Решения задач 3- го тура по химии

Решения задач 3- го тура по химии

8 класс

Решение 1 Электронная конфигурация атома имеет структуру 1s22s22p3. Изображая эту конфигурацию при помощи квантовых ячеек видим, что в атоме азота содержится две

7N

↑↓

↑↓

↑

↑

↑

1s 2s 2p

электронные пары (занимают 1s- и 2s-орбитали). В соответствии с правилом Гунда неспаренных электрона три, они занимают 2pх -, 2pу-, 2pz - орбитали соответственно.

Решение 2 При растворении бария в воде происходит реакция:

x x x

Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑

Пусть в реакцию вступило х моль Ba, тогда образовалось по х моль Ba(OH)2 (М = 171 г/моль) и H2. Масса вещества Ba(OH)2 в растворе составляет 171х г, а масса раствора равна:

m(р-ра) = 1000 + m(Ba) - m(H2) = 1000 + 137х — 2ч = 1000 + 135х

Массовая доля гидроксида бария равна:

ω(Ba(OH)2) = 171х/(1000 + 135х) = 0,02

откуда х = 0,119

Ответ. 0,119 моль Ba

Решение 3 Удобный реактив для распознавания различных солей — нитрат серебра, который с различными ионами образует осадки разного цвета.

HBr + AgNO3 = AgBr↓ + HNO3

NaF + AgNO3 →,

2KOH + 2AgNO3 = Ag2O↓ + H2O + 2KNO3,

AlCl3 + 3AgNO3 = 3AgCl↓ + Al(NO3)3.

AgBr — желтоватый осадок, Ag2O — черно-бурый, AgCl — белый. С фторидом натрия реакция не идет, поскольку фторид серебра растворим в воде.

Ответ. AgNO3

Решение 4 карбонат кальция - CaCO3, карбит кальция - CaC2, гидрофосфат магния - MgHPO4, гидросульфид натрия - NaHS, нитрат железа (II) - Fe(NO3)3, нитрид лития - Li3N, гидроксикарбонат меди (II) - [Cu(OH)]2CO3, дихромат аммония - (NH4)2Cr2O7, бромид бария - BaBr, гексацианоферрат (II) калия - K4[Fe(CN)6], тетрагидроксиалюминат натрия Na[Al(OH)4], декагидрат сульфата натрия – Na2SO4 * 10H2O.

Решение 5 Необходимо использовать уравнение Клайперона — Менделеева, записав его в виде рМ = ρRT, где p — давление, M — молярная масса, ρ — плотность газа.

9 класс

Решение 1 Электронная оболочка атома магния имеет структуру 1s22s22p63s2.При удалении двух валентных электронов образуется ион Mg2+ с конфигурацией 1s22s22p6. Такую же электронную конфигурацию имеют атом Ne и ионы O2-, F-, Na+, Al3+ и др.

Решение 2 для определения массовой доли вещества надо найти длва значения: массы вещества и массы раствора. В данном случае масса раствора равна:

m(р-ра) = m(H2O) + m(CuSO4 * 5H2O) = 100 + 20 = 120г.

Для определения массы вещества надо найти, сколько безводной соли CuSO4 (М = 160 г/моль) содержится в 20 г кристаллогидрата CuSO4 * 5H2O (М = 250 г/моль). Легче всего это сделать через количество вещества: υ ( CuSO4 * 5H2O) = 20/250 = 0,08 моль = υ ( CuSO4 ). Масса безводной соли равна: m(CuSO4) = 0,08 *160 = 12,8 г. Массовая доля сульфата меди (II) равна:

ω(CuSO4) = 12,8/120 = 0,107 или 10,7 %

Ответ: 10,7 % CuSO4

Решение 3 1) Карбонат бария образуется при пропускании углекислого газа через раствор гидроксида бария:

Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3↓ + H2O

2) Это типичная обменная реакция между двумя солями, в результате которой одна из образующихся солей выпадает в осадок:

BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ 2NaCl

3) Данная реакция может протекать при нейтрализации кислой соли одного из металлов (бария или кальция) гидроксидом другого металла:

Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + CaCO3↓ 2H2O

Ответ. 1) Ba(OH)2 + CO2; 2) BaCl2 + Na2CO3; 3) Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 .

Решение 4 а) Перманганат калия в кислой среде восстанавливается в соль марганца (II), а сульфит натрия окисляется до сульфата натрия:

5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

б) Из продуктов реакции а) только сульфат марганца (II) (вещества Ч) реагирует со щелочью в водном растворе:

MnSO4 + 2KOH = Mn(OH)2↓ + K2SO4

Ответ X – MnSO4

Решение 5 Сернистый газ создает кислую среду, поэтому KMnO4 восстанавливается до Mn2+; SO2 окисляется до SO42-:

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4

В результате реакции образуется три сильных электролита (H2SO4, K2SO4, MnSO4), диссоциирующих с образованием сульфат-ионов, причем, согласно уравнению, из 5 моль SO2 образуется 5 моль SO42-. Следовательно, νобщ( SO42-) = ν(SO2 ) = 10/22,4 = 0,446 моль.

Сульфат - ионы реагируют с ионами бария:

Ba2+ + SO42- = BaSO4↓

ν(BaSO4) = νобщ( SO42-) = 0,446 моль. m(BaSO4) = ν * М = 0,446 * 233 = 104 г.

Ответ. 104 г BaSO4

10 класс

Решение 1 Задача может быть решена при использовании так называемой постоянной распада, которая характеризует неустойчивость ядер ридиоактивного изотопа. Постоянная распада расчитывается по формуле:

k = 1/τ1/2 ln c1/c2

где c1 — начальная активность изотопа; c2 — активность изотопа по истечении времени 1/τ1/2 ;τ1/2 — период полураспада изотопа.

K = 1/5730 ln 2= 1,2*10-4 лет-1.

По условию задачи интенсивность изотопа 146С уменьшилась в 15,3/8,9 = 1,72 раза, т. е. с1 = 1,72с2. В уравнении (1) подставим значение активности изотопа, полученное значение константы и определим время извержения вулкана:

t = ln 1,72/1,2*10-4 = 4,52*103 = 4520 лет.

Решение 2 Валентность и степень окисления — суть разные понятия, характеризующие способности элементов образовывать химические соединения.

Валентность — это число связей атома данного элемент с атомами других элементов в данном химическом соединении. Валентность всегда имеет положительное целочисленное значение.

Степень окисления — это формальный заряд, которым обладает атом в данном химическом соединении при условии, что все связи имеют ионный характер. Именно последнее требование обуславливает формальность этого понятия. Степень окисления может быть как положительной, так и отрицательной величиной, как дробной, так и целочисленной.

Структурные формулы показывают последовательность соединения атомов в молекуле с соблюдением валентности элементов.

1) 3 — Аминобензойная кислота

Все связи в молекуле 3 — аминобензойной кислоты — ковалентные полярные, кроме связей С-С в бензойном кольце, которые являются ковалентными неполярными:

Валентности элементов равны: С – IV, O – II, H – I, N – III. Для определения степеней окисления используем следующие правила: 1) сумма степеней окисления атомов в молекуле равна 0; 2) степень окисления Н равна +1 в соединениях с неметаллами; 3) степень окисления О равна - 2, кроме соединений со втором и перекисных соединений; 4) степень окисления F равна -1; 5) степень окисления металла равна заряду иона металла. Руководствуясь этими правилами, находим степени окисления: Н+1, О-2, N-3. Степени окисления атомов углерода различны. Атомы С в бензильном кольце при связях С — Н имеет степень окисления +1 (так как углерод — более электроотрицательный элемент, чем водород), атом С при связи С - N имеет степень окисления +1 (азот более электроотрицательный элемент, чем углерод), у атома С при связи С — С степень окисления 0 (связь между одинаковыми атомами). Наконец, атом С в группе — СООН связан тремя связями с более электроотрицательными атомами О и имеет степень окисления +3

2) Гидроксохлорид кальция Cl – Ca – O – H

Элемент	Степень окисления	Валентность
Cl	-1	I
Ca	+2	II
O	-2	II
H	+1	I

3) Оксид фтора F – O – F

Элемент	Степень окисления	Валентность
F	-1	I
O	+2	II

Решение 3 Этановая (уксусная) кислота сгорает по уравнению

CH3COOH + 2O2 = 2CO2 + 2H2O + Q

По закону Гесса

Q = 2Qобр(CO2) + 2Qобр(H2O) - Qобр(CH3COOH) = 2*393,5 + 2*241,8 — 484,2 = 786,4 кДж/моль

При сгорании одного моля уксусной кислоты выделяется 786,4 кДж, а по условию выделилось 235,9 кДж, следовательно, в реакцию вступило 235,9/786,4 = 0,3 моль уксусной кислоты. Таким образом, 0,3 моль CH3COOH реагирует с 0,6 моль O2 и в избытке остается

ν = PV / RT = 104,1 * 10,0 / (8,31 * 313) = 0,4 моль O2. В исходной смеси содержалось 0,3 моль CH3COOH (массой 0,3 * 60 =18г) и 1 моль O2 (массой 32г). Массовые доли веществ в исходной смеси равны:

ω(CH3COOH) = 18/(18 + 32) = 0,36 или 36%

ω(O2) = 32/(18 + 32) = 0,64 или 64%

Ответ 36% CH3COOH, 64% O2.

Решение 4 Зависимость скорости реакции от температуры часто выражается следующим эмпирическим правилом: при повышении температуры на каждые 10 0С скорость химической реакцииувеличивается в 2 — 4 раза (Правило Вант-Гоффа):

υt 2 = υt 1 * γ (t2 - t1) / 10,

где υt 2 — скорость реакциипри повышенной температуре t 2, υt 1 — скорость реакции при начальной температуре t 1, γ - температурный коэффичиент скорости, показывающий, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 10 0С. Подставляя в эту формулу условия задачи, получим:

υt 2 = υt 1 * 16

Ответ. Скорость реакции увеличится в 16 раз.

Решение 5 Запишем общее уравнение окисления любыхэтиленовых углеводородов водным раствором перманганата калия:

3CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O = 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH

Спирт реагирует с натрием по уравнению:

CnH2n(OH)2 + 2Na → CnH2n(ONa)2 + H2↑

Молярную массу спирта можно определить по количеству выделившегося водорода: ν(H2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль; ν(CnH2n(OH)2) = ν(H2) = 0,2 моль; М (CnH2n(OH)2) = 15,2/0,2 = 76 г/моль, откуда n = 3. Искомый углеводород — пропен, двухатомный спирт — пропандиол — 1,2:

CH3 – CH = CH2 KMnO4, H2O

11 класс

Решение 1 Дипольный момент μ является произведением длины диполя l — расстояния между двумя равными по значению и противоположными по знаку зарядами + q и - q — на обсалютную величину заряда : μ = lq. Дипольные моменты молекул обычно выражают либо в Кл * м, либо в дебаях (Д)

Абсолютное значение заряда электрона q = 1,6 *Кл, по этому дипольный момент молекулы РН3 составляет

μ = lq = 1,125 * 10-11 * 1,6*10-19 Кл = 1,8*10-30 Кл * м. Поскольку 1Д = 3,34*10-30 Кл*м, то μ(РН3) = 1,8 * 10-30 Кл*м = 0,54 Д

Решение 2 Реакция сгорания моля черного фосфора имеет вид:

Р(ч) + 5/4О2 = 1/2Р2О5 + 722,1 кДж/моль

Этот же процес можно провести в две стадии: сначала превратить моль черного фосфора в моль белого:

Р(ч) = Р(б) + Q,

а затем — сжечь белый фосфор:

Р(б) + 5/4О2 = 1/2Р2О5 + 760,1 кДж/моль

По закону Гесса

722,1 = Q + 760,1,

откуда Q = -38 кДж/моль.

Ответ. -38 кДж/моль

Решение 3 υ1 = υ2 = - Δν(I2) / V * Δt = --2*10-3 моль/ 2л * 25 с = 4*10-5 моль * л-1 * с-1,

υ3 = Δν(НI) / V * Δt = 4*10-3 моль/2л * 25 с = 8*10-5 моль * л-1* с-1.

Решение 4. С3Н6 + Н2 = С3Н8

Пусть ν(С3Н6) = х, ν(Н2) = 1 — х, тогда масса смеси равна

42 * х + 2 * (1-х) = 2 * 15 = 30,

Откуда х = 0,7, т. е. ν(С3Н6) = 0,7, ν(Н2) = 0,3

Давление уменьшилось на 25% при неизменимых температуре и объеме за счет уменьшения на 25% числа молей в результате реакции. Пусть у моль Н2 вступило в реакцию, тогда после реакции осталось: ν(С3Н6) = 0,7 — у, ν(Н2) = 0,3 — у, ν(С3Н8) = у, νобщ = 0,75 = (0,7 - у) + (0,3 — у) + у, откуда у = 0,25. Теоритически могло образоваться 0,3 моль С3Н8 (Н2 — в недостатке), поэтому выход равен 0,25/0,3 = 0,833 = 83,3%

Константа равновесия при данных условиях равна:

К ν = ν(С3Н8) / ν(С3Н6) * ν(Н2) = 0,25 / 0,45 * 0,05 = 11,1.

2) Пусть во втром случае ν(С3Н6) = а, ν(Н2) = 1 — а, тогда масса смеси равна 42 * а + 2 * (1 - а) = 2 * 16 = 32, откуда а = 0,75, т. е. ν(С3Н6) = 0,75, ν(Н2) = 0,25. Пусть в реакцию вступило b моль Н2. Это число можно найти из условия неизменности константы равновесия:

Кν = ν(С3Н8) / ν(С3Н6) * ν(Н2) = b / (0,75 - b) * (0,25 - b) = 11,1. (*)

Преобразуя соотношение (*), получаем приведенное квадратное уравнение

b2 — 1,09b + 0,1875 = 0

Из двух корней данного квадратного уравнения

b1,2 = 1,09/2 +-√(1,09/2)2 — 0,1875,

b1 = 0,214, b2 = 0,876

выбираем корень, удовлетворяющий условию 0 < b < 0,25, т. е. B = 0,214 моль. Второй корень не имеет физического смысла, поскольку, как показано выше, в исходной смеси содержалось всего 0,25 моль водорода.

Общее число молей после реакции равно νобщ = (0,75 — 0,214) + (0,25 — 0,214) + 0,214 = 0,786, т. е. Оно уменьшилось на 21,4% по сравнению с исходным количеством (1 моль). Давление пропорционально числу молей, поэтому оно так же уменьшилось на 21,4%

Ответ: Выход С3Н8 — 83,3%. Давление уменьшится на 21,4%.

Решение 5. В объеме 1,12 л содержится 1,12/22,4 = 0,05 моль данного вещества. Его молярная масса равна 6,35/0,05 = 127 г/моль. В одном моеле вещества содеожится 127 * 0,56 = 71 г Сl (два моля), 127 *0,377 = 48 г с (четуре моля) и 127 * 0,063 = 8 гН (восемь молей). Формула вещества - С4Р8Сl2 .

Вторичные спирты образуются при восстановлении кетонов, следовательно, при гидролдизе С4Р8Сl2 образуется кетон. Это означает, что два атома находятся при одном атоме углерода в середине цепи. Искомое вещество — 2,2 дихлорбутан СН3 — СН2 — ССl2 — СН3

Уравнение реакций:

СН3СН2 — СНСl2 — СН3 + 2КОН → СН3СН2 — С — СН3 + 2КСl + Н2О

║

t, Ni О

СН3СН2 — С — СН3 + Н2 → СН3СН2 — СН — СН3

║ |

О ОН

Ответ: 2,2 — дихлорбутан СН3 — СН2 — ССl2 — СН3

3-і турдың шешімдері

8 сынып

Шешімі Атомның электрондық конфигурация құрылымы 1s22s22p3. Кванттық ұяшықтар көмегі арқылы бұл конфигурацияны көрсете , азот атомында

7N

↑↓

↑↓

↑

↑

↑

1s 2s 2p

екі электронды жұп бар екенін көреміз ( 1s- және 2s-орбиталдарі). В соответствии с правилом Гунда неспаренных электрона три, Гунд ережесі бойынша жұптаспаған электрондар үшеу, олар 2pх -, 2pу-, 2pz - орбиталдарын алады.

Шешімі №2 Барий суда еріген кезде мына реакция жүреді:

x x x

Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑

х моль Ba реакцияға түссе де, х моль Ba(OH)2 (М = 171 г/моль) және H2 түзілді. Ba(OH)2 ерітіндінің массасы ерітіндіде 171х г құрайды, ал ерітіндінің массасы тең:

m(ер-ді) = 1000 + m(Ba) - m(H2) = 1000 + 137х — 2ч = 1000 + 135х

Барий гидроксидінің массалық үлесі тең:

ω(Ba(OH)2) = 171х/(1000 + 135х) = 0,02

содан х = 0,119

Жауабы. Ba 0,119 моль

Шешімі 3 Түрлі тұздарды анықтауға ыңғайлы реактив— күміс нитраты, әр түрлі иондармен түрлі түсті тұнба түзеді.

HBr + AgNO3 = AgBr↓ + HNO3

NaF + AgNO3 →,

2KOH + 2AgNO3 = Ag2O↓ + H2O + 2KNO3,

AlCl3 + 3AgNO3 = 3AgCl↓ + Al(NO3)3.

AgBr — сарғыш тұнба, Ag2O — қою қара, AgCl — ақ. Натрий фторидімен реакция жүрмейді, себебі күміс фториді суда ерігіш.

Жауабы. AgNO3

Шешімі №4 кальций карбонаты - CaCO3, кальций карбиді - CaC2, магний гидрофосфаты - MgHPO4, натрий гидросульфиді - NaHS, темір (II) - Fe(NO3)3, литий нитриді - Li3N, мыс (II) гидроксикарбонаты - [Cu(OH)]2CO3, аммоний дихроматы - (NH4)2Cr2O7, барий бромиді - BaBr, калий (II) гексацианоферраты - K4[Fe(CN)6], натрий тетрагидроксиалюминаты Na[Al(OH)4], натрий декагидрат сульфаты – Na2SO4 * 10H2O.

Шешімі №5 Клайперон — Менделеев реакциясын қолдану қажет, оны рМ = ρRT түрінде жазып, p — қысым, M — мольдік масса, ρ — газ тығыздығы болып табылады.

9 сынып

Шешімі №1 Магний атомының электрондық бұлтының құрылымы 1s22s22p63s2. Екі валентті электрондардың жойылу кезінде Mg2+ ионы түзіледі, 1s22s22p6 конфигурациясымен. Ne атомы және O2-, F-, Na+, Al3+ және т. б иондарының электрондық конфигурациялары дәл осындай.

Шешімі №2 заттың массалық үлесін табу үшін екі мағынаны табу керек: заттың массасы және ерітіндінің массасы. Бұл жағдайда ерітінді массасы тең:

m(ер-ді) = m(H2O) + m(CuSO4 * 5H2O) = 100 + 20 = 120г.

Заттың массасын анықтау үшін табу керек,20 г CuSO4 * 5H2O (М = 250 г/моль) кристаллогидратында қанша CuSO4 (М = 160 г/моль) сусыз тұзы бар . Жеңіл түрде оны зат мөлшері арқылы табу керек: υ ( CuSO4 * 5H2O) = 20/250 = 0,08 моль = υ ( CuSO4 ). Сусыз тұздң масасы тең: m(CuSO4) = 0,08 *160 = 12,8 г. Мыс (II) сульфатының массалық үлесі тең:

ω(CuSO4) = 12,8/120 = 0,107 немесе 10,7 %

Жауабы: CuSO4 10,7 %

Решение №3 1) Барий гидроксидінің ерітіндісі арқылы көмір қышқыл газын жіберу кезінде барий карбонаты түзіледі:

Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3↓ + H2O

2) Бұл типтік реакция екі тұздар арасында, нәтижесінде түзілген тұздардың біреуі тұнбаға түзеді:

BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ 2NaCl

3) Берілген реакция қышқылдық тұздар (барий немесе кальций) металлдардың біреуі басқа металл гидроксидімен нейтрализация кезінде ғана жүруі мүмкін :

Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + CaCO3↓ +2H2O

Жауабы. 1) Ba(OH)2 + CO2; 2) BaCl2 + Na2CO3; 3) Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 .

Шешімі №4 а) Калий пермаганаты қышқылдық ортада марганец (II) тұзына тотықсызданады , ал натрий сульфиті натрий сульфатына дейін тотығады:

5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

б) реакция өнімдерінен а) тек марганец (II) сульфаты сілтімен сулы ерітіндіде әсер етеді:

MnSO4 + 2KOH = Mn(OH)2↓ + K2SO4

Жауабы X – MnSO4

Шешімі №5 Күкіртті газ қышқыл ортаны түзеді, сондықтан KMnO4 Mn2+ ионына дейін тотықсызданады; SO2 SO42- ионына дейін тотығады:

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4

Нәтижесінде реакцияда үш күшті электролиттер түзіледі (H2SO4, K2SO4, MnSO4), сульфат-иондардың түзілуімен диссоцияланған, причем, теңдеу бойынша, 5 моль SO2-нен 5 моль SO42- түзіледі. Демек, νжалпы( SO42-) = ν(SO2 ) = 10/22,4 = 0,446 моль.

Сульфат- иондары барий иондарымен қатынасады :

Ba2+ + SO42- = BaSO4↓

ν(BaSO4) = νжалпы( SO42-) = 0,446 моль. m(BaSO4) = ν * М = 0,446 * 233 = 104 г.

Жауабы. BaSO4 104г

10 сынып

Шешімі №1 Тапсырма шешілуі мүмкін ылғи ыдырауды қолдану кезінде, радиоактивті изотоптың тұрақсыз ядроларын сипаттайды. Тұрақты ыдыраудың формуласы:

k = 1/τ1/2 ln c1/c2

онда c1 — изотоптың бастапқы белсенділігі; c2 — уақыттың өтуі бойынша изотоптың белсенділігіғ;

K = 1/5730 ln 2= 1,2*10-4 жыл-1.

Тапсырма шарттары бойынша изотоптың интенсивтілігі 146С кеміді 5,3/8,9 = 1,72 есе, т. б. с1 = 1,72с2. (1) теңдеуінде изотоптың белсенді мағынасын қоямыз, алынған константа мағынасын және вулканның атқылау уақытын табамыз:

t = ln 1,72/1,2*10-4 = 4,52*103 = 4520 жыл.

Шешімі №2 Валенттілік және тотығу дәреже — мәні әртүрлі түсініктер, элементтердің химиялық қосылыс түзу қабілеттерін сипаттайды.

Валенттілік — химиялық қосылыс түзе бір элемент атомының екінші бір элементтің белгілі бір атом санын қосу.

Тотығу дәрежесі — молекула құрамындағы атомдар оң және теріс ионға айналып шартты түрде терісэлектрлігіне сай келеді деп есептегендегі атом заряды. Тотығу дәрежесі (+) немесе (-) таңбамен алынған цифрлар арқылы арқылы көрсетіледі.

1) 3 — Аминобензой қышқылы

Молекулада барлық байланыс 3 — аминобензой қышқылы — ковалентті полюсті, бензой сақинасында С-С байланысынан басқа, олар ковалентті полюссіз болып табылады:

Элементердің валенттілігі тең: С – IV, O – II, H – I, N – III. Тотығу дәрежелерін табу үшін келесі заңдарды қолданамыз: 1) молекулада атомдардың тотығу дәрежесінің суммасы тең 0; 2) бейметалдар қосылыстарында Н тотығу дәрежесі +1 тең; 3) О тотығу дәрежесі тең - 2, екінші қосылыстардан басқа; 4) F тотығу дәрежесі тең -1; 5) металлдың тотығу дәрежесі металдың ион зарядына тең. Бұл заңдарға сүйене отыра, тотығу дәрежелерін табамыз: Н+1, О-2, N-3. Көміртек атомының тотығу дәрежесі әртүрлі. С атомдары бензол сақинасында С — Н байланысында +1 тотығу дәрежесін көрсетеді (себебі көміртек— сутектен қарағанда электротерістілігі жоғары, С атомы С - N байланысында +1 тотығу дәрежесін көрсетеді (себебі азот - көміртектен қарағанда электртерістілігі жоғары), С атомы С — С байланысында тотығу дәрежесі 0 (бірдей атомдар арасындағы байланыс). Соңында, С атомы — СООН тобында үш байланыспен байланысқан О атомы +3 тотығу дәрежесін көрсетеді.

2) Кальций гидроксохлориді Cl – Ca – O – H

Таңбасы	Тотығу дәрежесі	Валенттілігі
Cl	-1	I
Ca	+2	II
O	-2	II
H	+1	I

3) Фтор оксиді F – O – F

Таңбасы	Тотығу дәрежесіСтепень окисления	Валенттілігі
F	-1	I
O	+2	II

Шешімі №3 Этан (сірке) қышқылы бұл теңдеу бойынша жанады:

CH3COOH + 2O2 = 2CO2 + 2H2O + Q

Гесса заңы бойынша

Q = 2Qобр(CO2) + 2Qобр(H2O) - Qобр(CH3COOH) = 2*393,5 + 2*241,8 — 484,2 = 786,4 кДж/моль

1 моль сірке қышқылының жануы кезінде 786,4 кДж жылу бөлінеді, ал шарт бойынша 235,9 кДж бөлінді , яғни, реакцияға 235,9/786,4 = 0,3 моль сірке қышқылы қатысты. Соңында, 0,3 моль CH3COOH 0,6 моль O2-пен әсер етеді және артығымен қалады.

ν = PV / RT = 104,1 * 10,0 / (8,31 * 313) = 0,4 моль O2. Бастапқы қоспада 0,3 моль CH3COOH (массасымен 0,3 * 60 =18г) болды және 1 моль O2 (массасымен 32г). Бастапқы қоспада заттардың массалық үлесі тең:

ω(CH3COOH) = 18/(18 + 32) = 0,36 немесе 36%

ω(O2) = 32/(18 + 32) = 0,64 немесе 64%

Жауабы 36% CH3COOH, 64% O2.

Шешімі №4 Реакция жылдамдығының температурадан тәуелділігі келесі эмпирикалық заңдарда жиі кездеседі:температураның 10 0С сайын жоғарылауы кезінде химиялық реакция жылдамдығы 2 — 4 есе ( Вант-Гофф ережесі) өседі:

υt 2 = υt 1 * γ (t2 - t1) / 10,

онда υt 2 — жоғарғы температура кезіндегі реакция жылдамдығы t 2, υt 1 — реакция жылдамдығы t 1 бастапқы температура кезінде, γ - жылдамдықтың температуралық коэфициенті, температураның 10 0С сайын жоғарылауы кезінде химиялық реакция жылдамдығы неше есе өсететінің көрсетеді. Тапсырма шарттарына бұл формуланы қойып, аламыз:

υt 2 = υt 1 * 16

Жауабы. Реакция жылдамдығы 16 есе өседі

Шешімі №5 Кез келген этилен көмірсутектерін калий пермаганатының сулы ерітіндісімен тотығудың жалпы теңдеуін жазамыз :

3CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O = 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH

Спирттер натриймен мына теңдеу бойынша әрекеттеседі:

CnH2n(OH)2 + 2Na → CnH2n(ONa)2 + H2↑

Спирттің молярлық массасын бөлінген сутектің мөлшерінен табуға болады: ν(H2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль; ν(CnH2n(OH)2) = ν(H2) = 0,2 моль; М (CnH2n(OH)2) = 15,2/0,2 = 76 г/моль, содан n = 3. Ізделетін көмірсутек— пропен, екіатомды спирт — пропандиол — 1,2:

CH3 – CH = CH2 KMnO4, H2O> CH3 – CH – CH2

│ │

OH OH

Бастапқы пропеннің зат мөлшері: ν (С3Н6) = 10,5/42 = 0,25 моль. Теориялық түрде 0,25 моль пропандиол -1,2 болуы мүмкін еді, ал практикалық түрде 0,2 моль түзілді. Пропандиол-1,2 шығысы тең: η (СnH2n(OH)2) = 0,2/0,25 = 0,8

Жауабы. Пропандиол — 1,2; шығысы 80%

11 сынып

Шешімі №1 Молекуланың диполь моменті μ диполь ұзындығы l мен заряд шамасы q - ның көбейтіндісіне тең: μ = lq. Молекуланың диполь моменті көбінесе Кл * м көрсетеді, немесе дебаяларда (Д)

Абсолютті электрон зарядының мағынасы q = 1,6 * 10 -19 Кл, сол себептен РН3 молшекуласының диполь моменті құрайды:

μ = lq = 1,125 * 10-11 * 1,6*10-19 Кл = 1,8*10-30 Кл * м. 1Д = 3,34*10-30 Кл*м, сонда μ(РН3) = 1,8 * 10-30 Кл*м = 0,54 Д

Шешімі №2 Қара фосфор молінің жану реакция теңдеуі::

Р(қ) + 5/4О2 = 1/2Р2О5 + 722,1 кДж/моль

Бұл процесті екі кезеңде жүргізуге болады: алғашқыда қара фосфорды ақ фосфорға айналдыру :

Р(қ) = Р(а) + Q,

сосын —ақ фосфорды жандыру:

Р(б) + 5/4О2 = 1/2Р2О5 + 760,1 кДж/моль

Гесса заңы бойынша

722,1 = Q + 760,1,

содан Q = -38 кДж/моль.

Жауабы. -38 кДж/моль

Шешімі №3 υ1 = υ2 = - Δν(I2) / V * Δt = --2*10-3 моль/ 2л * 25 с = 4*10-5 моль * л-1 * с-1,

υ3 = Δν(НI) / V * Δt = 4*10-3 моль/2л * 25 с = 8*10-5 моль * л-1* с-1.