Студопедия — ЗАНЯТТЯ 10
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЗАНЯТТЯ 10






Тема: Йонний зв’язок, як граничний випадок ковалентного зв’язку. Валентність і ступінь окиснення. Металічний та водневий зв'язок.

Актуальність теми: Утворення молекул з атомів спричиняє виділення енергії, оскільки за звичайних умов молекулярний стан є стійкішим, ніж атомний. Вчення про будову атома пояснює механізм утворення молекул, а також природу хімічного зв'язку.

Навчальні цілі:

Знати: умови утворення хімічного зв'язку, типи хімічного зв'язку, будову хімічних сполук, будову атомів хімічних елементів, розподіл електронів по рівнях, валентність та ступінь окиснення елементів.

Уміти: визначати тип хімічного зв'язку в сполуці, показати меха­нізми утворення йонного зв'язку, знаходити ступінь окиснення хі­міч­них елементів.

 

Самостійна позавдиторна робота

1. Вибрати: а) прості речовини; б) складні неорганічні речовини; в) складні органічні речовини. Пояснити чому ви зробили такий вибір? NH3, N2, СО2, О3, С6Н6, CaSО4, С2Н5ОН, Mg(OH)2, S8, Ba(NO3)2, Cl2, Н3РО4, А12О3, СН3СООН, СН4.

2. На останньому енергетичному рівні елементу знаходиться s2p5 елект­­ронів. Визначити групу та написати формулу вищого оксиду RxOy.

3. Дати характеристику елементу № 11 за положенням в періодичній системі.

4. Визначити тип хімічного зв'язку: FeCl3, Со, HF, Cl2, PCl5, O2, Na, NaCl.

5. Визначити ступені окиснення Мангану у таких сполуках: KMnO4, MnO2, K2MnO4, Mn(OH)3, MnCl2, Mn2O3, Mn2O7, MnO.

6. Невідомий метал, що проявляє ступінь окиснення +2, утворює оксид з масовою часткою Оксигену 28, 56%. Визначити невідомий метал.

7*.Зобразити будову електронної оболонки атома Хлору, що перебу­ває в ступені окиснення -1, 0, +1, +3, +5, +7.

 

6 Дати відповіді на тести

1. Серед наведених речовин вкажіть сполуку з йонним зв’язком:

а) Сl2; б) СО; в) Na2O; г) SiO2.

2. Вказати оксид, в якому ступінь окиснення елемента дорівнює +1:

а) SO3; б) SO2; в) K2O; г) CuO.

3. Вказати формулу вищого оксиду для елемента з порядковим номером 7:

а) R2O5; б) R2O; в) RO; г) R2O3.

4. Між якими молекулами виникає водневий зв’язок?

а) НСl; б) HF; в) H2S; г) СН4.

5*. Вказати, яке з наведених тверджень є НЕвірним: Металевий зв’я­зок має такі ознаки...

а) наявність “електронного” газу;

б) у вузлах металічої гратки містяться позитивно заряджені йони металів;

в) узагальнені електрони не здатні переміщуватись по кристалу металу;

г) відсутність напрямленості і насиченості.

Контрольні питання:

1. Як утворюється йонний зв'язок? Пояснити на прикладах.

2. Що таке валентність?

3. Які елементи мають постійну валентність? Навести приклади.

4. Теоретично передбачити постійну або змінну валентність елемен­ту Селен (Se) (заряд ядра Z = 34). Для обгрунтування вико­ри­ста­ти електронну формулу Se.

5. Що таке ступінь окиснення? Як він розраховується?

6. Які елементи мають постійний ступінь окиснення? Навести приклади.

7. Які елементи мають змінний ступінь окиснення? Навести приклади.

8. Що таке металічний зв'язок? Властивості сполук з металічним зв'язком.

9. Водневий зв'язок, його види та біологічне значення.

Самостійна робота на занятті

1. Зобразити механізм утворення молекул CCl4 і KBr.

2. Визначити валентність елементів в сполуках: FeCl2, HF, PCl5, SО3, N2О5, MgO, СО2, K2O.

3. Скласти формули вищих оксидів елементів III періоду.

4. Скласти за валентностями молекулярні формули сполук: а) алюмінію Al (III) з киснем, б) фосфору P (V) з киснем, в) заліза Fe (II) з сіркою S (II), г) заліза Fe (III) з киснем, г) карбону С (IV) з киснем, д) кобальту Со (ІІІ) з киснем, е) кремнію Si (IV) з киснем, є) сульфуру S (VI) з киснем.

5. Намалювати структурні формули хлориду фосфору (III) і хлориду фосфору (V). Пояснити змінну валентність фосфору за будовою його атома. Чи будуть, на вашу думку, стійкими сполуки фосфору (III) і фосфору (V) з воднем?

6. Написати електронні та структурні формули і знайти ступені окиснення всіх атомів у сполуках: SiH4, O2, AlCl3, H2S, SO2, SO3, F2O2.

7. Скласти формули речовин: Mg+2O–2; Са+2(РО4)3–; Mg+2(NO2); Аl+3(SO4)2–; Сr+3Сl; N+3H+; Fe+3(OH); Pb+4SO42–.

8. Знайти ступінь окиснення атомів в молекулах: NH4OH; NH4H2AsO4, Ba(NO3)2; Fe(NO3)3; H2O2, A12(SO3)3; K2SO4; КМnО4; К2Сг2О7; Н4Р2О7, Na3[Al(OH)6], [Cu(NH3)4]SO4, K4[Fe(CN)6].

9. Знайти ступінь окиснення атомів в йонах: SO42–, РО43–, NH4+, Fe(OH)2+, Cr2O72–, Р2O74+, НСO3.

 

Кожний зі студентів отримує індивідуальні завдання.

Контрольна робота по темі:

«Електронна будова та періодичний закон»

Варіант №1

1. На останньому енергетичному рівні елементу знаходиться s2p5 електронів. Визначити групу і написати формулу вищого оксиду RxOy.

2. Написати електронну формулу останнього енергетичного рівня для атомів: 12Mg, 16S.

3. Дати характеристику елементу № 19 за положенням в періо­дич­ній системі.

4. Знайти атомну масу елементу VI групи, якщо молекулярна маса його оксиду (RxOy) дорівнює 127. Який це елемент?

5. Маса металу (Х) 6, 4 г (валентність IV), при його взаємодії з Кис­нем (О2), отримано 12, 8 г оксиду (ХxOy). Який це елемент? В якому періоді та групі він знаходиться? Написати склад ядра та електрон­ну структуру цього елементу.

Варіант №2

1. На останньому енергетичному рівні елементу знаходиться s2p1 електрон. Визначити групу і написати формулу вищого оксиду RxOy.

2. Написати електронні формули для елементів: 6C, 21Sc.

3. Дати характеристику елементу № 14 за положенням в періо­дич­ній системі.

4. Знайти атомну масу елементу V групи, якщо молекулярна маса його оксиду (RxOy) дорівнює 108. Який це елемент?

5. Маса металу (Х) 9, 2 г (валентність I), при його взаємодії з Хлором (Сl2), отримано 23, 4 г хлориду (ХxCly). Який це елемент? В якому періоді і групі він знаходиться? Написати склад ядра і електронну структуру цього елементу.

 

Розділ 4. КІНЕТИКА ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

План

§4.1. Класифікація хімічних реакцій.

§4.2. Тепловий ефект реакцій

§4.3. Швидкість хімічних реакцій. Фактори, від яких залежить швидкість реакції.

§4.4. Рівновага хімічних реакцій.

§4.5.Способи зсуву хімічної рівноваги. Закон Ле-Шательє.

 

§4.1. Класифікація хімічних реакцій

ХІМІЧНА РЕАКЦІЯ – це процес перетворення вихідних речо­вин (реагентів) в кінцеві речовини (продукти реакції).

3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O

вихідні речовини кінцеві речовини

(реагенти) (продукти реакції)

 

Ø За зміною якості і кількості речовин хімічні реакції ділятьсяна:

1) РЕАКЦІЇ СПОЛУЧЕННЯ – це реакції, в результаті яких із двох або більше вихідних речовин утворюється один продукт реакції

А + В = АВ 2Mg + O2 = 2MgO
кілька простих речовин   складна речовина CaO + СО2 = СаСО3

2) РЕАКЦІЇ РОЗКЛАДУ це реакції, в результаті яких із однієї вихідної речовини утворюється два або більше продуктів реакції

АВ = А + В 2NH3 = N2 + 3Н2
складна речовина   кілька простих речовин (NH4)2Cr2O7 = Сr2О3 + N2­ + 4Н2О

3) РЕАКЦІЇ ЗАМІЩЕННЯ це реакції, в результаті яких атоми простої речовини заміщують атоми будь-якого елементу в складній речовині

  А + ВС = АВ + С   Fe +CuSO4 = FeSO4 + Сu
проста речовина складна речовина складна речовина проста речовина Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2­
                         

Такі реакції можливі тоді, коли атоми більш активного елементу витісняють атоми менш активного елементу в складній речовині.

Li, Rb, До, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au

Ряд активності металів:

 

Цей ряд характеризує хімічні властивості металів:

1. Чим лівіше розташований метал у ряді, тим легше він віддає електрони (ОКИСНЮЄТЬСЯ) – має сильнішу ВІДНОВНУ здатність; і тим важче його йони приєднують назад електрони - слабша ОКИСНА здатність йона в розчині.

2. Кожний метал може витісняти з розчинів солей ті метали, які стоять справа від нього у ряді. Тобто метал віддає електрони і перетворюється на ЙОН, при цьому ВІДНОВЛЮЄ йони інших металів в електронейтральні атоми.

Fe0 + Cu+2SO4 = Сu0 + Fe+2 SO4 (атом феруму Fe ® йон феруму Fe+2)

3. Тільки метали, що стоять у ряді зліва від водню (Н), здатні ви­тіс­ня­ти його з розчинів кислот (наприклад, Zn, Fe, Pb, але не Сu, Hg, Ag).

Zn + H2SO4 = H2­+ Zn SO4

Сu + H2SO4 ≠ реакція не відбувається

4) РЕАКЦІЇ ОБМІНУ - це реакції, в результаті яких дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами.

Такі реакції протікають за умови утворення: 1) осаду (¯), 2) газу (­), 3) води.

АВ+CD= AD+ CB ВаCl2 + H2SO4 = BaSO4¯ + 2HCl
Обмін складовими частинами КОН + NH4NO3= NH3­ + Н2О+ КNО3

 

До реакцій обміну відносяться два види реакцій, важливі для людини:

- реакція НЕЙТРАЛІЗАЦІЇ - реакція ГІДРОЛІЗУ солей
основа + кислота = сіль + вода сіль + вода = основа + кислота
NaOH+ HCl= NaCl+ Н2О 2КОН + H2SO4 = K2SO4 + Н2О A12S3 + 6Н2О = 2Al(OH)3¯ + 3H2S­ Na2CO3 + 2Н2О = 2NaOH + СО2­ + Н2О (Н2СО3)

Ø За зміною енергії хімічні реакції діляться на:

а) ЕКЗОТЕРМІЧНІ реакції це реак­ції, в результаті яких виділяється теплота: С + О2 = СО2 + Q NaOH + HC1 = NaCl + H2O + Q б) ЕНДОТЕРМІЧНІ реакції – це реак­ції, в результаті яких теплота поглина­ється: СаСО3 = СаО + СО2­ – Q N2 + О2 = 2 NO Q

 

Ø За зміною ступеня окиснення елементів хімічні реакції діля­ть­ся на:

а) реакції, які йдуть без зміни ступеня окиснення елементів: MgO + SО3 = MgSО4 Mg+2О–2 + S+6О3–2 = Mg+2S+6О4–2 б) ОКИСНО-ВІДНОВНІ реакції (ОВР) в яких змінюється ступінь окиснення атомів. 2S+4О2 + О20 = 2S+6O32 N20 + 3Н20 = 2N-3H3+

 

Окисно-відновні реакції лежать в основі дуже важливих процесів в організмі людини: травлення, дихання, біосинтез та інші.

 

Ø За напрямом протікання хімічні реакції діляться на:

а) НЕОБОРОТНІ реакції це реакції, які йдуть тільки в одному напрямі (®): 2 КСlO3 ® 2 КCl + 3O2­ б) ОБОРОТНІ це реакції, які йдуть як в прямому, так і у зворотному напрямі (D): H2 + I2 D 2 HI Н2 + S D H2S

Велика частина реакцій в організмі людини – це оборотні процеси.

§4.2. Тепловий ефект реакцій

Формами передачі енергії є теплота і робота. ТЕПЛОТА – це форма передачі енергії, яка здійснюється в системі шляхом безпосереднього контакту мікрочастинок при їх хаотичному русі.

ЕКЗОТЕРМІЧНА РЕАКЦІЯ (від латинського " екзо" – назовні) – це реакція, що відбувається з виділенням теплоти (+Q). Реакція єекзотермічною, якщов результаті хімічної реакції надлишок енер­гії вивільняється у вигляді тепла. Тобто, при утворенні " нових" зв'язків виділяється енергії БІЛЬШЕ, ніж було потрібно для руйнування " старих" зв'язків у вихідних речовинах. Прикладом можуть бути РЕАКЦІЇ ГОРІННЯ. Наприклад, природний газ (метан CH4) зго­ряє в кисні повітря з виділенням великої кількості теплоти (мал. 4.1а).

ЕНДОТЕРМІЧНА РЕАКЦІЯ (від латинського " ендо " – всередину ) – це реакція, що відбувається з поглинанням теплоти (-Q). Такі реакції відбуваються тільки при наданні енергії ззовні. Тобто, на руйнування зв'язків у вихідних речовинах потрібно енергії більше, ніж може виділитися при утворенні " нових" зв'язків. Прикладом є утворення оксиду вуглецю (II) CO і водню H2 з вугілля і води, яке відбу­вається тільки при нагріванні (мал. 4.1б).

 

Мал. 4.1а   Мал. 4.1а, б. Зображення хімічних реак­цій за допомогою моделей молекул: а) екзотермічна реакція, б) ендотермічна реакція.
Мал. 4.1б   Моделі наочно показують, як при незмінномучислі атомів між ними руйнуються " старі" і виникають " нові" хімічні зв'язки.

Таким чином, будь-яка хімічна реакція супроводжується виділенням або поглинанням енергії. Частіше за все енергія виділяється або поглинається у вигляді теплоти (рідше - у вигляді світлової або механічної енергії). Цю теплоту можна виміряти. Результат вимірювання виражають в кілоджоулях (кДж) для 1 МОЛЯ реагенту або для 1 моля продукту реакції. Така величина називається ТЕПЛОВИМ ЕФЕКТОМ РЕАКЦІЇ.

ТЕПЛОВИЙ ЕФЕКТ ХІМІЧНОЇ РЕАКЦІЇ (Q, кДж) – це кількість теплоти, яка виділяється або поглинається під час хімічної реакції.

Наприклад, тепловий ефект реакції згоряння водню в кисні можна виразити будь-яким з двох рівнянь:

2 H2 (газ) + O2 (газ)= 2 H2О (рідина) + 572 кДж або

H2 (газ)+ 1/2 O2 (газ)= H2О (рідина) + 286 кДж

Якщо процес відбувається при постійному тиску (ІЗОБАРНИЙ ПРОЦЕС), вводиться поняття ЕНТАЛЬПІЇ.

ЕНТАЛЬПІЯ (∆ Н - читається " дельтааш") – це різниця між вмістом енергії у вихідних речовинах і кінцевих продуктах реакції.

Якщо система виконує роботу, то може відбуватися виділення або поглинання тепла (Δ Q), зміна ентальпії ( Н) ∆ Н = -∆ Q.

Це значить, що

• тепловий ефект хімічної реакції залежить від стану вихідних речовин і продуктів реакції.

• якщо в процесі реакції виділяється тепло (+Q), ентальпія системи зменшується (Δ Н < 0):

Q = – Δ Н якщо Q > 0, то Δ Н < 0 – процес екзотермічний.

Наприклад, горіння вугілля: С + О2 = СО2 + Q (Δ Н < 0).

• якщо в процесі реакції поглинається тепло (Δ Q< 0), ентальпія системи збільшується (Δ Н > 0):

якщо Q < 0, то Δ Н > 0 – процес ендотермічний.

Наприклад, розклад крейди СаСО3 = СаО + СО2 – Q (Δ Н > 0).

§4.3. Швидкість хімічних реакцій.

Фактори, від яких залежить швидкість реакції

КІНЕТИКА – це наука про швидкість і механізми хімічних реак­цій.

ШВИДКІСТЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ дорівнює зміні концент­ра­ції реагуючих речовин за одиницю часу:

де υ – швидкість хімічної реакції (моль/л•сек)
Δ c – зміна молярної концентрації реагуючих речовин або продуктів реакції (моль/л)
Δ t – зміна часу (сек).

 

ЧИННИКИ, ВІД ЯКИХ ЗАЛЕЖИТЬ ШВИДКІСТЬ – це умови, які змінюють швидкість хімічних реакцій:

1) Природа реагуючих речовин

2) Концентрація реагуючих речовин.

3) Температура.

4) Каталізатори (ферменти, гормони, ензими).

5) Інші чинники.

Отже, можна узагальнити від яких чинників залежить швидкість реакції і яка причина впливу кожного чинника.

 

Таблиця 7.

Залежить Причина
Від ПРИРОДИ реагуючих речовин • характер зв'язку • міцність молекул речовин
Від КОНЦЕНТРАЦІЇ реагуючих речовин • збільшення числа зіткнень зі збільшенням числа частинок
Від ТЕМПЕРАТУРИ • збільшення числа активованих молекул • збільшення кінетичної енергії частинок • збільшення числа зіткнень.
Від КАТАЛІЗАТОРА:   гомогенного     гетерогенного   • каталізатор утворює проміжний комплекс з реагентом • знижує енергію активації молекул реагенту.   •каталізатор адсорбує речовини • збільшує концентрацію речовин •знижує енергію активації реагуючих молекул.






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 834. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...

Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

Хронометражно-табличная методика определения суточного расхода энергии студента Цель: познакомиться с хронометражно-табличным методом опреде­ления суточного расхода энергии...

ОЧАГОВЫЕ ТЕНИ В ЛЕГКОМ Очаговыми легочными инфильтратами проявляют себя различные по этиологии заболевания, в основе которых лежит бронхо-нодулярный процесс, который при рентгенологическом исследовании дает очагового характера тень, размерами не более 1 см в диаметре...

Примеры решения типовых задач. Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2   Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2. Найдите константу диссоциации кислоты и значение рК. Решение. Подставим данные задачи в уравнение закона разбавления К = a2См/(1 –a) =...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия