Решение

Основные положения метода валентных связей:

а) химическая связь между двумя атомами возникает как результат перекрывания атомных орбиталей с образованием электронных пар (обобществление двух электронов);

б) атомы, вступающие в химическую связь, обмениваются между собой электронами, которые образуют связывающие пары; энергия обмена электронами между атомами вносит основной вклад в энергию химической связи; дополнительный вклад в энергию связи дают кулоновские силы взаимодействия частиц;

в) в соответствии с принципом Паули химическая связь образуется лишь при взаимодействии электронов с антипараллельными спинами;

г) характеристики химической связи (энергия, длина и др.) определяются типом перекрывания атомных орбиталей.

Основные положения теории гибридизации следующие:

а) введение гибридных орбиталей служит для описания направленных локализованных связей. Гибридные орбитали обеспечивают максимальное перекрывание АО в направлении локализованных σ-связей;

б) число гибридных орбиталей равно числу АО, участвующих в гибридизации;

в) гибридизуются близкие по энергии валентные АО независимо от того, заполнены они в атоме полностью, наполовину или пусты;

г) в гибридизации участвуют АО, имеющие общие признаки симметрии.

Атом углерода в молекуле HCN находится в sp-гибридизации. Геометрия молекулы при такой гибридизации будет линейная.

Атом фосфора в молекуле POF₃ находится в sp³-гибридизации. Геометрия молекулы при такой гибридизации будет тетраэдрическая.

45. Каким образом определяется возможность и направление протекания

химических реакций? Пользуясь таблицей № 1 методических указаний,

вычислите изменения энергии Гиббса и приведите ответ на один из

следующих вопросов.

11.Расположите карбонаты Be, Mg, Ca в порядке уменьшения их

термической устойчивости на основании расчета  G⁰ реакций:

а) BeCO_3(к)  ВeO_(к) + СO_2(г)

б) MgCO_3(к)  MgO_(к) + СO_2(г)

в) CaCO_3(к)  CaO_(к) + СO_2(г)

Решение

1.Запишем формулу для расчета  G⁰ реакций:

 G⁰ (р-ции) = Σ  G⁰_прод. - Σ  G⁰_реаг.

2.Найдем  G⁰ реакций а) BeCO_3(к)  ВeO_(к) + СO_2(г) :

 G⁰ (р-ции) =  G⁰(ВeO) +  G⁰(СO₂) -  G⁰(BeCO₃)

 G⁰ (р-ции) = -602,17 + (-394,38) – (-1001,97) = 5,42 кДж/моль

3.Найдем  G⁰ реакций б) MgCO_3(к)  MgO_(к) + СO_2(г):

 G⁰ (р-ции) =  G⁰(MgO) +  G⁰(СO₂) -  G⁰(MgCO₃)

 G⁰ (р-ции) = -569,6 + (-394,38) – (-1029,3) = 65,32 кДж/моль

4. Найдем  G⁰ реакций в) CaCO_3(к)  CaO_(к) + СO_2(г):

 G⁰ (р-ции) =  G⁰(CaO) +  G⁰(СO₂) -  G⁰(CaCO₃)

 G⁰ (р-ции) = -604,2 + (-394,38) – (-1128,8) = 130,22 кДж/моль

5. Расположим карбонаты Be, Mg, Ca в порядке уменьшения их термической

устойчивости:

CaCO₃ > MgCO₃ > BeCO₃

56. Как изменится скорость реакции СО_(г) + Сl_{2 (г)}  COCl_{2 (г)}, если объем

системы

а) уменьшить вдвое; б) увеличить втрое?

Решение

1.Запишем формулу скорость реакции до изменения:

V₁ = k [СО] [Сl₂]

2.Запишем формулу скорость реакции если а) уменьшить объем вдвое:

Объем уменьшился вдвое, а концентрация увеличилась вдвое.

V₂ = k 2[СО] 2[Сl₂]

3.Запишем формулу скорость реакции если б) увеличить объем втрое:

Объем увеличилась втрое, а концентрация уменьшился втрое.

4.Найдем изменения скорость реакции если а) уменьшить объем вдвое:

Скорость реакции увеличится в 4 разы.

5. Найдем изменения скорость реакции если б) увеличить объем втрое:

Скорость реакции уменьшится в 9 раз.

61. На основании этих понятий решите задачи.

11.При некоторых заболеваниях в кровь вводят 0,9% раствор хлорида

натрия ( физиологический раствор). Вычислить:

а) молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента и

титр этого раствора;

б) массу соли, введенную в организм при вливании 400 мл физиологи-

ческого раствора (плотность раствора 1 г/мл).

Решение

1.Найдем молярную концентрацию:

2.Найдем молярную концентрацию эквивалента:

3. Найдем титр этого раствора:

0,9% значит, что в растворе массою 100г находится NaCl массою 0,9г.

100г раствора, если плотность раствора 1 г/мл, будет равно 100мл.

4.Найдем массу соли:

400мл раствора, если плотность раствора 1 г/мл, будет равно 400г.

m(NaCl) = w(NaCl) * m(р-ру)

m(NaCl) = 0,009 * 400 = 3,6 г

62. Международная система единиц – СИ (System internation) представляет

собой единую универсальную систему единиц, внедренную во все отрас-

ли науки, техники, народного хозяйства. Результаты лабораторных ис-

следований также выражают в СИ. Единицей количества вещества уста-

новлен моль. В таблице приведены некоторые биохимические показатели

крови, выраженные в старых единицах. Перевести концентрации этих

ионов или молекул в моль/л. Во всех случаях плотность сыворотки крови

принять равной 1,025 г/мл. Кратные приставки: м (милли) – 10^-3, мк

(микро) – 10^-6 и н (нано) – -10^-9.

№ п/п	Показатель крови	Содержание вещества Старые единицы
11.	Магний (Mg^2+)	1,7 - 2,8 мг %

Решение

1.Определения мг %:

1,7 мг % означает, что 1,7 мг или 1,7 * 10^-3 г Mg²⁺ содержится в 100 мл или 0,1 л сыворотки крови.

2,8 мг % означает, что 2,8 мг или 2,8 * 10^-3 г Mg²⁺ содержится в 100 мл или 0,1 л сыворотки крови.

2.Найдем концентрацию Mg²⁺:

73. Какова степень электролитической диссоциации () дихлоруксусной

кислоты в водном растворе, в котором С (СНCl₂COOH) = 0,01 моль/л, ес-

ли при 25^оС этот раствор создает осмотическое давление 43,6 кПа?

Решение

1.Найдем изотонический коэфициент:

2.Найдем степень электролитической диссоциации:

78. Составить в молекулярной и ионной форме уравнения следующих реак-

ций и указать в каждом случае то соединение, образование которого вы-

зывает смещение равновесия вправо.

11.AlCl₃ + H₃PO₄ = … (CaOH)₂SO₄ + H₂SO₄ = … Pb(OH)₂ + NaOH =

Решение

1.AlCl₃ + H₃PO₄ = AlPO₄↓ + 3HCl

Al³⁺ + 3Cl^- + 3H⁺ + PO₄^3- = AlPO₄↓ + 3H⁺ + 3Cl^-

Al³⁺ + PO₄^3- = AlPO₄↓

Cоединение, образование которого вызывает смещение равновесия

вправо – AlPO₄ .

2.(CaOH)₂SO₄ + H₂SO₄ = 2CaSO₄↓+ 2H₂O

2(CaOH)⁺ + 2SO₄^2- + 2H⁺ = 2CaSO₄↓+ 2H₂O

Cоединение, образование которого вызывает смещение равновесия

вправо – CaSO₄ и H₂O.

3. Pb(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Pb(OH)₄]

Pb(OH)₂ + 2Na⁺ + OH^- = 2Na⁺ + [Pb(OH)₄]^2-

Cоединение, образование которого вызывает смещение равновесия

вправо – Na₂[Pb(OH)₄].

89. 10 мл 20%-ного раствора КОН ( = 1,18 г/мл) разбавили до 250 мл. Вы-

числить рН полученного раствора.

Решение

1.Найдем концентрацию раствора КОН до разбавления:

2.За законом эквивалентности найдем концентрацию раствора КОН после разбавления:

3.Найдем концентрацию ОН^- :

[ОН^-] = α(КОН)

[ОН^-] = 1 * 0,17 = 0,17 моль/л или 1,7 * 10^-1 моль/л

4.Найдем pOH:

pOH = - lg[ОН^-]

pOH = - lg 1,7 * 10^-1 = 0,77

5.Найдем pH:

pH = 14 – pOH

pH = 14 – 0,77 = 13,23

104. Бактерицидное действие ионов серебра достигается, если [Ag⁺]  10^-9 г/л.

Будет ли обладать бактерицидным действием насыщенный раствор

AgCl?

Решение

1.Найдем концентрацию Ag⁺

2.Переведем молярную концентрацию в массовою:

С() = * М()

С() = * 108 = 1,4 * 10^-3 г/л

3.Вывод:

Насыщенный раствор AgCl будет обладать бактерицидным действием.

109. Дать понятие гидролиза. Выбрать из предложенного ряда солей те, кото-

рые в водном растворе подвергаются гидролизу. Составить для них

уравнения реакций гидролиза в ионной и молекулярно-ионной формах

(по всем возможным ступеням). Указать реакцию среды и окраску индии

каторов: лакмуса, фенолфталеина и метилоранжа в растворах этих солей.

Для соли, которая отмечена (*)

- написать выражение константы гидролиза (по каждой ступени)

- рассчитать константу гидролиза по I ступени

- рассчитать степень гидролиза

- определить рН в растворе соли указанной концентрации

- объяснить, как повлияет на степень гидролиза и величину рН

а) нагревание; б) добавление кислоты; в) добавление щелочи.

11. FeSO₄, Na₂SO₄, Na₂SiO₃^* (0,07 моль/л)