Журнал лабораторных работ по курсу “Химия” для студентов, потоков ИАБ-1, ИДБ-1, ИМБ-1, ИРС - 1, ИСБ-1, ИХБ-1 (стр. 4 )

5. Какое количество теплоты выделится при сгорании 1 л метана по уравнению реакции:

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О (г), если теплоты образования метана, оксида углерода (IV) и воды равны соответственно –74,9; –395,4 и –241,0 кДж/моль.

6. Определите качественное изменение энтропии в реакциях:

I2 (газ) → I2 (тв.);  Н2О (ж.) → Н2О (газ);

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (газ);  H2 + I2 → 2HI

  7. Рассчитайте, какая из реакций при стандартных условиях

идет самопроизвольно:

  Fe(тв.) + Al2O3 (тв.) → Al (тв.) + Fe2O3 (тв.);

  3MgO (тв.) + 2Al (тв.) → 3Mg (тв.) + Al2O3 (тв.).

ΔНообр(Al2O3)= –1670; ΔНообр(Fe2O3)= –822; ΔНообр(MgO)= –602 кДж/моль; So(Al)=28,5; So(Fe)=27,2; So(Mg)=32,6; So(Al2O3)=51,0; So(Fe2O3)=87,4; So(MgO)=26,8 кДж/моль К.

занятие № 4. Семинар №2

Строение атома, Химическая связь

Теоретические вопросы

1.        Строение атома и периодический закон . Атом как наименьшая частица химического элемента, носитель его свойств. Общая характеристика атома, ядро, электронная оболочка, размеры ядра и атома. Состав ядра, протоны и нейтроны, заряд ядра и порядковый номер элемента. Изотопы. Квантовые состояния атома. Основы волновой механики. Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц. е Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга. Вероятностный характер описания микрочастиц. Квантованность полной энергии в атоме, орбитального момента импульса, его проекции на некоторую ось Z, спин. Квантовые числа n, l, ml, ms. Уровни, подуровни и орбитали в атоме. Форма АО. Порядок заполнения уровней, подуровней и АО: принцип Паули, правила Клечковского, Хунда. Характеристики атома: радиус, потенциал ионизации, сродство к электрону, относительная электроотрицательность. Основное и возбужденное состояния атома. Электронные аналоги. Строение атома и свойства веществ. Периодический закон и периодическая система элементов .

2.        Химическая связь. Характеристики химической связи: энергия, длина. Основные типы химической связи. Ковалентная связь. Теория валентных связей. Гибридизация. Теория молекулярных орбиталей. Ионная связь. Водородная и металлическая связь.

Задачи

Написать электронную формулу атомов: N, O, S, Sc, V, Mn, Cr, Cu, Zn. Какой подуровень заполняется в атоме электронами после подуровня 5s, 3p, 4d, 5p? Сколько значений магнитного квантового числа ml возможно для электронов энергетического подуровня, орбитальное квантовое число l которого равно: 1, 2, 3? Какие электронные формулы записаны правильно? 2d1, 2p1,6f4, 4d7, 1p3,3f13 Написать электронные формулы ионов S2-, Mn2+, N3-, Fe3+, Cu2+, Sn4+. Какое максимальное число электронов может содержать атом в электронном слое с главным квантовым числом  n =5? Указать порядковый номер и символ элемента у которого: а) заканчивается заполнение электронами 3p орбиталей; б) начинается заполнение подуровня 4d? Сколько неспаренных электронов содержат невозбужденные атомы N, Fe? Символ изотопа элемента . Указать: а) название элемента, б) состав ядра атома, в) число электронов в оболочке атома. Описать электронное строение молекул: H2, Cl2, HCl, O2, N2, CO с позиции теории валентных связей. Определить кратность связи в этой молекуле, изобразить перекрывание орбиталей, указать характер связи. Какая из связей более полярна Al-O, Na-O, Ca-O? Указать тип химической связи в молекуле NH3 и ионе NH4+  Привести схему образования общих электронных пар. Указать типы гибридизации в молекулах: CH3, NH3, CO2, BF3, BeCl2, H2O, CH3Cl, CHCl3, CHCH, CH2CH2 и т. п. Указать тип связи в NaCl. Привести схему образования связи в кристалле.

Занятие № 5. Лабораторная работа № 3

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА КИСЛОТЫ ЗАДАННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ.

Дата:_____________________________________________________

Цель работы: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Краткая теория:

Запишите

Растворы, истинные растворы (определение, примеры). ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Способы выражения концентрации раствора:

а) массовая доля  раствора (процентная концентрация) (формула, определение). _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ б) молярная концентрация раствора (молярность)  (формула, определение). _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ в) молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация или нормальность) (формула, определение). _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выполнение  работы:

Задание: Приготовить 250 мл 0,1 N раствора соляной кислоты.

Образец концентрированной кислоты № .....  .

Порядок выполнения опыта.

1. Налейте исходный раствор кислоты в  цилиндр без делений примерно на половину его объема.

2. Ареометр, рассчитанный на измерение плотностей, опустите в раствор кислоты в мерном цилиндре. Для снятия показаний на шкалу смотрят несколько снизу, сквозь толщу раствора. Верхняя видимая при этом метка соответствует плотности раствора (ρ).

3. В таблице зависимости плотности раствора от концентрации найдите массовую долю раствора соляной кислоты.

Характеристика исходного раствора соляной кислоты:

  Характеристика исходного раствора соляной кислоты:

  плотность  ρ = .......

  массовая доля исходного раствора кислоты ω = ...... .

4. Проведите расчет:

  а) масса соляной кислоты, содержащаяся в 250 мл  0,1 N раствора соляной кислоты

mHCl = MЭ (HCl) CN Vр-ра = ....... 

  б) масса  исходного раствора соляной кислоты, содержащая рассчитанное количество соляной кислоты

mисх. р-ра  = = ...... 

  в) объем исходного раствора соляной кислоты

Vисх. р-ра =  mисх. р-ра / ρ  = ......

  г)  объем дистиллированной воды

Vводы  = 250 - Vисх. р-ра  = ......

5. Мерным цилиндром объемом 10 мл отмерьте в склянку рассчитанный объем исходного раствора НCl  и мерным цилиндром объемом 250 мл - рассчитанный объем дистиллированной воды.

6. Закройте склянку пробкой и перемешайте содержимое, опрокидывая склянку не менее 20 раз.

7. На листе бумаги запишите: “HCl0,1N”, свою фамилию, номер группы, закрепите его на склянке и оставьте раствор кислоты до следующего занятия.

Оценка работы:

Подготовка

Выполнение

Оформление

Дата: __________________  Подпись преподавателя:

Типовые задачи

В 300 г воды растворили 20 г нитрата калия. Вычислите массовую долю раствора. Какая масса соли содержится в 600 г 12% раствора нитрата натрия? Какая масса сульфата натрия требуется для приготовления 5 л 8% раствора (плотность 1,075 г/мл)? Какая масса соли содержится в 800 мл 1,2 М раствора бромида калия?

Занятие № 6. Лабораторная работа № 4

СТАНДАРТИЗАЦИЯ РАСТВОРА СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ

Дата:_____________________________________________________

Цель работы: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Краткая теория:

Запишите

Титр. Титрование  (определения). ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Закон эквивалентов для растворов (формула)__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Индикаторы. Кислотно-основные индикаторы (перечислить). _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Рабочий (стандартный, титрованный) раствор.