N A = 48 / (6,02 10 23) = 7,97 10 -23 g M (Ar) = 40 g m (Ar) \u003d M (Ar) / N A \u003d 40 / (6,02 10 23) \u003d 6,65 10 -23 g

Задача 3 . Какъв е обемът при н.о. заема 2 мола метан.

Решение:

ν \u003d V / 22,4 V (CH 4) = ν 22,4 \u003d 2 22,4 = 44,8 l

Задача 4 . Определете плътността и относителната плътност на въглеродния оксид (IV) за водород, метан и въздух.

Решение:

Mr (CO 2 )=12+16.2=44; M(CO2)=44 g/mol Mr(CH4)=12+14=16; M(CH4)=16 g/mol Mr(H2)=12=2; M(H2)=2 g/mol Mr (въздух)=29; M (въздух) = 29 g / mol ρ = m / V ρ (CO 2) = 44 / 22,4 = 1,96 g / mol D (CH 4) = M (CO 2) / M (CH 4) = 44/16=2,75 D(H 2)=M(CO 2)/M(H 2)=44/2=22 D(въздух)=M(CO 2)/M(въздух)=44/24= 1,52

Задача 5 . Определете масата на газовата смес, която включва 2,8 кубически метра метан и 1,12 кубични метра въглероден оксид.

Решение:

Mr (CO 2 )=12+16.2=44; M(CO2)=44 g/mol Mr(CH4)=12+14=16; M(CH 4) = 16 g / mol 22,4 кубични метра CH 4 = 16 kg 2,8 кубични метра CH 4 = x m (CH 4) = x = 2,8 16 / 22,4 = 2 kg 22,4 кубични метра CO 2 \u003d 28 kg 1,12 кубически метра CO 2 \u003d x m (CO 2) \u003d x = 1,12 28 / 22,4 \u003d 1,4 kg m (CH 4) + m (CO 2) \u003d 2 + 1, 4=3,4 kg

Задача 6 . Определете обемите кислород и въздух, необходими за изгарянето на 112 кубически метра двувалентен въглероден оксид със съдържание на незапалими примеси в него в обемни фракции от 0,50.

Решение:

• определете обема на чист CO в сместа: V (CO) \u003d 112 0,5 \u003d 66 кубични метра
• определете обема на кислорода, необходим за изгаряне на 66 кубични метра CO: 2CO + O 2 \u003d 2CO 2 2mol + 1mol 66m 3 + X m 3 V (CO) = 2 22,4 \u003d 44,8 m 3 V (O 2) \ u003d 22,4 m 3 66 / 44,8 = X / 22,4 X = 66 22,4 / 44,8 = 33 m 3 или 2V (CO) / V (O 2) = V 0 (CO) / V 0 (O 2 ) V - моларни обеми V 0 - изчислени обеми V 0 (O 2) \u003d V (O 2) (V 0 (CO) / 2V (CO))

Задача 7 . Как ще се промени налягането в съд, пълен с газове водород и хлор, след като те реагират? По същия начин за водорода и кислорода?

Решение:

• H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl - в резултат на взаимодействието на 1 mol водород и 1 mol хлор се получават 2 mol хлороводород: 1 (mol) + 1 (mol) \u003d 2 (mol), следователно налягането няма да се промени, тъй като полученият обем на газовата смес е сумата от обемите на компонентите, участващи в реакцията.
• 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O - 2 (mol) + 1 (mol) \u003d 2 (mol) - налягането в съда ще намалее с един и половина пъти, тъй като са получени 2 обема от газовата смес от 3 обема на компонентите, влезли в реакцията.

Задача 8 . 12 литра газова смес от амоняк и четиривалентен въглероден окис при н.у.к. имат маса 18 г. Колко има в сместа на всеки от газовете?

Решение:

V(NH 3)=x l V(CO 2)=y l M(NH 3)=14+1 3=17 g/mol M(CO 2)=12+16 2=44 g/mol m(NH 3) \ u003d x / (22,4 17) g m (CO 2) \u003d y / (22,4 44) g Система от уравнения обем на сместа: x + y = 12 маса на сместа: x / (22,4 ) 17)+y/(22,4 44) =18 След решаването получаваме: x=4,62 l y=7,38 l

Задача 9 . Колко вода ще се получи в резултат на реакцията на 2 g водород и 24 g кислород.

Решение:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

От уравнението на реакцията може да се види, че броят на реагентите не съответства на съотношението на стехиометричните коефициенти в уравнението. В такива случаи изчисленията се извършват върху веществото, което е по-малко, т.е. това вещество ще завърши първо в хода на реакцията. За да определите кой от компонентите е в недостиг, трябва да обърнете внимание на коефициента в уравнението на реакцията.

Количества на изходните компоненти ν(H 2)=4/2=2 (mol) ν(O 2)=48/32=1,5 (mol)

Въпреки това, няма нужда да бързате. В нашия случай за реакцията с 1,5 мола кислород са необходими 3 мола водород (1,5 2), а ние имаме само 2 мола от него, т.е. 1 мол водород не е достатъчен за всичките един и половина мола кислород да реагира. Следователно ще изчислим количеството вода по водород:

ν (H 2 O) \u003d ν (H 2) = 2 mol m (H 2 O) \u003d 2 18 = 36 g

Задача 10 . При температура 400 K и налягане 3 атмосфери газът заема обем от 1 литър. Какъв обем ще заема този газ при n.o.s.?

Решение:

От уравнението на Клапейрон:

P V/T = P n V n /T n V n = (PVT n)/(P n T) V n = (3 1 273)/(1 400) = 2,05 l

Имена на киселинисе образуват от руското име на централния киселинен атом с добавяне на наставки и окончания. Ако степента на окисление на централния атом на киселината съответства на номера на групата на периодичната система, тогава името се формира с помощта на най-простото прилагателно от името на елемента: H 2 SO 4 - сярна киселина, HMnO 4 - манганова киселина . Ако киселинно образуващите елементи имат две степени на окисление, тогава междинното състояние на окисление се обозначава с наставката -ist-: H 2 SO 3 - сярна киселина, HNO 2 - азотиста киселина. За имената на халогенни киселини с много степени на окисление се използват различни суфикси: типични примери - HClO 4 - хлор н та киселина, HClO 3 - хлор новат та киселина, HClO 2 - хлор ист киселина, HClO - хлор новаторски киселина (аноксичната киселина HCl се нарича солна киселина - обикновено солна киселина). Киселините могат да се различават по броя на водните молекули, които хидратират оксида. Киселините, съдържащи най-голям брой водородни атоми, се наричат ​​орто киселини: H 4 SiO 4 - ортосилициева киселина, H 3 PO 4 - фосфорна киселина. Киселини, съдържащи 1 или 2 водородни атома, се наричат ​​метакиселини: H 2 SiO 3 - метасилициева киселина, HPO 3 - метафосфорна киселина. Нар. киселини, съдържащи два централни атома ди киселини: H 2 S 2 O 7 - дисулфурна киселина, H 4 P 2 O 7 - дифосфорна киселина.

Имената на сложните съединения се образуват по същия начин като имена на сол, но комплексният катион или анион получава систематично име, т.е. чете се отдясно наляво: K 3 - калиев хексафлуороферат (III), SO 4 - тетраамин меден (II) сулфат.

Имена на оксидисе образуват с помощта на думата "оксид" и родителния падеж на руското име на централния оксиден атом, като се посочва, ако е необходимо, степента на окисление на елемента: Al 2 O 3 - алуминиев оксид, Fe 2 O 3 - железен оксид (III).

Базови именасе образуват с помощта на думата "хидроксид" и родителния падеж на руското име на централния хидроксиден атом, като се посочва, ако е необходимо, степента на окисление на елемента: Al (OH) 3 - алуминиев хидроксид, Fe (OH) 3 - железен (III) хидроксид.

Имена на съединения с водородсе образуват в зависимост от киселинно-алкалните свойства на тези съединения. За газообразни киселинообразуващи съединения с водород се използват наименованията: H 2 S - сулфан (сероводород), H 2 Se - селан (селеноводород), HI - йодоводород; техните разтвори във вода се наричат ​​съответно хидросулфидни, хидроселенови и йодоводородни киселини. За някои съединения с водород се използват специални имена: NH 3 - амоняк, N 2 H 4 - хидразин, PH 3 - фосфин. Съединенията с водород със степен на окисление –1 се наричат ​​хидриди: NaH е натриев хидрид, CaH 2 е калциев хидрид.

Имена на солисе образуват от латинското наименование на централния атом на киселинния остатък с добавяне на префикси и наставки. Имената на бинарни (двуелементни) соли се образуват с помощта на наставката - документ за самоличност: NaCl - натриев хлорид, Na 2 S - натриев сулфид. Ако централният атом на киселинен остатък, съдържащ кислород, има две положителни степени на окисление, тогава най-високата степен на окисление се обозначава с наставката - при: Na 2 SO 4 - сулф при натрий, KNO 3 - нитр при калий и най-ниската степен на окисление - наставката - то: Na 2 SO 3 - сулф то натрий, KNO 2 - нитр то калий. За наименованието на кислородсъдържащи соли на халогени се използват префикси и наставки: KClO 4 - платно хлор при калий, Mg (ClO 3) 2 - хлор при магнезий, KClO 2 - хлор то калий, KClO - хипо хлор то калий.

Ковалентно насищанесВръзканея- се проявява във факта, че в съединенията на s- и p-елементи няма несдвоени електрони, т.е. всички несдвоени електрони на атоми образуват свързващи електронни двойки (изключения са NO, NO 2, ClO 2 и ClO 3).

Несподелените електронни двойки (LEP) са електрони, които заемат атомни орбитали по двойки. Наличието на NEP определя способността на анионите или молекулите да образуват донорно-акцепторни връзки като донори на електронни двойки.

Несдвоени електрони - електрони на атом, съдържащи се един по един в орбитала. За s- и p-елементите броят на несдвоените електрони определя колко свързващи електронни двойки даден атом може да образува с други атоми чрез обменния механизъм. В метода на валентните връзки се приема, че броят на несдвоените електрони може да бъде увеличен чрез несподелени електронни двойки, ако има свободни орбитали в рамките на валентното електронно ниво. В повечето съединения на s- и p-елементи няма несдвоени електрони, тъй като всички несдвоени електрони на атомите образуват връзки. Съществуват обаче молекули с несдвоени електрони, например NO, NO 2 , те са силно реактивни и са склонни да образуват димери от типа N 2 O 4 за сметка на несдвоени електрони.

Нормална концентрация -е броят на бенките еквиваленти в 1 литър разтвор.

Нормални условия -температура 273K (0 o C), налягане 101,3 kPa (1 atm).

Обменни и донорно-акцепторни механизми на образуване на химична връзка. Образуването на ковалентни връзки между атомите може да се случи по два начина. Ако образуването на свързваща електронна двойка се дължи на несдвоените електрони на двата свързани атома, тогава този метод на образуване на свързваща електронна двойка се нарича обменен механизъм - атомите обменят електрони, освен това свързващите електрони принадлежат и на двата свързани атома . Ако свързващата електронна двойка се формира поради несподелена електронна двойка на един атом и свободната орбитала на друг атом, тогава такова образуване на свързваща електронна двойка е донорно-акцепторен механизъм (виж Фиг. метод на валентната връзка).

Обратими йонни реакции -това са реакции, при които се образуват продукти, способни да образуват изходни вещества (ако имаме предвид писменото уравнение, тогава за обратимите реакции можем да кажем, че те могат да протичат и в двете посоки с образуването на слаби електролити или слабо разтворими съединения) . Обратимите йонни реакции често се характеризират с непълно превръщане; тъй като по време на обратима йонна реакция се образуват молекули или йони, които предизвикват изместване към първоначалните реакционни продукти, т.е. "забавят" реакцията, така да се каже. Обратимите йонни реакции се описват със знака ⇄, а необратимите реакции се описват със знака →. Пример за обратима йонна реакция е реакцията H 2 S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H +, а пример за необратима е S 2- + Fe 2+ → FeS.

Окислители – вещества, в които по време на окислително-възстановителни реакции степента на окисление на някои елементи намалява.

Редокс дуалност -способността на веществата да действат редокс реакции като окислител или редуциращ агент, в зависимост от партньора (например H 2 O 2, NaNO 2).

Редокс реакции(OVR) -Това са химични реакции, по време на които се променя степента на окисление на елементите на реагентите.

Редокс потенциал -стойност, която характеризира редокс способността (силата) както на окислителя, така и на редуциращия агент, които образуват съответната полуреакция. По този начин редокс потенциалът на двойката Cl 2 /Cl -, равен на 1,36 V, характеризира молекулния хлор като окислител и хлоридния йон като редуциращ агент.

Оксиди -съединения на елементи с кислород, в които кислородът има степен на окисление -2.

Ориентационни взаимодействия– междумолекулни взаимодействия на полярни молекули.

осмоза -явлението на прехвърляне на молекули на разтворителя върху полупропусклива (пропусклива само за разтворител) мембрана към по-ниска концентрация на разтворителя.

Осмотичното налягане -физикохимично свойство на разтворите, което се дължи на способността на мембраните да пропускат само молекули на разтворителя. Осмотичното налягане от страната на по-слабо концентрирания разтвор изравнява скоростите на проникване на молекулите на разтворителя от двете страни на мембраната. Осмотичното налягане на разтвор е равно на налягането на газ, в който концентрацията на молекулите е същата като концентрацията на частиците в разтвора.

Основи според Арениус -вещества, които в процеса на електролитна дисоциация отделят хидроксидни йони.

Основи според Бронстед -съединения (молекули или йони като S 2-, HS -), които могат да свързват водородни йони.

Основи според Луис (бази на Луис) – съединения (молекули или йони) с несподелени електронни двойки, способни да образуват донорно-акцепторни връзки. Най-често срещаната база на Луис са водни молекули, които имат силни донорни свойства.

В химията не се използват стойностите на абсолютните маси на молекулите, а се използва стойността на относителната молекулна маса. Той показва колко пъти масата на една молекула е по-голяма от 1/12 от масата на въглероден атом. Тази стойност се означава с M r .

Относителното молекулно тегло е равно на сумата от относителните атомни маси на съставните му атоми. Изчислете относителното молекулно тегло на водата.

Знаете, че водната молекула съдържа два водородни атома и един кислороден атом. Тогава неговата относителна молекулна маса ще бъде равна на сумата от продуктите на относителната атомна маса на всеки химичен елемент и броя на неговите атоми във водна молекула:

Познавайки относителните молекулни тегла на газообразните вещества, можете да сравните техните плътности, т.е. да изчислите относителната плътност на един газ от друг - D (A / B). Относителната плътност на газ А за газ В е равна на отношението на техните относителни молекулни маси:

Изчислете относителната плътност на въглеродния диоксид за водорода:

Сега изчисляваме относителната плътност на въглеродния диоксид за водорода:

D(co.g./водород.) = M r (co.g.) : M r (водород.) = 44:2 = 22.

Така въглеродният диоксид е 22 пъти по-тежък от водорода.

Както знаете, законът на Авогадро се прилага само за газообразни вещества. Но химиците трябва да имат представа за броя на молекулите и частите на течни или твърди вещества. Следователно, за да сравнят броя на молекулите във веществата, химиците въведоха стойността - моларна маса .

Моларната маса е означена М, то е числено равно на относителното молекулно тегло.

Съотношението на масата на веществото към неговата моларна маса се нарича количество материя .

Означава се количеството на веществото н. Това е количествена характеристика на част от веществото, заедно с масата и обема. Количеството вещество се измерва в молове.

Думата "мол" идва от думата "молекула". Броят на молекулите в равни количества от веществото е еднакъв.

Експериментално е установено, че 1 mol вещество съдържа частици (например молекули). Това число се нарича числото на Авогадро. И ако към него добавите единица за измерване - 1 / mol, тогава това ще бъде физическо количество - константата на Авогадро, която се обозначава с N A.

Моларната маса се измерва в g/mol. Физическото значение на моларната маса е, че тази маса е 1 мол вещество.

Според закона на Авогадро 1 мол от който и да е газ ще заема същия обем. Обемът на един мол газ се нарича моларен обем и се означава с V n .

При нормални условия (и това е 0 ° C и нормално налягане - 1 atm. Или 760 mm Hg или 101,3 kPa), моларният обем е 22,4 l / mol.

Тогава количеството на газовото вещество при н.о. може да се изчисли като отношението на обема на газа към моларния обем.

ЗАДАЧА 1. Какво количество вещество отговаря на 180 g вода?

ЗАДАЧА 2.Нека изчислим обема при н.о., който ще бъде зает от въглероден диоксид в количество 6 mol.

Библиография

1. Сборник със задачи и упражнения по химия: 8. клас: към учебника на П.А. Оржековски и др. "Химия, 8 клас" / P.A. Оржековски, Н.А. Титов, Ф.Ф. Хегел. - М.: AST: Астрел, 2006. (стр. 29-34)
2. Ушакова О.В. Работна тетрадка по химия: 8. клас: към учебника на П.А. Оржековски и др., „Химия. 8 клас” / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековски; под. изд. проф. П.А. Оржековски - М.: АСТ: Астрел: Профиздат, 2006. (с. 27-32)
3. Химия: 8. клас: учеб. за общ институции / П.А. Оржековски, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: AST: Астрел, 2005. (§§ 12, 13)
4. Химия: инорган. химия: учебник. за 8 клетки. обща институция / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фелдман. - М .: Образование, АО "Московски учебници", 2009 г. (§§ 10, 17)
5. Енциклопедия за деца. Том 17. Химия / Глава. редактиран от V.A. Володин, водещ. научен изд. И. Леенсън. - М.: Аванта +, 2003.

1. Единна колекция от цифрови образователни ресурси ().
2. Електронна версия на списание "Химия и живот" ().
3. Тестове по химия (онлайн) ().

Домашна работа

1.стр.69 № 3; стр.73 № 1, 2, 4от учебника "Химия: 8 клас" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M .: AST: Astrel, 2005).

2. №№ 65, 66, 71, 72 от Сборника със задачи и упражнения по химия: 8. клас: към учебника на П.А. Оржековски и др. "Химия, 8 клас" / P.A. Оржековски, Н.А. Титов, Ф.Ф. Хегел. - М.: АСТ: Астрел, 2006.

Наред с масата и обема в химичните изчисления често се използва количеството на веществото, което е пропорционално на броя на структурните единици, съдържащи се в веществото. В този случай във всеки случай трябва да се посочи кои структурни единици (молекули, атоми, йони и т.н.) се имат предвид. Единицата за количество на веществото е молът.

Един мол е количеството вещество, съдържащо толкова молекули, атоми, йони, електрони или други структурни единици, колкото има атоми в 12 g от въглеродния изотоп 12C.

Броят на структурните единици, съдържащи се в 1 мол вещество (константа на Авогадро), се определя с голяма точност; в практическите изчисления се приема равно на 6,02 1024 mol -1.

Лесно е да се покаже, че масата на 1 мол вещество (моларна маса), изразена в грамове, е числено равна на относителното молекулно тегло на това вещество.

Така относителното молекулно тегло (или за кратко молекулно тегло) на свободния хлор C1r е 70,90. Следователно моларната маса на молекулния хлор е 70,90 g/mol. Въпреки това, моларната маса на хлорните атоми е половината от тази (45,45 g/mol), тъй като 1 мол хлорни молекули Cl съдържа 2 мола хлорни атоми.

Съгласно закона на Авогадро равни обеми от всякакви газове, взети при същата температура и същото налягане, съдържат еднакъв брой молекули. С други думи, същият брой молекули от който и да е газ заема същия обем при еднакви условия. Въпреки това, 1 мол от всеки газ съдържа същия брой молекули. Следователно при същите условия 1 мол от всеки газ заема същия обем. Този обем се нарича моларен обем на газа и при нормални условия (0 ° C, налягане 101, 425 kPa) е 22,4 литра.

Например твърдението „съдържанието на въглероден диоксид във въздуха е 0,04% (об.)“ означава, че при парциално налягане на CO 2, равно на налягането на въздуха, и при същата температура въглеродният диоксид, съдържащ се във въздуха, ще заемат 0,04% от общия обем, зает от въздуха.

Контролна задача

1. Сравнете броя на молекулите, съдържащи се в 1 g NH 4 и 1 g N 2. В кой случай и колко пъти броят на молекулите е по-голям?

2. Изразете в грамове масата на една молекула серен диоксид.

4. Колко молекули се съдържат в 5,00 ml хлор при нормални условия?

4. Какъв обем при нормални условия се заема от 27 10 21 молекули газ?

5. Изразете в грамове масата на една молекула NO 2 -

6. Какво е отношението на обемите, заети от 1 мол O 2 и 1 мол Oz (условията са еднакви)?

7. При еднакви условия се вземат равни маси кислород, водород и метан. Намерете отношението на взетите обеми газове.

8. На въпрос колко обем ще заеме 1 мол вода при нормални условия, беше получен отговорът: 22,4 литра. Това правилният отговор ли е?

9. Изразете в грамове масата на една молекула HCl.

Колко молекули въглероден диоксид има в 1 литър въздух, ако обемното съдържание на CO 2 е 0,04% (нормални условия)?

10. Колко мола се съдържат в 1 m 4 всеки газ при нормални условия?

11. Изразете в грамове масата на една молекула H 2 O-

12. Колко мола кислород има в 1 литър въздух, ако обемът

14. Колко мола азот има в 1 литър въздух, ако обемното му съдържание е 78% (нормални условия)?

14. При еднакви условия се вземат равни маси кислород, водород и азот. Намерете отношението на взетите обеми газове.

15. Сравнете броя на молекулите, съдържащи се в 1 g NO 2 и 1 g N 2. В кой случай и колко пъти броят на молекулите е по-голям?

16. Колко молекули се съдържат в 2,00 ml водород при нормални условия?

17. Изразете в грамове масата на една молекула H 2 O-

18. Какъв обем при нормални условия се заема от 17 10 21 молекули газ?

СКОРОСТ НА ХИМИЧНИТЕ РЕАКЦИИ

При дефинирането на понятието скорост на химична реакциянеобходимо е да се прави разлика между хомогенни и хетерогенни реакции. Ако реакцията протича в хомогенна система, например в разтвор или в смес от газове, тогава тя протича в целия обем на системата. Скоростта на хомогенна реакциянарича се количеството вещество, което влиза в реакция или се образува в резултат на реакция за единица време в единица обем на системата. Тъй като съотношението на броя на моловете на веществото към обема, в който то е разпределено, е моларната концентрация на веществото, скоростта на хомогенна реакция може също да се определи като промяна в концентрацията за единица време на някое от веществата: изходен реагент или реакционен продукт. За да се гарантира, че резултатът от изчислението винаги е положителен, независимо дали е произведен от реагент или продукт, във формулата се използва знакът "±":

В зависимост от естеството на реакцията, времето може да бъде изразено не само в секунди, както се изисква от системата SI, но и в минути или часове. По време на реакцията стойността на нейната скорост не е постоянна, а непрекъснато се променя: тя намалява, тъй като концентрациите на изходните вещества намаляват. Горното изчисление дава средната стойност на скоростта на реакцията за определен интервал от време Δτ = τ 2 – τ 1 . Истинската (моментна) скорост се определя като границата, до която отношението Δ ОТ/ Δτ при Δτ → 0, т.е. истинската скорост е равна на времевата производна на концентрацията.

За реакция, чието уравнение съдържа стехиометрични коефициенти, които се различават от единица, стойностите на скоростта, изразени за различни вещества, не са еднакви. Например, за реакцията A + 4B \u003d D + 2E, потреблението на вещество A е един мол, вещество B е три мола, пристигането на вещество E е два мола. Ето защо υ (A) = ⅓ υ (B) = υ (D)=½ υ (E) или υ (E) . = ⅔ υ (AT) .

Ако протича реакция между вещества, които са в различни фази на хетерогенна система, тогава тя може да се осъществи само на границата на тези фази. Например, взаимодействието на киселинен разтвор и парче метал се случва само на повърхността на метала. Скоростта на хетерогенна реакциянарича се количеството вещество, което влиза в реакция или се образува в резултат на реакция за единица време за единица интерфейс между фазите:

.

Зависимостта на скоростта на химичната реакция от концентрацията на реагентите се изразява чрез закона за масовото действие: при постоянна температура скоростта на химичната реакция е право пропорционална на произведението на моларните концентрации на реагентите, повишени до степени, равни на коефициентите във формулите на тези вещества в уравнението на реакцията. След това за реакцията

2A + B → продукти

съотношението υ ~ · ОТА 2 ОТБ, а за прехода към равенство се въвежда коефициентът на пропорционалност к, Наречен константа на скоростта на реакцията:

υ = к· ОТА 2 ОТ B = к[A] 2 [V]

(моларните концентрации във формулите могат да бъдат обозначени като буквата ОТсъс съответния индекс и формулата на веществото, оградена в квадратни скоби). Физическото значение на константата на скоростта на реакцията е скоростта на реакцията при концентрации на всички реагенти, равни на 1 mol/L. Размерът на константата на скоростта на реакцията зависи от броя на факторите от дясната страна на уравнението и може да бъде от -1; s –1 (l/mol); s –1 (l 2 / mol 2) и т.н., т.е. така, че във всеки случай при изчисленията скоростта на реакцията се изразява в mol l –1 s –1.

За хетерогенни реакции уравнението на закона за масово действие включва концентрациите само на тези вещества, които са в газова фаза или в разтвор. Концентрацията на вещество в твърдата фаза е постоянна стойност и е включена в константата на скоростта, например, за процеса на изгаряне на въглища C + O 2 = CO 2, законът за масовото действие е написан:

υ = к аз const = к·,

където к= к азконст.

В системи, където едно или повече вещества са газове, скоростта на реакцията също зависи от налягането. Например, когато водородът взаимодейства с йодните пари H 2 + I 2 \u003d 2HI, скоростта на химическата реакция ще се определя от израза:

υ = к··.

Ако налягането се увеличи, например, с коефициент 4, тогава обемът, зает от системата, ще намалее със същото количество и, следователно, концентрацията на всеки от реагентите ще се увеличи със същото количество. Скоростта на реакция в този случай ще се увеличи 9 пъти

Температурна зависимост на скоростта на реакциятасе описва от правилото на Вант Хоф: за всеки 10 градуса повишаване на температурата скоростта на реакцията се увеличава 2-4 пъти. Това означава, че когато температурата нараства експоненциално, скоростта на химичната реакция се увеличава експоненциално. Основата във формулата за прогресия е температурен коефициент на скоростта на реакциятаγ, показващ колко пъти се увеличава скоростта на дадена реакция (или, което е същото, константата на скоростта) с повишаване на температурата с 10 градуса. Математически правилото на Ван'т Хоф се изразява с формулите:

или

където и са скоростите на реакцията, съответно, в началото T 1 и окончателно T 2 температури. Правилото на Вант Хоф може да се изрази и по следния начин:

; ; ; ,

където и са съответно скоростта и константата на скоростта на реакцията при температура T; и са еднакви стойности при температура T +10н; не броят на интервалите от „десет градуса“ ( н =(T 2 –T 1)/10), с която се е променила температурата (може да бъде цяло число или дробно число, положително или отрицателно).

Контролна задача

1. Намерете стойността на константата на скоростта на реакцията A + B -> AB, ако при концентрации на веществата A и B, равни съответно на 0,05 и 0,01 mol / l, скоростта на реакцията е 5 10 -5 mol / (l-min ).

2. Колко пъти ще се промени скоростта на реакцията 2A + B -> A2B, ако концентрацията на вещество A се увеличи 2 пъти, а концентрацията на вещество B се намали 2 пъти?

4. Колко пъти трябва да се увеличи концентрацията на вещество, B 2 в системата 2A 2 (g.) + B 2 (g.) \u003d 2A 2 B (g.), Така че, когато концентрацията на вещество A намалява 4 пъти, скоростта на директната реакция не се променя ?

4. Известно време след началото на реакцията 3A + B-> 2C + D, концентрациите на веществата са: [A] = 0,04 mol / l; [B] = 0,01 mol/l; [C] \u003d 0,008 mol / l. Какви са началните концентрации на вещества А и В?

5. В системата CO + C1 2 = COC1 2 концентрацията се повишава от 0,04 до 0,12 mol / l, а концентрацията на хлор - от 0,02 до 0,06 mol / l. С колко се увеличи скоростта на предната реакция?

6. Реакцията между веществата A и B се изразява с уравнението: A + 2B → C. Първоначалните концентрации са: [A] 0 \u003d 0,04 mol / l, [B] o \u003d 0,05 mol / l. Константата на скоростта на реакцията е 0,4. Намерете началната скорост на реакцията и скоростта на реакцията след известно време, когато концентрацията на вещество А намалее с 0,01 mol/l.

7. Как ще се промени скоростта на реакцията 2СО + О2 = 2СО2, протичаща в затворен съд, ако налягането се удвои?

8. Изчислете колко пъти ще се увеличи скоростта на реакцията, ако температурата на системата се повиши от 20 °C на 100 °C, като се приеме, че температурният коефициент на скоростта на реакцията е 4.

9. Как ще се промени скоростта на реакцията 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.), ако налягането в системата се увеличи 4 пъти;

10. Как ще се промени скоростта на реакцията 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.), ако обемът на системата се намали 4 пъти?

11. Как ще се промени скоростта на реакцията 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.), ако концентрацията на NO се увеличи 4 пъти?

12. Какъв е температурният коефициент на скоростта на реакцията, ако при повишаване на температурата с 40 градуса скоростта на реакцията

се увеличава с 15,6 пъти?

четиринадесет.. Намерете стойността на константата на скоростта на реакцията A + B -> AB, ако при концентрации на вещества А и В, равни съответно на 0,07 и 0,09 mol / l, скоростта на реакцията е 2,7 10 -5 mol / (l-min).

14. Реакцията между веществата A и B се изразява с уравнението: A + 2B → C. Първоначалните концентрации са: [A] 0 \u003d 0,01 mol / l, [B] o \u003d 0,04 mol / l. Константата на скоростта на реакцията е 0,5. Намерете началната скорост на реакцията и скоростта на реакцията след известно време, когато концентрацията на вещество А намалее с 0,01 mol/l.

15. Как ще се промени скоростта на реакцията 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.), ако налягането в системата се удвои;

16. В системата CO + C1 2 = COC1 2 концентрацията се повишава от 0,05 до 0,1 mol / l, а концентрацията на хлор - от 0,04 до 0,06 mol / l. С колко се увеличи скоростта на предната реакция?

17. Изчислете колко пъти ще се увеличи скоростта на реакцията, ако температурата на системата се повиши от 20 ° C на 80 ° C, като се приеме, че стойността на температурния коефициент на скоростта на реакцията е 2.

18. Изчислете колко пъти ще се увеличи скоростта на реакцията, ако температурата на системата се повиши от 40 ° C на 90 ° C, като се приеме, че стойността на температурния коефициент на скоростта на реакцията е 4.

ХИМИЧНА ВРЪЗКА. ОБРАЗУВАНЕ И СТРУКТУРА НА МОЛЕКУЛИТЕ

1. Какви видове химични връзки познавате? Дайте пример за образуване на йонна връзка по метода на валентните връзки.

2. Каква химична връзка се нарича ковалентна? Какво е характерно за ковалентния тип връзка?

4. Какви свойства се характеризират с ковалентна връзка? Покажете това с конкретни примери.

4. Какъв тип химична връзка в молекулите Н 2; Cl 2 HC1?

5. Каква е природата на връзките в молекулите NCI 4, CS 2 , CO 2 ? Посочете за всеки от тях посоката на изместване на общата електронна двойка.

6. Каква химична връзка се нарича йонна? Какво е характерно за йонната връзка?

7. Какъв тип връзка има в молекулите на NaCl, N 2, Cl 2?

8. Начертайте всички възможни начини за припокриване на s-орбиталата с p-орбиталата;. Посочете посоката на връзката в този случай.

9. Обяснете донорно-акцепторния механизъм на ковалентна връзка, като използвате примера за образуване на фосфониев йон [РН 4 ]+.

10. В молекулите на CO, CO 2 връзката полярна или неполярна е? Обяснете. Опишете водородна връзка.

11. Защо някои молекули, които имат полярни връзки, обикновено са неполярни?

12. Ковалентен или йонен тип връзка е типичен за следните съединения: Nal, S0 2 , KF? Защо йонната връзка е граничният случай на ковалентната връзка?

14. Какво е метална връзка? Как се различава от ковалентната връзка? Какви свойства на металите причинява?

14. Какъв е характерът на връзките между атомите в молекулите; KHF2, H20, HNO ?

15. Как да обясним високата сила на връзката между атомите в молекулата на азота N 2 и много по-ниската сила в молекулата на фосфора P 4?

16 . Какво е водородна връзка? Защо образуването на водородни връзки не е характерно за молекулите H2S и HC1, за разлика от H2O и HF?

17. Каква връзка се нарича йонна? Йонната връзка има ли свойствата на наситеност и насоченост? Защо това е граничният случай на ковалентна връзка?

18. Какъв тип връзка има в молекулите на NaCl, N 2, Cl 2?