СРЕДА, 18.11.20 г. 301, 305, 108, 205, 106 по расписанию группы
ГРУППА 301
ТЕМА: Механизмы электролитической диссоциации для веществ с различными типами химической связи. Гидратированные и негидратированные ионы.Степень электролитической диссоциации.
еорию электролитической диссоциации предложил шведский ученый С. Аррениус в 1887 году.
Электролитическая диссоциация – это распад молекул электролита с образованием в растворе положительно заряженных (катионов) и отрицательно заряженных (анионов) ионов.
Например, уксусная кислота диссоциирует так в водном растворе:
CH3COOH⇄H++CH3COO-.
Диссоциация относиться к обратимым процессам. Но различные электролиты диссоциируют по-разному. Степень зависит от природы электролита, его концентрации, природы растворителя, внешних условий (температуры, давления).
Степень диссоциации α – отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул:
α=v´(x)/v(x).
Степень может варьироваться от 0 до 1 (от отсутствия диссоциации до ее полного завершения). Обозначается в процентах. Определяется экспериментальным путем. При диссоциации электролита происходит увеличение числа частиц в растворе. Степень диссоциации показывает силу электролита.
Различают сильные и слабые электролиты.
Сильные электролиты – это те электролиты, степень диссоциации которой превышает 30%.
Электролиты средней силы – это те, степень диссоциации которой делит в пределах от 3% до 30%.
Слабые электролиты – степень диссоциации в водном 0,1 М растворе меньше 3%.
Примеры слабых и сильных электролитов.
Сильные электролиты | Слабые электролиты |
Практически все соли и кислоты: HBr, KOH, NaOH, Ca(OH)2, HNO3, HClO4. | Большинство кислот и оснований: H2S. H2CO3. Al(OH)3, NH4OH. |
Сильные электролиты в разбавленных растворах нацело распадаются на ионы, т.е. α = 1. Но эксперименты показывают, что диссоциация не может быть равна 1, она имеет приближенное значение, но не равна 1. Это не истинная диссоциация, а кажущаяся.
Например, пусть у некоторого соединения α = 0,7. Т.е. по теории Аррениуса в растворе «плавает» 30% непродиссоцииовавших молекул. А 70% образовали свободные ионы. А электролстатическая теория дает другое определение этому понятию: если α = 0,7, то все молекулы диссоциированы на ионы, но ионы свободны лишь на 70%, а оставшиеся 30% - связаны электростатическими взаимодействиями.
Кажущаяся степень диссоциации.
Степень диссоциации зависит не только от природы растворителя и растворяемого вещества, но и от концентрации раствора и температуры.
Уравнение диссоциации можно представить в следующем виде:
AK ⇄ A- + K+.
И степень диссоциации можно выразить так:
С увеличением концентрации раствора степень диссоциации электролита падает. Т.е. значения степени для конкретного электролита не является величиной постоянной.
Причины и механизм диссоциации электролитов объясняются химической теорией раствора Д. И. Менделеева и природой химической связи. Как известно, электролитами являются вещества с ионной или ковалентной сильно полярной связями. Растворители, в которых происходит диссоциация, состоят из полярных молекул. Например, вода — полярный растворитель. Диссоциация электролитов с ионной и полярной связями протекает различно. Рассмотрим механизм диссоциации электролитов в водных растворах.
I. Механизм диссоциации электролитов с ионной связью.
При растворении в воде ионных соединений, например хлорида натрия NaCl, дипольные молекулы воды ориентируются вокруг ионов натрия и хлорид-ионов. При этом положительные полюсы молекул воды притягиваются к хлорид-ионам Сl—, отрицательные полюсы — к положительным ионам Na+ .
В результате этого взаимодействия между молекулами растворителя и ионами электролита притяжение между ионами в кристаллической решетке вещества ослабевает. Кристаллическая решетка разрушается, и ионы переходят в раствор. Эти ионы в водном растворе находятся не в свободном состоянии, а связаны с молекулами воды, т. е. являются гидратированными ионами.
II. Механизм диссоциации электролитов, которые состоят из полярных молекул
При растворении в воде веществ с полярной ковалентной связью происходит взаимодействие дипольных молекул электролита с дипольными молекулами воды. Например, при растворении в воде хлороводорода происходит взаимодействие молекул НСl с молекулами Н2O.
Для простоты в химических уравнениях ионы изображают без молекул воды: Н+ , Ag+, Mg2 +, F—, SO42- и т. д.
Источник: https://himya.ru/elektroliticheskaya-dissociaciya.html
ГРУППА 305
ТЕМА: Расчетные задачи на нахождение относительной молекулярной массы, определение массовой доли химических элементов в сложном веществе.
Задание №1 Вычислите относительную молекулярную массу сульфата алюминия, химическая формула которого Al2(SO4)3. Алгоритм решения |
Дано: Al2(SO4) 3 | 1.Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав сульфата алюминия: Ar(Al)=27 2.Записываем формулу расчета Мr (Al2(SO4) 3) в общем виде: Мr (Al2(SO4) 3) = n1 *Аr (AI) + n2* Ar(S) + n3* Ar(O) n1- число атомов (моль атомов алюминия) n2- число атомов (моль атомов серы) n3- число атомов кислорода (моль атомов кислорода) 2.Подставляем значения относительных атомных масс элементов с учетом моль атомов в формулу расчета и вычисляем. Мr (Al2(SO4) 3 )= 27 * 2 + (32 + 16*4) * 3 = 342 |
Мr (Al2(SO4) 3)-? | Ответ: Мr (Al2(SO4) 3) =342 Не забывайте, что Мr величина безразмерная |
1- оксида железа (III) Fe2O3, гидроксида кальция Ca(OH)2,
2- оксида углерода (IV) CO2, азотной кислоты HNO3,
ГРУППА 108
ТЕМА: Химические св-ва металлов .
ПРОВЕРКА ИЗУЧЕННОГО 16.11.20 г.
Сначала проверьте свои знания онлайн : https://obrazovaka.ru/test/himicheskie-svoystva-metallov-tablica-9-klass.html
Глава "МЕТАЛЛЫ" в эл.учебнике с.72-119, электронный учебник см. в закладке "УЧЕБНИКИ" в моем блоге.
Часть А
А1.Проявляет только восстановительные свойства 1) O2 2) S 3) Na 4) CL2
А2.Легко взаимодействует с кислородом при обычных условиях 1) Fe 2)Au 3) Zn 4) Ca
А3. Взаимодействует с кислородом только при нагревании 1) Ag 2) Li 3) Cu 4) Na
А4.Не взаимодействует с кислородом 1) Pt 2) Ca 3) Cu 4) K
А5. В реакции 2K+2HOH=2KOH+H2 атом калия
- Отдаёт два электрона 3) отдаёт один электрон
- Принимает два электрона 4) принимает один электрон
А6. Наиболее активный металл 1) AL 2) Mg 3) Fe 4) Zn
A7. При горении железа образуется 1) FeOH 2) Fe(OH)3 3) FeO2 4) Fe3O4
А8.Укажите верное суждение: А) все металлы легко реагируют с водой, образуя щелочи;
Б) Щелочные и щелочно – земельные металлы легко реагируют с водой, образуя щелочи.
- Верно только А 3) верны оба суждения
- Верно только Б 4) Оба суждения неверны
А9. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления металлических свойств?
1) AL,Mg,N 2) Zn,AL,Fe 3) Cu,Pb,Ag 4) Ni,Sn,P
А10. Цинк взаимодействует с каждым из трёх веществ:
1)HgCL2,FeSO4,HCL 2)NaOH,NaCL,NiCL2 3)HCL,CL2,MgCL2 4)AL2(SO4)3,H2SO4,HNO3.
ГРУППА 205
ТЕМА: Химические свойства алканов (метана, этана): горение, замещение, разложение, дегидрирование.Применение алканов на основе свойств.Ознакомление с коллекцией образцов нефти и продуктов ее переработки.
Алканы – соединения гомологического ряда метана. Это насыщенные нециклические углеводороды. Химические свойства алканов зависят от строения молекулы и физического состояния веществ.
Строение алканов
Молекула алкана состоит из атомов углерода и водорода, которые образуют метиленовые (-CH2-) и метильные (-CH3) группы. Углерод может создавать четыре ковалентные неполярные связи с соседними атомами. Именно наличие прочных σ-связей -С-С- и -С-Н обуславливает инертность гомологического ряда алканов.
Соединения реагируют на свету или при нагревании. Реакции протекают по цепному (свободно-радикальному) механизму. Таким образом, связи способны расщепляться только под действием свободных радикалов. В результате замещения водорода образуются галогеналканы, соли, цик
Алканы относятся к предельным или насыщенным углеродам. Это значит, что молекулы содержат максимальное количество атомов водорода. Из-за отсутствия свободных связей реакции присоединения для алканов не характерны.
Химические свойства
Общие свойства алканов приведены в таблице.
Типы химических реакций | Описание | Уравнение |
Галогенирование | Реагируют с F2, Cl2, Br2. Реакция с йодом не идёт. Галогены замещают атом водорода. Реакция с фтором сопровождается взрывом. Хлорирование и бромирование происходит при температуре 300-400°C. В результате образуются галогеналканы | CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl |
Нитрование (реакция Коновалова) | Взаимодействие с разбавленной азотной кислотой при температуре 140°C. Атом водорода замещается нитрогруппой NO2. В результате образуются нитроалканы | CH3-CH3 +HNO3 → CH3-CH2-NO2 + H2O |
Сульфохлорирование | Сопровождается окислением с образованием алкансульфонилхлоридов | R-H + SO2 + Cl2 → R-SO3Cl + HCl |
Сульфоокисление | Образование алкансульфоновых кислот в избытке кислорода. Атом водорода замещается группой SO3H | C5H10 + HOSO3H → C5H11SO3H + H2O |
Крекинг | Происходит в присутствии катализатора при высоких температурах. В результате разрыва связей С-С образуются алканы и алкены | C4H10 → C2H6 + C2H4 |
Горение | В избытке кислорода происходит полное окисление до углекислого газа. При недостатке кислорода происходит неполное окисление с образованием угарного газа, сажи | – CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O; – 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O |
Каталитическое окисление | Происходит частичное окисление алканов при небольшой температуре и в присутствии катализаторов. Могут образовываться кетоны, альдегиды, спирты, карбоновые кислоты | C4H10 → 2CH3COOH + H2O |
Дегидрирование | Отщепление водорода в результате разрыва связей С-Н в присутствии катализатора (платины, оксида алюминия, оксида хрома) при температуре 400-600°С. Образуются алкены | C2H6 → C2H4 + H2 |
Ароматизация | Реакция дегидрирования с образованием циклоалканов | C6H14 → C6H6 + 4H2 |
Изомеризация | Образование изомеров под действием температуры и катализаторов | C5H12 → CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 |
Чтобы понимать, как проходит реакция и какие радикалы замещаются, рекомендуется записывать структурные формулы.
Применение
Алканы широко применяются в промышленной химии, косметологии, строительстве. Из соединений изготавливают:
- топливо (бензин, керосин);
- асфальт;
- смазочные масла;
- вазелин;
- парафин;
- мыло;
- лаки;
- краски;
- эмали;
- спирты;
- синтетические ткани;
- каучук;
- адьдегиды;
- пластмассы;
- моющие средства;
- кислоты;
- пропелленты;
- косметические средства.
Подробнее: https://obrazovaka.ru/himiya/himicheskie-svoystva-alkanov-primenenie.html
ГРУППА 106
Тема: Модификационная, комбинативная, мутационная изменчивость.
Формы изменчивости
Изменчивость – это возникновение индивидуальных различий. На основе изменчивости организмов появляется генетическое разнообразие форм, которые в результате действия естественного отбора преобразуются в новые подвиды и виды. Различают изменчивость модификационную, или фенотипическую, и мутационную, или генотипическую.
ТАБЛИЦА Сравнительная характеристика форм изменчивости (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
| Формы изменчивости | Причины появления | Значение | Примеры |
| Ненаследственная модификационная (фенотипическая) | Изменение условий среды, в результате чего организм изменяется в пределах нормы реакции, заданной генотипом | Адаптация – приспособление к данным условиям среды, выживание, сохранение потомства | Белокочанная капуста в условиях жаркого климата не образует кочана. Породы лошадей и коров, завезенных в горы, становятся низкорослыми |
| Наследственная (генотипическая) Мутационная | Влияние внешних и внутренних мутагенных факторов, в результате чего происходит изменение в генах и хромосомах | Материал для естественного и искусственного отбора, так как мутации могут быть полезные, вредные и безразличные, доминантные и рецессивные | Появление полиплоидных форм в популяции растений или у некоторых животных (насекомых, рыб) приводит к их репродуктивной изоляции и образованию новых видов, родов – микроэволюции |
| Наследственная (генотипическая) Комбинатнвная | Возникает стихийно в рамках популяции при скрещивании, когда у потомков появляются новые комбинации генов | Распространение в популяции новых наследственных изменений, которые служат материалом для отбора | Появление розовых цветков при скрещивании белоцветковой и красноцветковой примул. При скрещивании белого и серого кроликов может появиться черное потомство |
| Наследственная (генотипическая) Соотносительная (коррелятивная) | Возникает в результате свойства генов влиять на формирование не одного, а двух и более признаков | Постоянство взаимосвязанных признаков, целостность организма как системы | Длинноногие животные имеют длинную шею. У столовых сортов свеклы согласованно изменяется окраска корнеплода, черешков и жилок листа |
Модификационная изменчивость
Модификационная изменчивость не вызывает изменений генотипа, она связана с реакцией данного, одного и того же генотипа на изменение внешней среды: в оптимальных условиях выявляется максимум возможностей, присущих данному генотипу. Так, продуктивность беспородных животных в условиях улучшенного содержания и ухода повышается (надои молока, нагул мяса). В этом случае все особи с одинаковым генотипом отвечают на внешние условия одинаково (Ч. Дарвин этот тип изменчивости назвал определенной изменчивостью). Однако другой признак – жирность молока – слабо подвержен изменениям условий среды, а масть животного – еще более устойчивый признак. Модификационная изменчивость обычно колеблется в определенных пределах. Степень варьирования признака у организма, т. е. пределы модификационной изменчивости, называется нормой реакции.
Свойства модификаций: 1) ненаследуемость; 2) групповой характер изменений; 3) соотнесение изменений действию определенного фактора среды; 4) обусловленность пределов изменчивости генотипом.
Генотипическая изменчивость
Генотипическая изменчивость подразделяется на мутационную и комбинативную. Мутациями называются скачкообразные и устойчивые изменения единиц наследственности – генов, влекущие за собой изменения наследственных признаков. Термин «мутация» был впервые введен де Фризом. Мутации обязательно вызывают изменения генотипа, которые наследуются потомством и не связаны со скрещиванием и рекомбинацией генов.
Свойства мутаций:
1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно.
2. Мутации наследственны, т. е. стойко передаются из поколения в поколение.
3. Мутации ненаправденны – мутировать может любой локус, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков.
4. Одни и те же мутации могут возникать повторно.
5. По своему проявлению мутации могут быть полезными и вредными, доминантными и рецессивными.
Способность к мутированию – одно из свойств гена. Каждая отдельная мутация вызывается какой-то причиной, но в большинстве случаев эти причины неизвестны. Мутации связаны с изменениями во внешней среде. Это убедительно доказывается тем, что путем воздействия внешними факторами удается резко повысить их число.
Комбинативная изменчивость
Комбинативная наследственная изменчивость возникает в результате обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в процессе мейоза, а также как следствие независимого расхождения хромосом при мейозе и случайного их сочетания при скрещивании. Изменчивость может быть обусловлена не только мутациями, но и сочетаниями отдельных генов и хромосом, новая комбинация которых при размножении приводит к изменению определенных признаков и свойств организма. Такой тип изменчивости называют комбинативной наследственной изменчивостью. Новые комбинации генов возникают: 1) при кроссинговере, во время профазы первого мейотического деления; 2) во время независимого расхождения гомологичных хромосом в анафазе первого мейотического деления; 3) во время независимого расхождения дочерних хромосом в анафазе второго мейотического деления и 4) при слиянии разных половых клеток. Сочетание в зиготе рекомбинированных генов может привести к объединению признаков разных пород и сортов.
Таблица . Сравнительная характеристика форм изменчивости (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
| Характеристика | Модификационная изменчивость | Мутационная изменчивость |
| Объект изменения | Фенотип в пределах нормы реакции | Генотип |
| Отбирающий фактор | Изменение условий окружающей среды | Изменение условий окружающей среды |
| Наследование при знаков | Не наследуются | Наследуются |
| Подверженность изменениям хромосом | Не подвергаются | Подвергаются при хромосомной мутации |
| Подверженность изменениям молекул ДНК | Не подвергаются | Подвергаются в случае генной мутации |
| Значение для особи | Повышает или понижает жизнеспособность. продуктивность, адаптацию | Полезные изменения приводят к победе в борьбе за существование, вредные – к гибели |
| Значение для вида | Способствует выживанию | Приводит к образованию новых популяций, видов и т. д. в результате дивергенции |
| Роль в эволюции | Приспособление организмов к условиям среды | Материал для естественного отбора |
| Форма изменчивости | Определенная (групповая) | Неопределенная (индивидуальная), комбинативная |
| Подчиненность закономерности | Статистическая закономерность вариационных рядов | Закон гомологических рядов наследственной изменчивости |
