1 Контрольное задание №1

Номенклатура и свойства неорганических соединений.

1.1 Химическая классификация и номенклатура неорганических соединений

Используя химические элементы, приведенные в варианте задания? составьте химические формулы всех возможных оксидов и выполните следующие задания:

а) назовите и классифицируйте полученные соединения;

б) составьте уравнения всех возможных реакций взаимодействия полученных оксидов с серной кислотой ;

в) составьте уравнения всех возможных реакций взаимодействия полученных оксидов с гидроксидом калия.

Варианты задания 1.1 представлены в таблице 1.

Таблица 1.

2. Контрольное задание №2

Характеристика химического элемента и его соединений

Дайте характеристику химического элемента, приведённого в вашем варианте задания, а также простых и сложных соединений, образуемых данным элементом.  Варианты задания 2 представлены в таблице 3.

Таблица 3.

План характеристики химического элемента и его соединений. 

1. Определите положение химического элемента в периодической системе (номер периода, номер группы, подгруппу) и семейство химических элементов, к которому он принадлежит (s, p,d,f-элемент).

2. Опишите строение атома химического элемента (в основном состоянии):

а) определите число протонов, нейтронов и электронов в атоме;

б) напишите полную электронную формулу и характеристическую электронную формулу химического элемента, приведите орбитальную диаграмму электронной оболочки атома;

в) приведите варианты распределения валентных электронов по орбиталям и укажите количество неспаренных электронов в возбуждённых состояниях атома, укажите характерные степени окисления элемента.

3. Опишите свойства простых веществ:

а) определите принадлежность простых веществ к металлам или неметаллам, приведите уравнения реакций, характеризующих свойства простых веществ.

4. Опишите свойства наиболее характерных сложных веществ:

а) водородных соединений: химические формулы, приведите уравнения реакций, характеризующие кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства;

б) оксидов и гидроксидов: химические формулы, химический характер, приведите уравнения реакций, характеризующие кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства;

в) солей: химические формулы,  характерные свойства, способность к гидролизу (приведите уравнения реакций).

5. Охарактеризуйте способность элемента к комплексообразованию, приведите примеры комплексных соединений элемента.

6. Укажите распространённость элемента и формы нахождения его в природе.

7. Приведите способы получения наиболее важных соединений элемента.

8. Охарактеризуйте применение соединений элемента, значение элемента и его соединений.

3 Контрольное задание №3

Строение и некоторые свойства молекул и веществ в конденсированном состоянии

3.1 Строение и некоторые свойства молекул

Изобразите пространственные конфигурации молекул, приведенных в Вашем варианте задания, напишите дисплейную (структурную) формулу каждого соединения и выполните следующие задания:

а) изобразите орбитальную диаграмму  электронной оболочки центрального атома, учитывая состояние (основное или возбужденное) при образовании молекул;

б) укажите тип гибридизации орбиталей центрального атома каждой молекулы, форму каждой молекулы, а также число σ- и π-связей в каждой молекуле;

в) определите, являются ли молекулы, приведенные в Вашем варианте задания, полярными (μ≠0) или неполярными (μ=0), ответ обоснуйте;

г) определите тип межмолекулярного взаимодействия, вносящий наиболее существенный вклад при конденсации каждого соединения, и обоснуйте Ваш ответ;

Варианты задания 3.1 приведены в таблице 4.

Таблица 4.

4 Контрольное задание №4

Термодинамические и кинетические расчёты

4.1 Энергетика и направленность химических процессов

Закончите химическое уравнение схемы реакции, приведённой в вашем варианте задания в таблице  и выполните следующие задания:

а) вычислите стандартную энтальпию ∆Н^о₂₉₈ и стандартную энтропию ∆S^о₂₉₈ реакции, расчёты приведите (значения ∆Н^о_{f, 298} и ∆S^о₂₉₈ веществ, участвующих в реакции, возьмите из таблицы приложения );

б) вычислите приблизительную равновесную температуру Т_равн. для этой реакции, расчёты приведите и укажите, выше или ниже равновесной температуры реакция может протекать самопроизвольно, ответ поясните;

в) вычислите стандартную энергию Гиббса ∆G^о₂₉₈ этой реакции и оцените возможность её самопроизвольного протекания при температуре 298 К, ответ поясните;

г) по термохимическому уравнению реакции определите массу первого реагента, которая может быть израсходована в ходе реакции при выделении (или поглощении) теплоты Q, равной 10 кДж.

Варианты задания 4.1. приведены в таблице 5

Таблица 5

4.2 Зависимость скорости химических процессов от концентрации реагирующих веществ, давления и температуры

Используя уравнение реакции и числовые данные таблицы 6, приведённые в вашем варианте задания, определите, как изменится (уменьшится или увеличится, и во сколько раз) скорость прямой реакции (процесс одностадийный), протекающий по данному уравнению, при изменении следующих условий:

а) при увеличении концентрации первого вещества в «а» раз и одновременном уменьшении концентрации второго вещества в «b» раз;

б) при увеличении давления в системе в «с» раз;

в) при увеличении объёма системы в «d» раз;

г) при понижении (∆t < 0) или повышении (∆t > 0) температуры на «∆t» градусов Цельсия, если условно температурный коэффициент скорости данной реакции γ равен 3,0;

Варианты задания 4.2 приведены в таблице 6.

Таблица 6

4.3 Химическое равновесие.

Химическая система находится в замкнутом объеме в состоянии равновесия:

аА + bB ↔ сС + dD.

Определите направление смещения химического равновесия в системе, приведенной в вашем варианте задания, при изменении условий:

          а) при понижении давления;

б) при уменьшении объема;

в) при уменьшении концентрации продуктов реакции;

г) при нагревании.

Укажите, как следует изменить температуру и давление (повысить или понизить), чтобы смещение равновесия привело к повышению выхода продуктов реакции. Все ответы поясните.

Варианты задания4.3 приведены в таблице 7.

Таблица 7.

5 Контрольное задание №5

Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов

5.1 Способы выражения состава растворов

Состав водного раствора некоторого вещества выражен одним способом. Выразите состав этого раствора другим способом, если известны его плотность и формула растворенного вещества.

Используя формулу растворенного вещества и числовые данные таблицы 8, приведенные в вашем варианте задания, выполните данные расчеты (приведите их) и заполните таблицу в соответствии с вашим вариантом. В таблице 8 использованы следующие обозначения:

ρ – плотность водного раствора, г·см^-3;

ω_% - массовая доля растворенного вещества в растворе, %;

С_М – молярная концентрация вещества в растворе, моль·л^-1;

С_Н – молярная концентрация эквивалента вещества в растворе, моль·л^-1;

С_m – моляльная концентрация вещества в растворе, моль·(кг Н₂О)^-1;

Т – титр, г·мл^-1;

N – мольная доля.

Варианты задания 5.1 приведены в таблице 8.

Таблица 8.

6 Контрольное задание №6

Гомо- и гетерогенные процессы и равновесия в растворах электролитов

6.1 Расчет рН растворов электролитов. Гидролиз солей.

Используя данные таблицы 11, приведенные в вашем варианте задания, выполните следующее:

а) Для растворов электролитов 1,2,3 с концентрацией 0,01н. рассчитайте величину рН каждого раствора.

Для этого необходимо: пересчитать данную для электролита концентрацию  в молярную; исходя из силы электролита выбрать формулу для расчета молярной концентрации иона, определяющего кислотность, и сделать расчет; рассчитать значение рН.

б) Для  электролитов 4,5,6 составьте уравнения реакций гидролиза по 1 ступени (в молекулярном и ионно – молекулярном виде). Указать какая соль не подвергается гидролизу и почему? Какие ионы определяют кислотность среды? Укажите характер среды.

Во всех  молекулярных уравнениях под формулами веществ написать их названия. Варианты задания 7.1 приведены в таблице 11.

Таблица 11.

..............................

6.2 Гетерогенные процессы и равновесия

При стандартных температуре и давлении приготовлен насыщенный водный раствор электролита. Для указанного электролита выполните следующие задания:

а) вычислите растворимость электролита в чистой воде (S₁) ;

б) вычислите массу ионов каждого вида и массу электролита 1, содержащихся в 1 л насыщенного водного раствора этого электролита;

Варианты задания 7.2 приведены в таблице 12.

Таблица 12.

..................................

7 Контрольное задание №8

Электрохимические системы и процессы

7.1 Окислительно-восстановительные реакции.

а) для приведенной в вашем варианте  схемы реакции,  расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления, восстановления.

б) для приведенных в вашем варианте формул веществ определите, какими свойствами (окислителя, восстановителя или окислительно-восстановительной двойственностью) они обладают  и почему?

в) для приведенной в вашем варианте реакции установите, в каком направлении возможно ее самопроизвольное протекание.

Варианты задания 8.1 приведены в таблице 13.

Таблица 13.

...............................

7.2. Электродные потенциалы и гальванический элемент.

По данным таблицы вариантов 14  составьте схему гальванического элемента, определите катод и анод, напишите электронные уравнения электродных процессов и суммарное уравнение соот­ветствующей окислительно-восстановительной реакции. По  данным варианта вычислите молярную концентрацию электролита 2 (вариант 1 -10)  или ЭДС токообразующей реакции (вариант 11 – 25). Варианты задания 8.2 приведены в таблице 14.

Таблица 14

....................................

7.3. Электрохимическая коррозия металлов. Методы защиты металлов от коррозии.

Для указанных в вашем варианте задания металлов определите:

8.3.1. Тип защитного металлического покрытия (катодное или анодное), если:

а) металл 1 покрыт металлом 2,

б) металл 1 покрыт металлом 3;

8.3.2. Составьте уравнения катодных и анодных процессов, протекающих при нарушении целостности защитного покрытия:

а) металла 1 металлом 2 в условиях коррозии 1,

б) металла 1 металлом 3 в условиях коррозии 2. Варианты задания 8.3 приведены в таблице 15.

Таблица 15.

...............................

7.4. Электролиз водных растворов электролитов

Для  проведения электролиза приготовлены стандартные водные растворы трех различных электролитов, формулы которых приведены в вашем варианте задания в таблице 16. Используя эти данные, выполните следующие задания:

а) рассмотрите электролиз водных растворов электролита 1, электролита 2 и электролита 3 на инертных электродах (предложите варианты инертных электродов) при стандартных условиях; напишите уравнения катодного, анодного и суммарного процессов (или объясните, почему невозможно написать уравнение суммарного процесса электролиза);

г) рассмотрите электролиз водного раствора электролита 3 с активным анодом (предложите вариант активного анода для данного электролита) при стандартных условиях; напишите уравнения протекающих процессов.

Варианты задания 8.4 приведены в таблице 16.

Таблица 16

........................................