dio I
1,1 mol bilo kojeg plina na n. at. zauzima istu zapreminu, jednaku 22,4 litara. Ovaj volumen se zove molar i označen sa Vm.
2. Količina supstance (n) - odnos zapremina gasa na n. at. na molarni volumen:
n = V / Vm => Vm se mjeri u l / mol.
3. Dakle, količina supstance
4. Popuniti tabelu "Kvantitativne karakteristike supstanci", praveći potrebne proračune.
Dio II
1. Uspostavite odnos između naziva i dimenzije količine.
2. Navedite formule koje su izvedene iz osnovne formule n = V / Vm.
2) V = n Vm
3) Vm = V / n
3. Koliko molekula sadrži 44,8 L (standardnog) ugljičnog dioksida? Riješite problem na dva načina.
4. Izmislite uslov za zadatak u kojem trebate pronaći broj molekula N, ako je poznat volumen V.
Odredite broj čestica dušikovog oksida (II) ako je njegova zapremina 67,2 litara.
Riješite problem na bilo koji način.
5. Izračunajte masu 78,4 L (standardnog) hlora.
6. Pronađite zapreminu od 297 g fosgena (COCl2).
7. Izračunajte masu 56 litara amonijaka, čiji je 10% vodeni rastvor u medicini poznat kao "amonijak".
8. Napravite problem koristeći naučene koncepte. Koristite svoj računar da napravite grafiku koja će ilustrirati ovaj zadatak. Predložite način da to riješite. Da li je tačno da je 22,4 litra azota ili 22,4 litra vodonika isto po težini? Potvrdite odgovor proračunima.
Svrha lekcije: formirati pojam molarne, milimolarne i kilomolarne zapremine gasova i njihovih mernih jedinica.
Ciljevi lekcije:
- obrazovne- konsolidovati prethodno proučene formule i pronaći vezu između zapremine i mase, količine supstance i broja molekula, konsolidovati i sistematizovati znanja učenika.
- U razvoju- razvijanje vještina i sposobnosti za rješavanje problema, sposobnost logičkog mišljenja, širenje vidika učenika, njihovu kreativnost, sposobnost rada sa dodatnom literaturom, dugotrajno pamćenje, interesovanje za predmet.
- obrazovne- obrazovati osobe sa visokim nivoom kulture, formirati potrebu za kognitivnom aktivnošću.
Vrsta lekcije: Kombinovana lekcija.
Oprema i reagensi: Tabela "Molarna zapremina gasova", Avogadrov portret, čaša, voda, merne čaše sa sumporom, kalcijum oksidom, glukozom u količini od 1 mol.
Plan lekcije:
- Organizacioni trenutak (1 min.)
- Test znanja u formi frontalnog istraživanja (10 min.)
- Popunjavanje tabele (5 min.)
- Objašnjavanje novog materijala (10 min.)
- Pričvršćivanje (10 min.)
- Sumiranje (3 min.)
- Domaći (1 min.)
Tokom nastave
1. Organizacioni momenat.
2. Frontalni razgovor o pitanjima.
Kako se zove masa 1 mola supstance?
Kako povezati molarnu masu i količinu supstance?
Koji je Avogadrov broj?
Kako su Avogadrov broj i količina materije povezani?
I kako povezati masu i broj molekula neke supstance?
3. Sada popunite tabelu, rješavajući probleme - ovo je grupni rad.
| Formula, supstance | Težina, g | Molarna masa, g/mol | Količina supstance, mol | Broj molekula | Avogadrov broj, molekuli / mol |
| ZnO | ? | 81 g/mol | ? krtica | 18 10 23 molekula | 6 10 23 |
| MgS | 5,6g | 56 g/mol | ? krtica | ? | 6 10 23 |
| BaCl 2 | ? | ? g / mol | 0,5 mol | 3 10 23 molekula | 6 10 23 |
4. Učenje novog gradiva.
“... Želimo ne samo da znamo kako priroda funkcionira (i kako nastaju prirodni fenomeni), nego i, ako je moguće, da postignemo cilj, možda utopijski i hrabar na izgled, - da saznamo zašto je priroda potpuno ista i nije drugačije. Tu naučnici nalaze najveće zadovoljstvo."
Albert Einstein
Dakle, naš cilj je da nađemo najveće zadovoljstvo kao pravi naučnici.
A kako se zove zapremina 1 mola supstance?
Od čega zavisi molarni volumen?
Koliki će biti molarni volumen vode ako je njen M r = 18 i ρ = 1 g/ml?
(Naravno 18 ml).
Za određivanje zapremine koristili ste formulu poznatu iz fizike ρ = m / V (g / ml, g / cm 3, kg / m 3)
Izmjerimo ovu zapreminu mjernim priborom. Izmjerimo molarne zapremine alkohola, sumpora, gvožđa, šećera. Oni su različiti, jer gustina je drugačija, (tabela različitih gustina).
A šta je sa gasovima? Ispostavilo se da je 1 mol bilo kojeg plina u normalnim uvjetima. (0°C i 760 mm Hg) zauzima istu molarnu zapreminu od 22,4 L/mol (prikazano u tabeli). A kako će se zvati zapremina od 1 kilomola? Kilomolar. To je jednako 22,4 m 3 / kmol. Milimolarni volumen 22,4 ml / mol.
Odakle ovaj broj?
To proizilazi iz Avogadrova zakona. Korolar iz Avogadrovog zakona: 1 mol bilo kojeg plina na n.u. zauzima zapreminu od 22,4 l/mol.
Sada ćemo čuti nešto o životu italijanskog naučnika. (poruka o Avogadrovom životu)
Sada pogledajmo ovisnost vrijednosti o različitim pokazateljima:
| Formula supstance | Stanje agregacije (pod normalnim uslovima) | Težina, g | Gustina, g/ml | Zapremina serviranja u 1 mol, l | Količina supstance, mol | Odnos između zapremine i količine supstance |
| NaCl | Solid | 58,5 | 2160 | 0,027 | 1 | 0,027 |
| H 2 O | Tečnost | 18 | 1000 | 0,018 | 1 | 0,18 |
| O 2 | Gas | 32 | 1,43 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| H 2 | Gas | 2 | 0,09 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| CO 2 | Gas | 44 | 1,96 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| SO 2 | gas | 64 | 2,86 | 22,4 | 1 | 22,4 |
Iz poređenja dobijenih podataka izvući zaključak (odnos između zapremine i količine supstance za sve gasovite supstance (u standardnim uslovima) izražava se istom vrednošću koja se naziva molarni volumen).
Označava se sa V m i mjeri se u l/mol, itd. Izvodimo formulu za pronalaženje molarne zapremine
V m = V /v , odavde možete pronaći količinu materije i zapreminu gasa. Sada se prisjetimo prethodno proučavanih formula, mogu li se kombinirati? Možete dobiti univerzalne formule za proračune.
m / M = V / V m;
V / V m = N / Na
5. A sada ćemo znanje stečeno uz pomoć usmenog računanja konsolidirati, tako da će se znanje kroz vještine automatski primijeniti, odnosno pretvoriti u vještine.
Za tačan odgovor dobit ćete bod, a procjenu prema broju bodova.
- Koja je formula za vodonik?
- Kolika je njegova relativna molekulska težina?
- Kolika mu je molarna masa?
- Koliko će molekula vodonika biti u svakom slučaju?
- Koliko će to trajati u normalnim uslovima? 3 g H 2?
- Koliko će težiti 12 10 23 molekula vodonika?
- Koliki će volumen zauzimati ovi molekuli u svakom slučaju?
A sada rješavamo probleme u grupama.
Problem broj 1
Uzorak: Kolika je zapremina 0,2 mol N 2 u normalnim uslovima?
- Kolika je zapremina 5 mola O 2 u normalnim uslovima?
- Kolika je zapremina 2,5 mola H 2 u normalnim uslovima?
Problem broj 2
Uzorak: Koja količina supstance sadrži 33,6 litara vodonika pri standardnim uslovima?
Zadaci za samostalno rješavanje
Riješite zadatke prema datom primjeru:
- Koja količina supstance sadrži kiseonik zapremine 0,224 litara pri standardnim uslovima?
- Koliko tvari sadrži ugljični dioksid zapremine 4,48 litara pri standardnim uslovima?
Problem broj 3
Uzorak: Koliko će 56 g CO gasa uzeti u normalnim uslovima?
Zadaci za samostalno rješavanje
Riješite zadatke prema datom primjeru:
- Koliko će 8 g gasa O 2 uzeti u normalnim uslovima?
- Koliko će 64 g gasa SO 2 uzeti u normalnim uslovima?
Problem broj 4
Uzorak: Koja zapremina sadrži 3 × 10 23 molekula vodonika H 2 u normalnim uslovima?
Zadaci za samostalno rješavanje
Riješite zadatke prema datom primjeru:
- Koja zapremina sadrži 12,04 · 10 23 molekula vodonika SO 2 u normalnim uslovima?
- Koja zapremina sadrži 3,01 · 10 23 molekula vodonika O 2 u normalnim uslovima?
Koncept relativne gustine gasova treba dati na osnovu njihovog znanja o gustini tela: D = ρ 1 / ρ 2, gde je ρ 1 gustina prvog gasa, ρ 2 je gustina gasa. drugi gas. Znate formulu ρ = m / V. Zamjenom m u ovoj formuli sa M, i V za V m, dobijamo ρ = M / V m. Tada se relativna gustina može izraziti koristeći desnu stranu posljednje formule:
D = ρ 1 / ρ 2 = M 1 / M 2.
Zaključak: relativna gustina gasova je broj koji pokazuje koliko je puta molarna masa jednog gasa veća od molarne mase drugog gasa.
Na primjer, odredite relativnu gustoću kisika u zraku, u smislu vodonika.
6. Sumiranje.
Riješite zadatke za konsolidaciju:
Pronađite masu (n.u.): a) 6 litara. Oko 3; b) 14 god. gas H 2 S?
Koliki je volumen vodonika u normalnim uslovima? nastaje interakcijom 0,23 g natrijuma s vodom?
Kolika je molarna masa gasa ako je 1 litar. ima masu od 3,17 g? (Savjet! M = ρV)
Volumen gasa se može detektovati uz pomoć nekoliko formula. Neophodno je dati prednost nekom pogodnom, na osnovu podataka u stanju problema količina. Veliku ulogu u odabiru potrebne formule igraju ovi mediji, posebno: tlak i temperatura.
Instrukcije
1. Formula koja je posebno uobičajena u problemima: V = n * Vm, gdje je V zapremina gasa (l), n broj supstance (mol), Vm molarni volumen gasa (l/mol), pod tipični uslovi (nv) je standardna vrijednost i jednaka je 22,4 l/mol. Tako se dešava da u uslovu nema broja supstance, ali postoji masa određene supstance, onda radimo ovo: n = m / M, gde je m masa supstance (g), M je molar masa supstance (g/mol). Molarnu masu nalazimo prema tabeli D.I. Mendeljejev: ispod svakog elementa je upisana njegova nuklearna masa, saberemo sve mase i dobijemo onu koja nam je potrebna. Ali takvi problemi su prilično rijetki, obično postoji jednačina reakcije u problemima. Rješenje ovakvih problema se u tom pogledu neznatno mijenja. Pogledajmo primjer.
2. Koja zapremina vodonika će se osloboditi u tipičnim uslovima ako rastvorimo 10,8 g aluminijuma u višku hlorovodonične kiseline Zapišite jednačinu reakcije: 2Al + 6HCl (g) = 2AlCl3 + 3H2.Rješavamo zadatak o ovoj jednačini. Nalazimo broj aluminijske supstance koja je ušla u reakciju: n (Al) = m (Al) / M (Al). Da bismo zamijenili podatke u ovoj formuli, trebamo izračunati molarnu masu aluminija: M (Al) = 27 g/mol. Zamjena: n (Al) = 10,8 / 27 = 0,4 mol Iz jednačine vidimo da kada se 2 mola aluminijuma otopi, nastaje 3 mola vodonika. Izračunavamo koliko se vodika formira iz 0,4 mola aluminija: n (H2) = 3 * 0,4 / 2 = 0,6 mol. Nakon toga podatke zamjenjujemo u formulu za pronalaženje volumena vodonika: V = n * Vm = 0,6 * 22,4 = 13,44 litara. Tako da smo dobili rezultat.
3. Ako imamo posla sa gasnim sistemom, onda se dešava sledeća formula: q (x) = V (x) / V, gde je q (x) (phi) zapreminski udeo komponente, V (x) je zapremina komponente (l), V je zapremina sistema (l). Da bismo pronašli zapreminu komponente, dobijamo formulu: V (x) = q (x) * V. A ako trebate pronaći volumen sistema, onda: V = V (x) / q (x).
Plin u kojem je interakcija između molekula zanemarljiva smatra se besprijekornim. Pored pritiska, stanje gasa karakteriše temperatura i zapremina. Odnosi između ovih parametara prikazani su u zakonima o plinu.
Instrukcije
1. Pritisak gasa je direktno proporcionalan njegovoj temperaturi, broju supstance i obrnuto proporcionalan zapremini posude koju zauzima gas. Indikator proporcionalnosti je univerzalni gas kontinuirani R, približno jednak 8,314. Mjeri se u džulovima podijeljeno s molom i kelvinom.
2. Ovaj raspored formira matematički odnos P =?RT / V, gdje? - broj supstance (mol), R = 8,314 - univerzalni gas kontinuiran (J / mol K), T - temperatura gasa, V - zapremina. Pritisak se izražava u Pascalima. Takođe se može izraziti u atmosferama, sa 1 atm = 101,325 kPa.
3. Razmatrana veza je posledica Mendeljejev-Klapejronove jednačine PV = (m / M) RT. Ovdje je m masa plina (g), M njegova molarna masa (g/mol), a udio m/M rezultira brojem tvari?, ili brojem molova. Mendeljejev-Klapejronova jednačina je objektivna za sve gasove koji se mogu smatrati besprekornim. Ovo je osnovni fizički i hemijski zakon o gasu.
4. Prateći ponašanje besprekornog gasa, govori se o takozvanim tipičnim uslovima - uslovima sredine sa kojima se posebno često suočavamo u stvarnosti. Dakle, tipični podaci (n.o.) pretpostavljaju temperaturu od 0 stepeni Celzijusa (ili 273,15 stepeni Kelvina) i pritisak od 101,325 kPa (1 atm). Pronađena je vrijednost koja je jednaka zapremini jednog mola savršenog plina pod sljedećim uvjetima: Vm = 22,413 l/mol. Ovaj volumen se naziva molarni. Molarni volumen je jedna od glavnih kemijskih konstanti koje se koriste u rješavanju problema.
5. Glavna stvar koju treba razumjeti je da se s kontinuiranim pritiskom i temperaturom volumen plina također ne mijenja. Ovaj divan postulat formulisan je u Avogadrovom zakonu, koji kaže da je zapremina gasa direktno proporcionalna broju molova.
Povezani video zapisi
Bilješka!
Postoje i druge formule za pronalaženje zapremine, ali ako treba da pronađete zapreminu gasa, poslužiće samo formule date u ovom članku.
Zajedno s masom i zapreminom, kemijski proračuni često koriste količinu tvari proporcionalnu broju strukturnih jedinica sadržanih u tvari. U ovom slučaju, u svakom slučaju treba naznačiti na koje se strukturne jedinice (molekule, atomi, joni, itd.) misli. Jedinica za količinu supstance je mol.
Mol - količina tvari koja sadrži onoliko molekula, atoma, iona, elektrona ili drugih strukturnih jedinica koliko ima atoma u 12 g izotopa ugljika 12C.
Broj strukturnih jedinica sadržanih u 1 molu supstance (Avogadrova konstanta) određuje se sa velikom tačnošću; u praktičnim proračunima uzima se jednakim 6,02 1024 mol -1.
Lako je pokazati da je masa 1 mola supstance (molarna masa), izražena u gramima, numerički jednaka relativnoj molekulskoj masi ove supstance.
Dakle, relativna molekulska težina (ili, skraćeno, molekulska težina) slobodnog hlora C1r iznosi 70,90. Dakle, molarna masa molekularnog hlora iznosi 70,90 g/mol. Međutim, molarna masa atoma hlora je polovina (45,45 g/mol), budući da 1 mol molekula hlora Cl sadrži 2 mola atoma hlora.
Prema Avogadrovom zakonu, jednake količine bilo kojeg plina uzetih na istoj temperaturi i istom tlaku sadrže isti broj molekula. Drugim riječima, isti broj molekula bilo kojeg plina zauzima isti volumen pod istim uvjetima. U isto vrijeme, 1 mol bilo kojeg plina sadrži isti broj molekula. Dakle, pod istim uslovima, 1 mol bilo kog gasa zauzima isti volumen. Ova zapremina se naziva molarna zapremina gasa i pod normalnim uslovima (0°C, pritisak 101, 425 kPa) jednaka je 22,4 litara.
Na primjer, izjava "sadržaj ugljičnog dioksida u zraku je 0,04% (vol.)" znači da će pri parcijalnom pritisku od CO 2 koji je jednak tlaku zraka i na istoj temperaturi, ugljični dioksid sadržan u zraku zauzimaju 0,04% ukupne zapremine koju zauzima vazduh.
Kontrolni zadatak
1. Uporedite broj molekula sadržanih u 1 g NH 4 i u 1 g N 2. U kom slučaju i koliko puta je broj molekula veći?
2. Izrazite masu jedne molekule sumpordioksida u gramima.
4. Koliko molekula ima u 5,00 ml hlora u normalnim uslovima?
4. Koliki je volumen 27 10 21 molekula plina u normalnim uvjetima?
5. Izraziti u gramima masu jednog molekula NO 2 -
6. Koliki je omjer zapremina koje zauzima 1 mol O 2 i 1 mol Oz (uslovi su isti)?
7. Uzete jednake mase kiseonika, vodonika i metana pod istim uslovima. Pronađite omjer zapremina uzetih plinova.
8. Na pitanje koliku zapreminu će zauzeti 1 mol vode u normalnim uslovima, odgovor je: 22,4 litara. Da li je ovo tačan odgovor?
9. Izrazite masu jednog HCl molekula u gramima.
Koliko molekula ugljen-dioksida ima u 1 litru vazduha ako je zapreminski sadržaj CO2 0,04% (normalni uslovi)?
10. Koliko molova se nalazi u 1 m 4 bilo kog gasa u normalnim uslovima?
11. Izrazite u gramima masu jednog molekula H 2 O-
12. Koliko mola kiseonika ima u 1 litru vazduha, ako je zapremina
14. Koliko molova azota ima u 1 litru vazduha ako je zapreminski sadržaj 78% (normalni uslovi)?
14. Uzete jednake mase kiseonika, vodonika i azota pod istim uslovima. Pronađite omjer zapremina uzetih plinova.
15. Uporedite broj molekula sadržanih u 1 g NO 2 i u 1 g N 2 . U kom slučaju i koliko puta je broj molekula veći?
16. Koliko molekula ima u 2,00 ml vodonika u normalnim uslovima?
17. Izrazite u gramima masu jednog molekula H 2 O-
18. Kolika je zapremina 17 10 21 molekula gasa u normalnim uslovima?
BRZINA HEMIJSKIH REAKCIJA
Prilikom definisanja koncepta brzine hemijskih reakcija potrebno je razlikovati homogene i heterogene reakcije. Ako se reakcija odvija u homogenom sistemu, na primjer, u otopini ili u mješavini plinova, tada se odvija kroz cijeli volumen sistema. Homogena brzina reakcije je količina supstance koja ulazi u reakciju ili nastaje kao rezultat reakcije u jedinici vremena u jedinici zapremine sistema. Budući da je omjer broja molova tvari i volumena u kojem je raspoređena molarna koncentracija tvari, brzina homogene reakcije također se može definirati kao promjena koncentracije u jedinici vremena bilo koje od tvari: početnog reagensa ili produkta reakcije... Kako bi se osiguralo da je rezultat izračuna uvijek pozitivan, bez obzira na to da li se temelji na reagensu ili proizvodu, u formuli se koristi znak "±":
U zavisnosti od prirode reakcije, vreme se može izraziti ne samo u sekundama, kako zahteva SI sistem, već i u minutama ili satima. U toku reakcije, vrijednost njegove brzine nije konstantna, već se stalno mijenja: smanjuje se, jer se koncentracija početnih tvari smanjuje. Gornji proračun daje prosječnu vrijednost brzine reakcije u određenom vremenskom intervalu Δτ = τ 2 - τ 1. Prava (trenutna) brzina je definirana kao granica do koje je omjer Δ WITH/ Δτ pri Δτ → 0, tj. prava brzina je jednaka derivatu koncentracije u odnosu na vrijeme.
Za reakciju u čijoj jednadžbi postoje stehiometrijski koeficijenti koji se razlikuju od jedinice, vrijednosti brzine izražene za različite tvari nisu iste. Na primjer, za reakciju A + 4B = D + 2E, potrošnja supstance A je jednaka jednom molu, supstance B - tri mola, dolazak supstance E - dva mola. Dakle υ (A) = ⅓ υ (B) = υ (D) = ½ υ (E) ili υ (E). = ⅔ υ (V) .
Ako dođe do reakcije između supstanci u različitim fazama heterogenog sistema, onda se može odvijati samo na granici između ovih faza. Na primjer, interakcija otopine kiseline i komada metala događa se samo na površini metala. Brzina heterogene reakcije je količina tvari koja ulazi u reakciju ili nastaje kao rezultat reakcije u jedinici vremena po jedinici međupovršine:
.
Ovisnost brzine kemijske reakcije od koncentracije reaktanata izražava se zakonom djelovanja mase: pri konstantnoj temperaturi, brzina hemijske reakcije je direktno proporcionalna proizvodu molarnih koncentracija reagujućih supstanci, podignutih na stepene jednake koeficijentima u formulama ovih supstanci u jednadžbi reakcije... Zatim za reakciju
2A + B → proizvodi
odnos je tačan υ ~ · WITH A 2 WITH B, a za prelazak na jednakost uvodi se koeficijent proporcionalnosti k pozvao konstanta brzine reakcije:
υ = k· WITH A 2 WITH B = k· [A] 2 · [B]
(molarne koncentracije u formulama mogu se označiti slovom WITH sa odgovarajućim indeksom i formulom supstance u uglastim zagradama). Fizičko značenje konstante brzine reakcije je brzina reakcije pri koncentracijama svih reaktanata jednakim 1 mol/L. Dimenzija konstante brzine reakcije zavisi od broja faktora u desnoj strani jednačine i može biti s –1; s –1 · (l / mol); s –1 · (l 2 / mol 2), itd., odnosno takav da se u svakom slučaju u proračunima brzina reakcije izražava u mol · l –1 · s –1.
Za heterogene reakcije, jednadžba zakona djelovanja mase uključuje koncentracije samo onih tvari koje su u plinovitoj fazi ili u otopini. Koncentracija tvari u čvrstoj fazi je konstantna vrijednost i uključena je u konstantu brzine, na primjer, za proces sagorijevanja uglja C + O 2 = CO 2, zapisuje se zakon djelovanja mase:
υ = k I Const = k·,
gdje k= k I Konst.
U sistemima u kojima su jedna ili više supstanci gasovi, brzina reakcije takođe zavisi od pritiska. Na primjer, kada vodik stupi u interakciju s parama joda H 2 + I 2 = 2HI, brzina kemijske reakcije će biti određena izrazom:
υ = k··.
Ako se pritisak poveća, na primjer, 4 puta, tada će se zapremina koju zauzima sistem smanjiti za isti iznos, pa će se koncentracija svake od supstanci koje reaguju povećati za isti iznos. Brzina reakcije u ovom slučaju će se povećati 9 puta.
Ovisnost brzine reakcije o temperaturi opisano Van't Hoffovim pravilom: kada temperatura raste za svakih 10 stepeni, brzina reakcije se povećava za 2-4 puta... To znači da kako temperatura raste u aritmetičkoj progresiji, brzina kemijske reakcije raste eksponencijalno. Osnova u formuli progresije je temperaturni koeficijent brzine reakcijeγ, koji pokazuje koliko puta se brzina date reakcije (ili, što je isto, konstanta brzine) povećava sa povećanjem temperature za 10 stepeni. Matematički, Van't Hoffovo pravilo se izražava formulama:
ili 
gdje i su brzine reakcije, respektivno, na početnoj t 1 i konačno t 2 temperature. Van't Hoffovo pravilo se također može izraziti sljedećim omjerima:
; 
; 
; 
,
gdje i su, respektivno, brzina i konstanta brzine reakcije na temperaturi t; i - iste vrijednosti na temperaturi t +10n; n- broj intervala od "deset stepeni" ( n =(t 2 –t 1) / 10), za koji se temperatura promijenila (može biti cijeli ili razlomak, pozitivan ili negativan).
Kontrolni zadatak
1. Pronađite vrijednost konstante brzine reakcije A + B -> AB, ako je pri koncentracijama tvari A i B jednakim 0,05 odnosno 0,01 mol/l, brzina reakcije 5 10 -5 mol/(l-min ).
2. Koliko puta će se promijeniti brzina reakcije 2A + B -> A2B ako se koncentracija supstance A udvostruči, a koncentracija supstance B smanji za 2 puta?
4. Koliko puta treba povećati koncentraciju supstance, V 2 u sistemu 2A 2 (g) + V 2 (g) = 2A 2 V (g.), tako da kada se koncentracija supstance A smanji za 4 puta, brzina direktne reakcije se ne mijenja ?
4. Neko vrijeme nakon početka reakcije 3A + B-> 2C + D, koncentracija tvari je bila: [A] = 0,04 mol/l; [B] = 0,01 mol/l; [C] = 0,008 mol/L. Koje su početne koncentracije tvari A i B?
5. U sistemu CO + C1 2 = COC1 2 koncentracija je povećana sa 0,04 na 0,12 mol/l, a koncentracija hlora sa 0,02 na 0,06 mol/l. Koliko se puta povećala brzina direktne reakcije?
6. Reakcija između supstanci A i B izražava se jednadžbom: A + 2B → C. Početne koncentracije su: [A] 0 = 0,04 mol / l, [B] o = 0,05 mol / l. Konstanta brzine reakcije je 0,4. Odrediti početnu brzinu reakcije i brzinu reakcije nakon određenog vremena, kada se koncentracija tvari A smanji za 0,01 mol/L.
7. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2SO + O2 = 2SO2 u zatvorenoj posudi ako se pritisak udvostruči?
8. Izračunajte koliko će se puta povećati brzina reakcije ako se temperatura sistema poveća sa 20°C na 100°C, uzimajući vrijednost temperaturnog koeficijenta brzine reakcije jednaku 4.
9. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO (r.) + 0 2 (g) → 2N02 (r.), ako se pritisak u sistemu poveća za 4 puta;
10. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO (r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.) ako se zapremina sistema smanji za 4 puta?
11. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO (r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.) ako se koncentracija NO poveća za 4 puta?
12. Koliki je temperaturni koeficijent brzine reakcije ako je s porastom temperature za 40 stepeni brzina reakcije
povećava za 15,6 puta?
14. . Pronađite vrijednost konstante brzine reakcije A + B -> AB, ako je pri koncentracijama tvari A i B jednakim 0,07 odnosno 0,09 mol/l, brzina reakcije 2,7 10 -5 mol/(l-min).
14. Reakcija između supstanci A i B izražava se jednadžbom: A + 2B → C. Početne koncentracije su: [A] 0 = 0,01 mol/l, [B] o = 0,04 mol/l. Konstanta brzine reakcije je 0,5. Odrediti početnu brzinu reakcije i brzinu reakcije nakon određenog vremena, kada se koncentracija tvari A smanji za 0,01 mol/L.
15. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO (r.) + 0 2 (g) → 2N02 (r.), ako se pritisak u sistemu udvostruči;
16. U sistemu CO + C1 2 = COC1 2 koncentracija je povećana sa 0,05 na 0,1 mol/l, a koncentracija hlora sa 0,04 na 0,06 mol/l. Koliko se puta povećala brzina direktne reakcije?
17. Izračunajte koliko će se puta povećati brzina reakcije ako se temperatura sistema poveća sa 20 °C na 80 °C, uzimajući vrijednost temperaturnog koeficijenta brzine reakcije jednaku 2.
18. Izračunajte koliko će se puta povećati brzina reakcije ako se temperatura sistema poveća sa 40 °C na 90 °C, uzimajući vrijednost temperaturnog koeficijenta brzine reakcije jednaku 4.
HEMIJSKO VEZIVANJE. FORMIRANJE I STRUKTURA MOLEKULA
1. Koje vrste hemijskih veza poznajete? Navedite primjer stvaranja ionske veze metodom valentnih veza.
2. Koja hemijska veza se naziva kovalentna? Šta je karakteristično za tip kovalentne veze?
4. Koja su svojstva kovalentne veze? Pokažite to konkretnim primjerima.
4. Koja vrsta hemijske veze u molekulima H2; Cl 2 HC1?
5. Kakva je priroda veza u molekulima NCI 4, CS 2, CO 2? Za svaki od njih označiti smjer pomaka zajedničkog elektronskog para.
6. Koja hemijska veza se naziva jonskom? Šta je karakteristično za jonski tip veze?
7. Koja je vrsta veze u molekulima NaCl, N 2, Cl 2?
8. Nacrtati sve moguće načine preklapanja s-orbitale sa p-orbitalom; Navedite smjer veze u ovom slučaju.
9. Objasniti donor-akceptorski mehanizam kovalentne veze na primjeru formiranja jona fosfonijuma [PH 4]+.
10. U molekulima CO, CO2, da li je veza polarna ili nepolarna? Objasni. Opišite vodoničnu vezu.
11. Zašto su neki molekuli s polarnim vezama općenito nepolarni?
12. Kovalentni ili jonski tip veze karakterističan je za sljedeća jedinjenja: Nal, S0 2, KF? Zašto je ionska veza granični slučaj kovalentne?
14. Šta je metalna veza? Po čemu se razlikuje od kovalentne veze? Koja svojstva metala određuje?
14. Kakva je priroda veza između atoma u molekulima; KHF 2, H 2 0, HNO ?
15. Kako objasniti veliku čvrstoću veze između atoma u molekulu azota N 2 i mnogo manje u molekulu fosfora P 4?
šesnaest . Koja vrsta veze se zove vodonik? Zašto stvaranje vodoničnih veza nije tipično za molekule H2S i HC1, za razliku od H2O i HF?
17. Koja se veza naziva jonskom? Da li ionska veza posjeduje svojstva zasićenosti i usmjerenosti? Zašto je to ekstremni slučaj kovalentne veze?
18. Koja je vrsta veze u molekulima NaCl, N 2, Cl 2?
Imena kiselina nastaju od ruskog naziva za centralni kiselinski atom sa dodatkom sufiksa i završetaka. Ako stanje oksidacije centralnog atoma kiseline odgovara broju grupe periodnog sistema, tada se naziv formira pomoću najjednostavnijeg pridjeva iz naziva elementa: H 2 SO 4 - sumporna kiselina, HMnO 4 - manganska kiselina. Ako elementi koji stvaraju kiseline imaju dva oksidaciona stanja, tada se srednje oksidaciono stanje označava sufiksom -ist-: H 2 SO 3 - sumporna kiselina, HNO 2 - azotna kiselina. Za nazive halogenih kiselina koje imaju mnogo oksidacionih stanja koriste se različiti sufiksi: tipični primjeri - HClO 4 - hlor n th kiselina, HClO 3 - hlor novat th kiselina, HClO 2 - hlor ist kiselina, HClO - hlor novatista th kiselina (anoksična kiselina HCl se naziva hlorovodonična kiselina - obično hlorovodonična kiselina). Kiseline se mogu razlikovati po broju molekula vode koje hidratiziraju oksid. Kiseline koje sadrže najveći broj atoma vodika nazivaju se orto kiselinama: H 4 SiO 4 - ortosilicijumska kiselina, H 3 PO 4 - ortofosforna kiselina. Kiseline koje sadrže 1 ili 2 atoma vodika nazivaju se metakiselinama: H 2 SiO 3 - metasilicijum kiselina, HPO 3 - metafosforna kiselina. Zovu se kiseline koje sadrže dva centralna atoma di kiseline: H 2 S 2 O 7 - sumporna kiselina, H 4 P 2 O 7 - difosforna kiselina.
Složena imena se formiraju na isti način kao imena soli, ali kompleksnom katjonu ili anjonu se daje sistematski naziv, odnosno čita se s desna na lijevo: K 3 - kalijum heksafluoroferat (III), SO 4 - tetraamin bakar (II) sulfat.
Nazivi oksida formiraju se pomoću riječi "oksid" i genitiva ruskog imena za centralni atom oksida, što ukazuje, ako je potrebno, na oksidacijsko stanje elementa: Al 2 O 3 - aluminijev oksid, Fe 2 O 3 - željezo (III) oksid.
Osnovna imena formiraju se pomoću riječi "hidroksid" i genitiva ruskog imena za centralni atom hidroksida, što ukazuje, ako je potrebno, na oksidacijsko stanje elementa: Al (OH) 3 - aluminijum hidroksid, Fe (OH) 3 - gvožđe (III) hidroksid.
Imena vodonikovih jedinjenja nastaju u zavisnosti od kiselinsko-baznih svojstava ovih jedinjenja. Za gasovita jedinjenja koja stvaraju kiseline sa vodonikom koriste se sledeći nazivi: H 2 S– sulfan (vodonik sulfid), H 2 Se– selan (vodonik selenid), HI– jodid vodonik; njihove otopine u vodi nazivaju se sumporovodonična, selenska i jodovodična kiselina. Za neka jedinjenja sa vodonikom koriste se posebni nazivi: NH 3 - amonijak, N 2 H 4 - hidrazin, PH 3 - fosfin. Jedinjenja sa vodonikom koji imaju oksidaciono stanje -1 nazivaju se hidridi: NaH - natrijum hidrid, CaH 2 - kalcijum hidrid.
Imena soli nastaju od latinskog naziva centralnog atoma kiselinskog ostatka uz dodatak prefiksa i sufiksa. Nazivi binarnih (dvoelementnih) soli formiraju se pomoću sufiksa - id: NaCl - natrijum hlorid, Na 2 S - natrijum sulfid. Ako središnji atom kiselinskog ostatka koji sadrži kisik ima dva pozitivna oksidacijska stanja, tada je najviše oksidacijsko stanje označeno sufiksom - at: Na 2 SO 4 - sulf at natrijum, KNO 3 - nitr at kalijum, a najniže oksidacijsko stanje - sa sufiksom - to: Na 2 SO 3 - sulf to natrijum, KNO 2 - nitr to kalijum. Prefiksi i sufiksi se koriste za imenovanje oksigeniranih halogenih soli: KClO 4 - lane hlor at kalijum, Mg (ClO 3) 2 - hlor at magnezijum, KClO 2 - hlor to kalijum, KClO - hipo hlor to kalijum.
Zasićenje je kovalentnoupsvezaona- manifestuje se u tome da u jedinjenjima s- i p-elemenata nema nesparenih elektrona, odnosno da svi nespareni elektroni atoma formiraju vezujuće elektronske parove (izuzeci su NO, NO 2, ClO 2 i ClO 3 ).
Lonely electron pairs (LEP) su elektroni koji zauzimaju atomske orbitale u parovima. Prisustvo LEP-a određuje sposobnost anjona ili molekula da formiraju donorsko-akceptorske veze kao donori elektronskih parova.
Nespareni elektroni su elektroni atoma koji se nalaze jedan po jedan u orbitali. Za s- i p-elemente, broj nesparenih elektrona određuje koliko vezanih elektronskih parova dati atom može formirati s drugim atomima mehanizmom razmjene. U metodi valentnih veza pretpostavlja se da se broj nesparenih elektrona može povećati zbog usamljenih elektronskih parova ako postoje slobodne orbitale unutar valentnog elektronskog nivoa. U većini spojeva s- i p-elemenata nema nesparenih elektrona, jer svi nespareni elektroni atoma formiraju veze. Međutim, postoje molekuli s nesparenim elektronima, na primjer NO, NO 2, oni su visoko reaktivni i teže stvaranju dimera tipa N 2 O 4 na račun nesparenih elektrona.
Normalna koncentracija - ovo je broj mladeža ekvivalenti u 1 litru rastvora.
Normalni uslovi - temperatura 273K (0 o C), pritisak 101,3 kPa (1 atm).
Razmjenski i donor-akceptorski mehanizmi stvaranja hemijskih veza... Stvaranje kovalentnih veza između atoma može se dogoditi na dva načina. Ako do formiranja veznog elektronskog para dolazi zbog nesparenih elektrona oba vezana atoma, onda se ovaj način formiranja veznog elektronskog para naziva razmjenski mehanizam - atomi razmjenjuju elektrone, a vezni elektroni pripadaju oba vezana atoma. Ako je vezni elektronski par formiran zbog usamljenog elektronskog para jednog atoma i prazne orbitale drugog atoma, tada je ovo formiranje veznog elektronskog para mehanizam donor-akceptor (vidi. metoda valentnih veza).
Reverzibilne jonske reakcije - to su reakcije u kojima nastaju produkti koji mogu formirati početne tvari (ako se ima u vidu napisana jednadžba, onda za reverzibilne reakcije možemo reći da se mogu odvijati u oba smjera sa stvaranjem slabih elektrolita ili slabo topljivih spojeva). Reverzibilne ionske reakcije često karakterizira nepotpuna konverzija; budući da tokom reverzibilne jonske reakcije nastaju molekuli ili ioni koji uzrokuju pomak prema početnim produktima reakcije, odnosno kao da "inhibiraju" reakciju. Reverzibilne jonske reakcije opisuju se znakom ⇄, a ireverzibilne - znakom →. Primjer reverzibilne jonske reakcije je reakcija H 2 S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H +, a primjer ireverzibilne reakcije je S 2- + Fe 2+ → FeS.
Oksidanti – supstance kod kojih se oksidaciona stanja nekih elemenata smanjuju tokom redoks reakcija.
Redox dualnost - sposobnost supstanci da deluju redoks reakcije kao oksidaciono ili redukciono sredstvo, u zavisnosti od partnera (na primer, H 2 O 2, NaNO 2).
Redox reakcije(OVR) - to su hemijske reakcije tokom kojih se menjaju oksidaciona stanja elemenata reagujućih supstanci.
Redox potencijal - vrijednost koja karakterizira redoks kapacitet (snagu) i oksidacijskog agensa i redukcijskog agensa koji čine odgovarajuću polu-reakciju. Dakle, redoks potencijal para Cl 2 / Cl, jednak 1,36 V, karakteriše molekularni hlor kao oksidaciono sredstvo i hloridni ion kao redukciono sredstvo.
oksidi - jedinjenja elemenata sa kiseonikom, u kojima kiseonik ima oksidaciono stanje jednako –2.
Orijentacijske interakcije- intermolekularne interakcije polarnih molekula.
osmoza - fenomen prijenosa molekula rastvarača na polupropusnoj (propusnoj samo za otapalo) membrani prema nižoj koncentraciji rastvarača.
osmotski pritisak - fizičko-hemijsko svojstvo rastvora zbog sposobnosti membrana da propuštaju samo molekule rastvarača. Osmotski pritisak sa strane manje koncentriranog rastvora izjednačava stope prodiranja molekula rastvarača u obe strane membrane. Osmotski pritisak rastvora jednak je pritisku gasa, u kome je koncentracija molekula ista kao i koncentracija čestica u rastvoru.
Arrhenius baze - tvari koje u procesu elektrolitičke disocijacije odvajaju hidroksidne ione.
Bronsted baze - jedinjenja (molekule ili joni tipa S 2-, HS -) koja mogu dodati jone vodonika.
Temelji prema Lewisu (Lewisove baze) – spojevi (molekuli ili joni) sa usamljenim elektronskim parovima sposobnim da formiraju donorsko-akceptorske veze. Najčešća Lewisova baza su molekuli vode, koji imaju jaka svojstva donora.