среда, 29 марта 2023 г.

29.03.23 Г. СРЕДА. 505,401,501

   Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи(ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать! После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com     Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)

Моя почта   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты! 

 СПРАВА НАХОДИТСЯ АРХИВ- ТАМ СМОТРИМ ДАТУ И ГРУППЫ

РАСПИСАНИЕ ЗАНЯТИЙ НА НЕДЕЛЮ: 20.03.23г. - 24.03.23г.

 Пн.27.03:  401, 401, 403 

Вт. 28.03:  :508, 505, 505, 501

Ср. 29.03:  505, 401, 501

 Чт. 30.03 505, 508

Пт. 31.03:  505, ..., 501

ГРУППА 505 ХИМИЯ 46,47  

ТЕМА:Каталитические реакции. Обратимые и необратимые реакции. Гомогенные и гетерогенные реакции.

Экзотермические и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. Термохимические уравнения.

Катализ

Химические реакции подразделяются на каталитические и некаталитические. Каталитические реакции проводятся в присутствии катализаторов – веществ, которые, не вступая в химическое взаимодействие, способны изменять скорость реакции.

Химическое явление ускорения реакции с помощью катализатора называется положительным катализом или просто катализом. Отрицательным катализом называется явление уменьшения скорости протекания реакции под действием специальных веществ – ингибиторов.

Экономическая эффективность катализа проявляется в том, что благодаря использованию катализаторов процесс, как правило, протекает при более низкой температуре, что уменьшает энергетические затраты.

Каталитические реакции лежат в основе производства серной и азотной кислот, аммиака, водорода, процессов получения полимеров и переработки нефти. Особенно широко используют катализ в производстве спиртов, кислот, альдегидов, фенола, синтетических смол и пластмасс, искусственных каучуков и моторных топлив, красителей, лекарств и т.п.

 Обратимые и необратимые химические реакции.

Рассмотрим некоторую абстрактную реакцию, которую запишем в виде:

А+В→АВ, Прямая реакция. Но многие химические реакции могут идти в обратную сторону.

АВ А+В; Обратная реакция.

Для краткости такую реакцию записывают, используя две стрелки, одну – вперед, другую – назад.

А+ВАВ

При повышении температуры скорость большинства химических реакций увеличивается. Но оказывается, что в случае некоторых реакций продукт реакции при температуре, когда она идет с хорошей скоростью, уже начинает разлагаться. В частности, такая ситуация реализуется при взаимодействии водорода с йодом при получении йодоводорода.

НI2     

Реакции гомогенные и гетерогенные.

Гомогенные реакции, т.е. для такие реакции, которые идут в какой-нибудь одной фазе – газовой или жидкой. Например, это могут быть реакции между двумя газами, либо реакции, протекающие при сливании растворов:

NO2(г) + CO(г) = NO(г) + CO2(г);

NaOH(р-р) + HCl(р-р) = NaCl(р-р) + H2O.

Но существует и множество других реакций, происходящих на границах раздела фаз – между газообразным веществом и раствором, между раствором и твердым веществом, между твердым и газообразным веществами. Такие реакции называются гетерогенными. В качестве типичного примера гетерогенной реакции рассмотрим лабораторный метод получения водорода из металлического цинка и разбавленной серной кислоты:

Zn(тв) + H2SO4(р-р) = H2(г) + ZnSO4(р-р)

Цинк в виде гранул (кусочки металла неправильной формы и разной величины) помещают в разбавленный раствор серной кислоты и собирают выделяющийся газообразный водород. В пробирке с одной крупной гранулой реакция идет заметно медленнее. При одинаковой массе цинка в пробирках количество выделившегося водорода в обоих опытах будет одинаковым, но в пробирке с мелкими гранулами реакция закончится быстрее. Причина в том, что реакция между цинком и раствором серной кислоты идет только на поверхности контакта гранул с раствором (граница раздела фаз), а общая поверхность у нескольких мелких гранул больше, чем у одной крупной гранулы той же массы. Цинк в виде порошка для этой реакции использовать просто опасно – реакция начинает идти настолько быстро, что смесь выплескивается из пробирки.

Экзо- и эндотермические реакции.

- Экзотермическая реакция (от экзо... вне и греч. thérmó — тепло, жар) , химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. Экзотермическая реакция являются, например, горение, нейтрализация, большинство реакций образования химических соединений из простых веществ. Количество выделяющейся при экзотермическая реакция теплоты зависит от массы реагентов и их природы, агрегатного состояния исходных веществ и продуктов взаимодействия, типа реакции и условий её осуществления (температуры, давления и др.) . По тепловому эффекту экзотермическая реакция противоположны эндотермическим реакциям.

- Эндотермическая реакция (от эндо... внутри и греч. thérme — тепло, жар) , химическая реакция, сопровождающаяся поглощением теплоты. К эндотермическим реакциям относятся диссоциация (в частности, разложение молекул на свободные атомы) , восстановление металлов из руд, фотосинтез в растениях, образование некоторых соединений из простых веществ.

Реакции и их тепловой эффект

Все реакции можно разделить на те, в ходе которых тепло поглощается, или, наоборот, тепло выделяется. Представьте пробирку, охлаждающуюся или нагревающуюся в вашей руке - это и есть тот самый тепловой эффект. Иногда тепла выделяется так много, что реакции сопровождаются воспламенением или взрывом (натрий с водой).

  1. Экзотермические реакции

Экзотермические реакции (греч. exo - вне) - химические реакции, сопровождающиеся потерей энергии системой и выделением тепла (той самой энергии) во внешнюю среду. При написании химических реакций в конце экзотермических ставят "+ Q" (Q - тепло), иногда бывает указано точное количество выделяющегося тепла. Например:

2Mg + O2 = 2MgO + Q

NaOH + HCl = NaCl + H2O + 56 кДж

К экзотермическим реакциям часто относятся реакции горения, соединения. Исключением является взаимодействие азота и кислорода, при котором тепло поглощается:

N2 + O2 ⇄ 2NO - Q

Как уже было отмечено выше, если тепло выделяется во внешнюю среду, значит, система реагирующих веществ потеряло это тепло. Поэтому не должно казаться противоречием, что внутренняя энергия веществ в результате экзотермической реакции уменьшается.

Энтальпией называют (обозначение Н), количество термодинамической (тепловой) энергии, содержащееся в веществе. Иногда с целью "запутывания" в реакции вместо явного +Q при экзотермической реакции могут написать

ΔH <0. Например:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2; ΔH < 0 (это значит, что тепло выделяется - реакция экзотермическая)

  1. Эндотермические реакции

Эндотермические реакции (греч. ἔνδον - внутри) - химические реакции, сопровождающиеся поглощением тепла, в результате которых образуются вещества с более высоким энергетическим уровнем (их внутренняя энергия увеличивается).

К таким реакциям наиболее часто относятся реакции разложения. При написании эндотермических реакций в конце ставят "-Q", либо указывают точное количество поглощенной энергии. Примеры таких реакций:

2HgO = Hg + O2 - Q

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O - Q

CaCO3 = CaO + CO2↑ - Q

С целью "запутывания" может быть дана энтальпия, она при таких реакциях всегда: ΔH > 0, так как внутренняя энергия веществ увеличивается. Например:

CaCO3 = CaO + CO2↑ ; ΔH > 0 (значит реакция эндотермическая, так как внутренняя энергия увеличивается)

-Как понять, что химическое уравнение экзотермическое или эндотермическое?

+- Берете справочник, находите стандартные энтальпии образования продуктов, складываете с учетом стехиометрических коэффициентов. Там же находите энтальпии продуктов, их тоже складываете с учетом стехиометрических коэффициентов. Находите разницу.

Если разница положительная, значит, теплота выделяется. Реакция экзотермическая. Если отрицательная - то эндотермическая.

Пример.

C + O2 = CO2

Стандартная энтальпия образования углекислого газа −393,51 кДж/моль (минус, не тире). Энтальпия образования графита и кислорода - 0.

0-393,51 < 0 , реакция экзотермическая

ГРУППА 401 ХИМИЯ 60

ТЕМА: ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ ЗАЧЕТ   ПО ХИМИИ

Вариант 1

1. Одноосновная бескислородная кислота

А) H2S    Б) H2CO3    В)  HF      Г) HNO3

2. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении  BaCl2 + H2SO4=

А) 11     Б)   10     В)  7     Г)  9

3. Коэффициенты перед  AlCL3   и  NH4Cl    в уравнении реакции                                                         NH4NO3 + AlCL3 = Al(NO3)3  + NH4Cl    соответственно равны…

А) 1 и 2      Б)  1 и 3    В)     3 и 1     Г) 2 и 1

4. Элементы только побочных подгрупп находятся в ряду

А) Sc, Mo, W         Б) Ta, Ca, Mn           В) As, Br, Cr          Г) Sb, Co, Ge

5. Металлические свойства убывают в ряду

А) GeSnPb     Б) Sr,  Y,  Mo      В) Tc,  Nb,  Sr        Г)  KRbCs

6. Самый активный неметалл

А) At      Б) F        В)  B         Г)  Si

7. Максимальная валентность атома  Se  равна

А) 2              Б)  4              В)  8                    Г)   6

8. Относительная молекулярная масса K2S

А)  71     Б)  110 ат. ед. м.    В)  110     Г)  71 ат. ед. м.

9. Электронное строение атома калия соответствует выражению

А) 1S22S22P63S23P64S1           Б) 1S22S22P63S23P63d1

В) 1S22S22P63S23P                        Г) 1S22S22P63S23P64S2

10. Количество элементов в 5 периоде

А)  18        Б)  32        В)  8             Г) 24

11. Максимальное число электронов на р-орбиталях:

 

А) 2;            Б) 6;            В) 10;             Г) 14.

 

12. Число нейтронов в атоме цинка равно:

 

А) 65;             Б) 22;            В) 30;              Г) 35.

 

13. В периоде слева направо уменьшается


А) число уровней       Б) число валентных электронов 
В) радиус атома         Г) активность неметаллов

 

14. Степень окисления атома углерода в соединении Ca(ClO2)2   равна

 

А ) -4                 Б) -3               В) +4               Г) +3

 

15.  Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении реакции взаимодействия хлорида кальция и нитрата серебра
А) 10             Б) 8            В) 14            Г) 12

16. Сокращённое ионное уравнение: Fe2+ + 2OH- = Fe (OH)2 соответствует взаимодействию

А) FeCO3 + 2NaOH           В) Fe(NO3)+ 2NaOH         С) FeSiO3 + LiOH

D) FeCl2 + Cu(OH)2           Е) FeS+ 2KOH

 

17. Изомером бутина-1 является вещество:

 

A)     СН2=СН - С2Н5

 

Б)       СН3 – СН – СН3

                         ׀

                      СН3                    

В)    НС ≡С – С2Н5                      

Г)  Н2С = СН – СН2 – СН3

 

18. При по­вы­ше­нии дав­ле­ния хи­ми­че­ское рав­но­ве­сие сме­стит­ся в сто­ро­ну ис­ход­ных ве­ществ в системе…

А)2SO2 + O2 2SO3 +Q

Б)  CH4 + H2O  CO + 3H2 - Q

В)  CO + 2H2 CH3OH + Q

Г) 4HCl + O2 2H2O + Cl2 + Q

 

19. «Бесцветная жидкость с резким запахом, легче воды, хорошо растворим в воде, гигроскопичен, обладает бактерицидными свойствами» - данные свойства  соответствуют:

А)  бензол       Б)  этиловый спирт      В)  сахароза     Г) бензол

20. Название вещества

а) 3 метал 5 пропил гептан                 б) 3 пропил 5 метил гептен3   

в) 3 пропил 5 метил гептан                г)  2, 5 диметил 3этил гептен 3

21. (Выбрать несколько вариантов ответа)С какими веществами  взаимодействует HNO3

а) HCL      б) Mg     в)  P2O5      г)  Fe2O3

22(Выбрать несколько вариантов ответа)Выбрать кислоты:

 

А) MgCl2       Б) Al(OH)3    В) H3PO4     Г) HF     Д) NaOH    Е) CO2

 

23. (Выбрать несколько вариантов ответа)Прочитать текст.

Для изготовления активированного угля используют различные углеродсодержащие материалы органического происхождения: торф, каменноугольный кокс, древесный и коксовый угли. В результате получают вещество, обладающее высокими адсорбирующими и каталитическими свойствами. Именно большое количество пор обуславливает мощную впитывающую способность активированного угля, который используют для поглощения токсических веществ, газообразных соединений. Однако при этом уголь слабо поглощает такие соединения, как щелочи и кислоты. Использование активированного угля эффективно впервые 12 часов после отравления. При отравлении, в том числе тяжелом, активированный уголь нужно принимать еще до промывания желудка. Принимать уголь нужно в расчете 1 таблетка на 10 кг веса. Попадая в организм уголь, подобно губке, впитывает в себя вредные вещества и спустя некоторое время естественным путем выводится вместе с ними.

 

Выбрать истинные суждения, согласно тексту.(Ответов несколько)

А) Активированный уголь делают из древесного угля

Б)  Лучше всего уголь использовать после промывания желудка

В) Активированный уголь эффективен при любых отравлениях

Г) Для подростка весом 60кг нужно выпить 3 таблетки угля

Д) Для подростка весом 60кг нужно выпить 6 таблеток угля

Е) Активированный уголь является адсорбентом

Ж) Эффективнее использовать порошок угля  чем таблетки

 

 

Часть В

1. Соотнести виды химической связи и формулу вещества

1) ковалентная полярная

2) ионная

А) NaCl      Б)  HCl      В)  Mg(OH)2      Г)  Cl2     Д) NO2

Ответ оформите  в виде таблицы:

1

2

 

 

2.  Соотнести название продукта и тип дисперсной системы:

1) суспензия

2) порошок

3) гель

А) мука     Б) компот     В) цукаты     Г) холодец

Ответ оформите  в виде таблицы:

1

2

3

 

 

 

3.Соотнести формулы веществ и класс углеводородов. Ответ представить в виде таблицы.

 

Формулы                                           Класс углеводородов

А) С4Н10                                                        1) Алканы

Б) С6Н12                                                        2) Алкены

В) С2Н                                                         3) Алкины

Г) С4Н8

Д) С8Н16

Е) С5Н8



Часть С

21. В 15%-ном рас­тво­р   кис­ло­ты мас­сой 300 г добавили 30г. Рас­счи­тай­те мас­со­вую долю сер­ной кис­ло­ты в по­лу­чен­ном рас­тво­ре.

30.Записать два изомера и два гомолога для 2- метил пентана

31.Осуществить схему превращений:

CH3 ─  CH3  →  CH2 ═CH2 → CH ≡CH

ГРУППА 501 БИОЛОГИЯ 51,52

ТЕМА :Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами от их природы. Зависимость скорости взаимодействия цинка с соляной кислотой от ее концентрации. Зависимость скорости взаимодействия оксида меди(II) с серной кислотой от температуры.

Обратимость химических реакций. Обратимые и необратимые реакции.

Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды.

На уроке проводятся эксперименты, демонстрирующие зависимость скорости химической реакции от различных факторов. Из материалов данного урока вы узнаете, как влияют на скорость химической реакции степень измельчения, концентрация и природа веществ, а также температура и наличие катализатора.


ПРОЧИТАЙТЕ, ПРОСМОТРИТЕ видео (ПО ВЫПЛЫВАЮЩИМ ССЫЛКАМ) И ЗАПИШИТЕ, ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ СКОРОСТЬ ПРОТЕКАНИЯ РЕАКЦИИ.
  • Изучение влияния природы кислоты

В одну пробирку наливаем раствор соляной кислоты, а в другую – столько же уксусной (примерно одинаковой концентрации). Одновременно помещаем в них по грануле цинка. В обеих пробирках протекает реакция замещения с выделением водорода:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Zn + 2CH3COOH = Zn(CH3CОО)2 + H2

В пробирке с уксусной кислотой водород выделяется с меньшей скоростью. Это можно объяснить тем, что уксусная кислота обладает меньшими кислотными свойствами по сравнению с соляной кислотой.

  • Изучение влияния природы металла

В две пробирки нальем одинаковое количество соляной кислоты и одновременно поместим в них по кусочку металлов разной природы: цинка и магния. Уравнения данных реакций:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2

Реакция соляной кислоты с магнием протекает с большей скоростью, так как интенсивнее выделяется водород. Магний – более активный металл, чем цинк (магний стоит в ряду напряжений левее цинка). Рис. 1.

Результаты опыта по взаимодействия цинка (слева) и магния (справа) с соляной кислотой

Рис. 1. Результаты опыта по взаимодействия цинка (слева) и магния (справа) с соляной кислотой

ОПЫТ № 2. ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ СОПРИКОСНОВЕНИЯ РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

  • Изучение влияния степени измельчения вещества (поверхности соприкосновения реагирующих веществ).

В две пробирки нальем примерно по 2 мл раствора медного купороса. Одновременно поместим в одну пробирку кусок железной проволоки, а в другую – железный порошок. В обеих пробирках протекает реакция замещения в соответствии с уравнением:

Fe + CuSO4 = FeSO+ Cu↓

О протекании реакции замещения между сульфатом меди (II) и железом можно судить по выделению из раствора вещества красно-бурого цвета – меди. Признаки реакции быстрее появились в пробирке с порошком железа, т. к. порошок железа имеет большую площадь поверхности соприкосновения с раствором медного купороса. Мы видим, что измельчение вещества приводит к повышению скорости реакции.

Результаты опыта по взаимодействия железного гвоздя и железного порошка с раствором CuSO4

Рис. 2. Результаты опыта по взаимодействия железного гвоздя и железного порошка с раствором CuSO4

ОПЫТ № 3. ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ

В две пробирки поместим по 2 гранулы цинка и осторожно прильем растворы уксусной кислоты: в первую пробирку – 9%-ный уксус, а во вторую – 70%-ную кислоту. Реакция протекает быстрее в той пробирке, в которой больше концентрация уксусной кислоты.

ОПЫТ № 4. ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

В две пробирки с соляной кислотой одинаковой концентрации добавим по 1 грануле цинка. Одну из пробирок поместим в стакан с горячей водой. Наблюдаем, что при нагревании скорость выделения водорода увеличивается. Скорость реакции зависит от температуры, при которой она проводится.

ОПЫТ № 5. ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ УЧАСТИЯ КАТАЛИЗАТОРА

На дно стакана нальем 3%-ный раствор перекиси водорода. Пероксид водорода – очень непрочное вещество и легко разлагается на воду и кислород:

2H2O2 = 2H2O + O2↑.

При обычных условиях реакция разложения пероксида водорода протекает медленно, признаков реакции (т. е. выделения пузырьков газа) мы не наблюдаем. Добавим в стакан с перекисью водорода немного черного порошка оксида марганца (IV). Наблюдаем интенсивное выделение пузырьков газа. Внесем в стакан тлеющую лучинку – она разгорается, следовательно, выделяющийся газ – кислород. Почему при внесении в стакан оксида марганца скорость реакции увеличилась? Дело в том, что оксид марганца является катализатором реакции разложения пероксида водорода. Катализатор, участвуя в реакции, ускоряет ее, но сам в ней не расходуется.

Разложение пероксида водорода под действием катализатора MnO2

Рис. 3. Разложение пероксида водорода под действием катализатора MnO2

 

Образцы решений задач по теме "Скорость химической реакции"

Задача №1

Реакция протекает по уравнению А+В = 2С. Начальная концентрация вещества А равна 0,22 моль/л, а через 10 с — 0,215 моль/л. Вычислите среднюю скорость реакции.

Решение:

Используем формулу для расчёта

υ = ± ΔС/Δτ = ± (0,215-0,22)/(10-0) = 0,0005 моль/л ∙ с

Задача №2

Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 30 до 70 ∘ С, если температурный коэффициент скорости равен 2.

Решение:

По правилу Вант-Гоффа

υ=υ0·γ (t2-t1)/10

По условию задачи требуется определить υ/υ0:

υ/υ0=2 (70-30)/10 = 24 = 16

Задача №3

Запишите кинетическое уравнение для следующих уравнений реакций:

А) S(тв) + O2 (г) = SO2 (г)

Б) 2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (ж)

Решение:

Согласно закону действующих масс, который действует для газов и жидкостей:

υ = к1 C (O2)

υ = к2 C2(SO2)·C (O2)

Задача №4

Как изменится скорость реакции:

S (тв) + O2 (г) = SO2 (г)

при увеличении давления в системе в 4 раза?

Решение:

  • Запишем кинетическое уравнение для реакции до повышения давления в системе. Обозначим концентрацию кислорода

С(О2) = а, концентрация серы - твёрдого вещества не учитывается.

υ = к1 а

  • При повышении давления в 4 раза, объём уменьшается в 4 раза, следовательно концентрация газа кислорода увеличится в 4 раза и кинетическое уравнение примет вид:

υ' = к1 4а

  • Определяем, во сколько раз возрастёт скорость реакции:
υ' /υ = к1 4а / к1 а = 4
Следовательно, при повышении давления в 4 раза, скорость данной реакции увеличится в 4 раза.

Задача №5

Как изменится скорость реакции:

2SО2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г)

при увеличении давления в системе в 2 раза?

Решение:

  • Запишем кинетическое уравнение для реакции до повышения давления в системе. Обозначим концентрацию SO2

С(SО2) = а, концентрация кислорода C(O2) = b.

υ = к1 а2·b

  • При повышении давления в 2 раза, объём уменьшается в 2 раза, следовательно концентрация газа кислорода и SO2 увеличится в 2 раза и кинетическое уравнение примет вид:

υ' = к1 (2а)2·2b = к12·2b= к12·b

  • Определяем, во сколько раз возрастёт скорость реакции:
υ' /υ = к1 8а2·b / к1 а2·b =8
Следовательно, при повышении давления в 2 раза, скорость данной реакции увеличится в 8 раз.