18.01.21г. 303,108,305,306 

ДОРОГИЕ РЕБЯТА! ПОЗДРАВЛЯЮ С НОВЫМ ГОДОМ! ЖЕЛАЮ ВАМ КРЕПКОГО ЗДОРОВЬЯ, УСПЕХОВ В УЧЕБЕ!!!

ГРУППА 303

ТЕМА:Основания как электролиты, их классификация по различным признакам.Химические свойства оснований в свете теории электролитической диссоциации.  ПЛАН  1)     Определение оснований. a)     Исходя из состава, b)     Как электролита. 2)     Классификация оснований. a)     По растворимости в воде, b)     По силе электролита c)     По числу гидроксильных групп, 3)     Химические свойства оснований. a)     Действие на индикаторы, b)     Взаимодействие с кислотными оксидами, c)     Взаимодействие с кислотами, d)     Разложение при нагревании, e)     Взаимодействие с солями.     Основания – это сложные вещества, в молекулах которых атомы металла соединены с одной или несколькими гидроксильными группами. Основания – это электролиты, которые при диссоциации образуют в качестве анионов только гидроксид-ионы. NaOH ® Na+ + OH- Ca(OH)2 ® CaOH+ + OH- ® Ca2+ + 2OH- -   Существует несколько признаков классификации оснований: В зависимости от растворимости в воде основания делят на щёлочи и нерастворимые. Щелочами являются гидроксиды щелочных металлов ( Li, Na, K, Rb, Cs) и щелочноземельных металлов ( Ca, Sr, Ba ). Все остальные основания являются нерастворимыми. В зависимости от степени диссоциации основания делятся на сильные электролиты ( все щёлочи ) и слабые электролиты ( нерастворимые основания ). В зависимости от числа гидроксильных групп в молекуле основания делятся на однокислотные ( 1 группа ОН ), например, гидроксид натрия, гидроксид калия, двухкислотные ( 2 группы ОН ), например, гидроксид кальция, гидроксид меди(2), и многокислотные. Химические свойства. Ионы ОН- в растворе определяют щелочную среду. Растворы щелочей изменяют окраску индикаторов: Фенолфталеин: бесцветный ® малиновый, Лакмус: фиолетовый ® синий, Метилоранж : оранжевый ® жёлтый. Растворы щелочей взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей тех кислот, которые соответствуют реагирующим кислотным оксидам. В зависимости от количества щёлочи образуются средние или кислые соли. Например, при взаимодействии гидроксида кальция с оксидом углерода(IV) образуются карбонат кальция и вода: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3? + H2O Ca2+ + 2OH- + CO2 = CaCO3 + H2O А при взаимодействии гидроксида кальция с избытком оксида углерода(IV) образуется гидрокарбонат кальция: Ca(OH)2 + CO2 = Ca(HCO3)2 Ca2+ + 2OH- + CO2 = Ca2+ + 2HCO32- Все основания взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды, например: при взаимодействии гидроксида натрия с соляной кислотой образуются хлорид натрия и вода: NaOH + HCl = NaCl + H2O Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O OH- + H+ = H2O. Гидроксид меди(II) растворяется в соляной кислоте с образованием хлорида меди(II) и воды: Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ + 2Cl- = Cu2+ + 2Cl- + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2О. Реакция между кислотой и основанием называется реакцией нейтрализации. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на воду и соответствующий основанию оксид металла, например: t0 t0 Cu(OH)2 = CuO + H2 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O Щёлочи вступают во взаимодействие с растворами солей, если выполняется одно из условий протекания реакции ионного обмена до конца ( выпадает осадок), например: при взаимодействии гидроксида натрия с раствором сульфата меди(II) образуется осадок гидроксида меди(II). 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2? + Na2SO4 2OH- + Cu2+ = Cu(OH)2 Реакция протекает за счёт связывания катионов меди с гидроксид-ионами. При взаимодействии гидроксида бария с раствором сульфата натрия образуется осадок сульфата бария. Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4? + 2NaOH Ba2+ + SO42- = BaSO4 Реакция протекает за счёт связывания катионов бария и и сульфат-анионов ГРУППА108

ТЕМА:Основания органические и неорганические. Основания в свете теории электролитической диссоциации. Основания в свете протолитической теории. 

Основаниями называются электролиты, при диссоциации которых из отрицательных ионов образуются только ионы OH^—:

Fe(OH)₂ ↔ Fe²⁺ + 2OH^—

NH₃ + H₂O ↔ NH₄OH ↔ NH₄⁺ + OH^—

R-NH₂ + H₂O ↔ [R-NH₃]⁺ + OH^—

К органическим основаниям относятся амины – производные аммиака, в которых атомы водорода замещены на углеводородные радикалы (R-NH₂). Общая формула аминов (предельных) C_nH_2n+3N.

Классификация оснований

Все неорганические основания классифицируют на растворимые в воде (щелочи) – NaOH, KOH и нерастворимые в воде (Ba(OH)₂, Ca(OH)₂).

Амины делятся на первичные, вторичные и третичные в зависимости от того, сколько атомов водорода замещено на радикал. Общая формула первичных аминов – R-NH₂, вторичных – R-NH-R’, третичных – R-N(R’) – R’’.

Физические свойства оснований

Метиламин, диметиламин и триметиламин – газы, средние члены алифатического ряда – жидкости, высшие – твердые вещества. Низшие амины хорошо растворяются в воде и имеют резкий запах.

Получение оснований

Органические и неорганические основания получают разными способами, так неорганические основания можно получить по реакции:

— обмена

CuSO₄ + 2KOH → Cu(OH)₂↓ + K₂SO₄

K₂CO₃ + Ba(OH)₂ → 2KOH + BaCO₃↓

— активных металлов или их оксидов с водой

2Li + 2H₂O→ 2LiOH +H₂↑

BaO + H₂O→ Ba(OH)₂↓

— электролиза водных растворов солей

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + H₂ ↑+ Cl₂↑

Амины получают путем нагревания алкилгалогенидов с аммиаком (1), либо восстановлением нитросоединений (2):

CH₃Cl + NH₃ = [CH₃NH₃]Cl = CH₃NH₂ (1)

C₆H₅NO₂ + 6[H] = C₆H₅NH₂ + 2H₂O

Химические свойства оснований

Общим химическим свойством органических и неорганических оснований является способность взаимодействовать с кислотами:

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ +2H₂O

CH₃NH₂ + H₂SO₄ =[CH₃NH₃]HSO₄

Специфические свойства неорганических оснований

Неорганические основания способны:

— к термическому разложению при нагревании (нерастворимые в воде)

2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3 H₂O

Mg(OH)₂ = MgO + H₂O

— реакциям с кислотными оксидами (только щелочи)

NaOH + CO₂ = NaHCO₃

— ОВР щелочей с некоторыми неметаллами

2NaOH + Si + H₂O → Na₂SiO₃ +H₂↑

Специфические свойства органических оснований

Амины сгорают в кислороде, образуя азот, углекислый газ и воду:

4C₂H₅NH₂ +15O₂ = 8CO₂ +2N₂ + 14H₂O

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Относительная плотность паров ароматического амина по азоту равна 3,82. Выведите формулу амина.
Решение	Найдем молекулярную массу амина: М=d × M(N2) M = 3,82 × 28 = 107 Запишем формулу амина в общем виде и выразим его молекулярную массу: CnH2n-5N M(CnH2n-5N) = 12n + 2n + 5 +15 = 14n+9 14n+9=107 14n=98 N=7 Подставим 7 вместо n в общую формулу амина: С7H9N
Ответ	Формула амина — С7H9N

Задание	Вычислите практическую массу оксида алюминия (выход целевого продукта составляет 92%) по реакции разложения гидроксида алюминия массой 23,4 г.
Решение	Запишем уравнение реакции: 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O Найдем количество вещества Al(OH)3 v(Al(OH)3)=m(Al(OH)3)/M(Al(OH)3) v(Al(OH)3)= 23,4/78 =0,3 моль По уравнению реакции: v(Al2O3)=0,5 × v(Al(OH)3) Следовательно, количество вещества Al2O3 v(Al2O3)=0,5 ×0,3 = 0,15 моль Найдем теоретическую массу Al2O3 m(Al2O3)th =0,15×102 = 15,3 г Практическая масса Al2O3 оставляет: m(Al2O3)pr = m(Al2O3)th × 92/100 m(Al2O3)pr = 15,3×0,92 = 14 г
Ответ	Практическая масса оксида алюминия 14 г.

ГРУППА 305

ТЕМА: Состав смесей: объемная и массовая доли компонентов смеси, массовая доля примесей.

Смесь — физико-химическая система, состоящая из нескольких химических соединений.

Смеси делятся на однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные). 

Определение

Однородными называют такие смеси, частицы в которых нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов, поскольку вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне.

Определение

Неоднородными называют смеси, в которых частицы можно обнаружить либо визуально, либо с помощью оптических приборов. Причем эти вещества находятся в разных фазовых состояниях (фазах).

В природе практически не встречаются чистые вещества, они существуют в виде смесей, то есть имеют примеси. Для изучения свойств чистого вещества его необходимо очистить от примесей, то есть разделить смесь веществ. 

Массовая доля растворенного вещества – это физическая величина, равная отношению массы растворенного вещества к массе раствора.

Используя данную формулу, вывести формулы для расчета:

А) массы растворенного вещества  р.в = 

 

Б) массы раствора  = 

Запишите формулу по правилу.

Объемная доля компонентов смеси φ (фи) – это отношение объема одного из компонентов газообразной смеси (V компонента) к общему объему этой смеси (V смеси).

φ =  или φ% = 

Используя данную формулу, выведите формулу

А) для расчета объема компонента в газовой смеси; V компонента= V смеси ∙ φ

Б) для расчета объема смеси V смеси = 

 Для жидких и твёрдых смесей массовая доля компонента (w) рассчитывается по формуле:

 

2. Объёмная доля компонента газообразной смеси (φ) рассчитывается по формуле:

 

3. Используя материал пунктов 1 и 2, выведите формулы для расчётов:

 

4. Для расчёта m раствора, если известны его плотность и объём, используют формулу, известную из курса физики:  m(р-ра)=V*P

Часть II

1. В 40 г дистиллированной воды растворили 2 г хлорида натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

 

2. В 2 л раствора серной кислоты содержится 456 г H2SO4. Рассчитайте массовую долю растворённого вещества, учитывая, что плотность раствора равна 1,14 г/мл.

3. Сколько воды и соли нужно взять, чтобы приготовить 250 г 10%-го раствора нитрата натрия?

4. К 1 кг 60%-го раствора соли добавили 50 г этой соли. Какова массовая доля соли в полученном растворе? Ответ округлить до десятых.

5. Какова массовая доля сахара в растворе, полученном при упаривании 200 г 20%-го раствора до 70 г? Ответ округлить до десятых.

6. Смешали 120 г 40%-го и 280 г 10%-го раствора азотной кислоты. Определите массовую долю азотной кислоты в полученном растворе.

7. Сколько хлороводорода нужно растворить в 1 м3 воды, чтобы получить 20%-й раствор? Вычислите массу и объём (н. у.) хлороводорода.

8. В воздухе содержится 21% кислорода и 78% азота по объёму. Рассчитайте объём кислорода и азота в 250 м3 воздуха. Определите для каждого газа количество вещества и массу.

9. К 300 л воздуха добавили 60 л азота. Вычислите массы кислорода и азота, которые можно получить из этой смеси.

ГРУППА 306

ТЕМА:Особенности строения электронных оболочек атомов элементов малых и больших периодов (переходных элементов). Понятие об орбиталях. s-, р- и d-Орбитали. 

Электрон и электронная оболочка атома

Атом, который в целом является нейтральным, состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки (электронное облако), при этом, суммарные положительные и отрицательные заряды равны по абсолютной величине. При вычислении относительной атомной массы массу электронов не учитывают, так как она ничтожно мала и в 1840 раз меньше массы протона или нейтрона.

Рис. 1. Атом.

Электрон – совершенно уникальная частица, которая имеет двойственную природу: он имеет одновременно свойства волны и частицы. Они непрерывно движутся вокруг ядра.

Пространство вокруг ядра, где вероятность нахождения электрона наиболее вероятна, называют электронной орбиталью, или электронным облаком. Это пространство имеет определенную форму, которая обозначается буквами s-, p-, d-, и f-. S-электронная орбиталь имеет шаровидную форму, p-орбиталь имеет форму гантели или объемной восьмерки, формы d- и f-орбиталей значительно сложнее.

Рис. 2. Формы электронных орбиталей.

Вокруг ядра электроны расположены на электронных слоях. Каждый слой характеризуется расстоянием от ядра и энергией, поэтому электронные слои часто называют электронными энергетическими уровнями. Чем ближе уровень к ядру, тем меньше энергия электронов в нем. Один элемент отличается от другого числом протонов в ядре атома и соответственно числом электронов. Следовательно, число электронов в электронной оболочке нейтрального атома равно числу протонов, содержащимся в ядре этого атома. Каждый следующий элемент имеет в ядре на один протон больше, а в электронной оболочке – на один электрон больше.

Вновь вступающий электрон занимает орбиталь с наименьшей энергией. Однако максимальное число электронов на уровне определяется формулой:

Подробнее: https://obrazovaka.ru/himiya/stroenie-elektronnyh-obolochek-atomov-tablica-8-klass.html

N=2n2,

где N – максимальное число электронов, а n – номер энергетического уровня.

На первом уровне может быть только 2 электрона, на втором – 8 электронов, на третьем – 18 электронов, а на четвертом уровне – 32 электрона. На внешнем уровне атома не может находится больше 8 электронов: как только число электронов достигает 8, начинает заполняться следующий, более далекий от ядра уровень.

Строение электронных оболочек атомов

Каждый элемент стоит в определенном периоде. Период – это горизонтальная совокупность элементов, расположенных в порядке возрастания заряда ядер их атомов, которая начинается щелочным металлом, а заканчивается инертным газом. Первые три периода в таблице – малые, а следующие, начиная с четвертого периода – большие, состоят из двух рядов. Номер периода, в котором находится элемент имеет физический смысл. Он означает, сколько электронных энергетических уровней имеется в атоме любого элемента данного периода. Так, элемент хлор Cl находится в 3 периоде, то есть его электронная оболочка имеет три электронных слоя. Хлор стоит в VII группе таблицы, причем в главной подгруппе. Главной подгруппой называется столбец внутри каждой группы, который начинается с 1 или 2 периода.

Таким образом, состояние электронных оболочек атома хлора таково: порядковый номер элемента хлора – 17, что означает, что атом имеет в ядре 17 протонов, а в электронной оболочке – 17 электронов. На 1 уровне может быть только 2 электрона, на 3 уровне – 7 электронов, так как хлор находится в главной подруппе VII группы. Тогда на 2 уровне находится:17-2-7=8 электронов.

Рис. 3. Схема строения электронной оболочки атома.

Что мы узнали?

Тема «Строение электронных оболочек атомов» по химии  кратко объясняет строение атома, свойства и расположение электронов. Также она дает представление о распределении электронов по уровням в периодической системе Д. И. Менделеева.