задачи по неорганической химии. неорганическая химия задачи (1). Контрольная работа по дисциплине Общая и неорганическая химия

• Название: Контрольная работа по дисциплине Общая и неорганическая химия
• Анкор: задачи по неорганической химии
• Дата: 04.05.2021
• Размер: 54.84 Kb.
• Имя файла: неорганическая химия задачи (1).docx
• Тип: Контрольная работа; #201560

ФГБОУ ВО ОрГМУ Минздрава России
Кафедра фармацевтической химии

Ганеева Ольга Геннадьевна
Группа __14-2___ фип
Специальность «Фармация 33.05.01.»

Контрольная работа по дисциплине «Общая и неорганическая химия»

Модуль 1 - 3

Вариант 6

Оренбург - 2021

Задачи и вопросы к контрольной работе №1 по курсу Общей и неорганической химии

1. Решить задачу. Какую массу кристаллогидрата и воды надо взять для приготовления раствора известной массы с указанной массовой долей в расчете на безводную соль?

	вещество	масса раствора	ω, %
О)	пентагидрат хлорида меди ( II)	0,5 кг	10

Дано:

m_р-р = 0,5 кг

ω% = 10%

m (CuCl₂₎ = ?

m(H₂O )= ?
Решение:

1. 
   M (CuCl₂ * 5H₂O)= (63,546+35,453*2)+ 5*18= 134.452+90=224,452
   

2. 
   m _вещ-ва = (m_р-ра*ω):100%
   

m( CuCl₂ * 5H₂O)=(500г*10%):100%=50г

3. 
   W( CuCl₂ )= M (CuCl₂ ) :M (CuCl₂ * 5H₂O)= 134,452:224,452=0,599
   
4. 
   m( CuCl₂ )= W( CuCl₂ )* m( CuCl₂ * 5H₂O)=0,599*50г=29,95
   
5. 
   m(H₂O )= m р-ра( CuCl₂ * 5H₂O) - m( CuCl₂ )= 500-29,95=470,05г
   

ОТВЕТ: m( CuCl₂ )= 29,95. m(H₂O )= 470,05г
2. Решить задачу. Рассчитать массовую долю вещества в растворе с известной молярной концентрацией (С, моль/л) и известной плотностью (ρ, г/мл)

	вещество	С, моль/л	ρ, г/мл
о)	фосфорная кислота	1,570	1,075

Дано:

С – 1,570 моль/л

ρ – 1,075 г/мл

____________________

W(H₃PO₄ )=?
Решение:

Так как C=n:V

тогда пусть V=100 ml,из этого следует

1.1,570=N:100 N= 0,157 моль

2. Так же, если ρ = m*V ,то m=1,075*100=107,5 г

3. m ( H₃PO₄ )=N*M=0,157* 97,994 г/моль=15,4г

4. W(H₃PO₄ )=(m р-ра :m вещ-ва )*100%=(107,5:15,4)*100%=14%

ОТВЕТ: W(H₃PO₄ )= 14%
3. Пользуясь основными законами химии, основываясь на знании способов выражения концентрации растворов, решите задачи:
о) Какой объем раствора соляной кислоты с массовой долей 14% (ρ = 1,12 г/мл) необходим для приготовления 100 мл раствора с концентрацией 0,15 моль/л?

Дано:

W=14%

P(po)=1,12 г/мл

V₂=100мл

С2=0,15 моль/л

Найти: V₁=?

Решение:

Мы имеем два раствора: раствор 1 и раствор 2. Первый раствор соляной кислоты с массовой долей 14% (ρ = 1,12 г/мл). Второй раствор объемом 100 мл с концентрацией 0,15 моль/л. Для определения принадлежности обозначений буду ставить индекс 1 и 2.

C₂=n:V₂

т.е значения с индексом 2 относятся ко второму раствору

Из формулы ρ₁ = m₁:V₁ выразим следующую:

ρ₁ = (n*M):V₁ так как m=n*M
здесь аналогично.

W(HCl )=(m р-ра :m вещ-ва )*100%

Применяя вышеуказанные формулы ,получаем данные выражения:

1. 
   M(HCl)=36,458г/моль
   
2. 
   n=C:10=0,015 моль
   
3. 
   ρ₁= m₁ (n*M)*V₁ Выразим объем V₁ =1,12 :(0,015*36,458)=2,036 л
   

ОТВЕТ: 2,036 л

4. Пользуясь понятием эквивалент и применяя закон эквивалентов, решить следующие задачи:
о) На реакцию с 25 мл раствора калия карбоната с молярной концентрацией эквивалента, равной 0,2 моль/л, израсходовано 50 мл раствора соляной кислоты. Рассчитать С(1/z HСl).

Дано:

V р-ра = 25мл

Сэкв=0,2 моль/литр

V (Hcl)=50 мл

Найти: С(1/z HСl) =?

Решение:

Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация)-количество эквивалентов вещества растворенных в 1 литре раствора. Значит, 0,2 моль на литр . 1 эквивалент -1 моль. 1 грамм эквивалент калия карбоната равен 138,205 . 138,205*0,2= 27,641 г на литр

Так как дано 25 мл,то 1000: 25=40.

27,641:40=0,69 г на 25 мл

Рассчитаем, сколько моль соляной кислоты нам нужно для протекания реакции:

n(K₂CO₃)=0.69:138,205=0,005 моль

Значит соляной кислоты 0,01 моль ,так как количество вещества карбоната калия относится к кол-ву вещ-ва соляной кислоты, как 1:2. Масса кислоты будет равна 36,5*0,01=0,365г
<sup>V=25ml V=50ml

C</sup>_{H-0.2 моль/л}

K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂

Пусть 0,365 г – 50 мл

Х г - 1000мл

Находим х =(0,365*1000):50=7,3г

Находим количество вещества соляной кислоты n= 7,3г:36,5г/моль=0,2 моль

Следовательно молярная концентрация эквивалента будет равна 0,2 моль/литр.

ОТВЕТ: С(1/z HСl)=0,2 моль/литр

5. Пользуясь следствиями из закона Гесса, вычислить изменения энтальпии, энтропии и энергии Гиббса реакции по известным значениям ∆Н^о_обр, S^o_обр, ∆G^о_обр (см. табл.1 в приложении)
ф) Fe₂ O₃ (к) + 3CO_(г) = 2Fe(к) + 3CO_2(г)

Решение:

1.Изменение энтальпии: ∆Н^о_обр

Fe₂ O₃ (к) + 3CO(г) = 2Fe(к) + 3CO₂(г)

Формула для нахождения изменения энтальпии образования:

∆Н^о_обр =∆Н^о_обр продуктов-∆Н^о_обр реагентов
∆Н^о_обр(Fe₂ O₃)=-741кДж

∆Н^о_обр (CO)=-110кДж

∆Н^о_обр (Fe)=0 кДж

∆Н^о_обр (CO₂ )=393кДж

∆Н^о_обр=393-(-741-110)=1244кДж
2.Изменение энтропии S^o_обр

Формула для нахождения изменения энтропии образования:

S^o_обр = S^o_обрпродуктов- S^o_обрреагентов

S^o_обр =(Fe2 O3)=146,2

S^o_обр = (CO)=197,54

S^o_обр =(CO₂ )=213,68

S^o_обр = 213,68-(197,54+146,2)=-130,06

3.Изменение энергии Гиббса ∆G^о_обр

Формула для нахождения изменения энергии Гиббса:

∆G^о_обр=∆G^о_обрпродуктов-∆G^о_обрреагентов

∆G^о_обр =(Fe2 O3)=-1014,2

∆G^о_обр = (CO)=-137,14

∆G^о_обр =(CO2 )=-394,38

∆G^о_обр =-394,38-(-137,14-1014,2)=756,96


6. Решить задачу
г. Запишите математическое выражение скоростей реакций, протекающих по уравнениям: K



Решение:

-гомогенная реакция

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

V=KC_NH3⁴*C_O2⁵


Гетерогенная реакция

V=KC_Fe3O4 * C_co ⁴

7. Закончить составление молекулярного уравнения окислительно – восстановительной реакции (овр) (т.к. реакции протекают в водных растворах, коэффициенты следует подобрать ионно – электронным методом
о)MnO₂ + KNO₃ + KOH →

Решение:

4 Mn ⁺⁴ O₂ + KN ⁺⁵O₃ + 7 KOH → N ^-3H₃ + 4 K₂Mn ⁺⁶O₄ + 2 H₂O

4 Mn^-4 - 8 e^- → 4 Mn⁺⁶ (окисление)-восстановитель

N⁺⁵ + 8 e^- → N^-3 (восстановле́ние)-окислитель

8. Решить задачу

о) Осмотическое давление 1% - ного водного раствора (плотность 1 г/см³) сильного электролита АВ₃ (М_r =100) при 100^оС равно 8,5 ∙10⁵ Па. Определить кажущуюся степень диссоциации АВ_3.

Дано:

π осм = 8,5*10⁵ Па=8,5*10² кПа

Mr(AB₃) =100

ω(AB₃)=1%

t=100 ^оС=373 K

ρ=1 г/см<sup>3

Найти:

ȃ каж = ?</sup>

Решение:

π осм= i C_mRT

<sup>ȃ каж =

Пусть V р-ра =100мл, тогда m р-ра = V*p=100*1=100г</sup>

m(AB₃)= m р-р* ω= 100*0,01=1 г

C_{m = =0,1 моль/л}

AВ₃ → А +3B, следовательно n=4

i= π осм/ C_mRT=8,5*10²/0,1*8,314*373=2,74

<sup>ȃ каж = =0,58

Ответ: ȃ каж = 0,58</sup>

9. Написать в молекулярной и ионной формах уравнения реакций (если реакция возможна, если протекание реакции невозможно- пояснить)

о) BaCl₂ + Na₂SO4 →

Ca(NO₃)₂ + Na₃PO₄ =

Решение:

BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ ↓ + 2 NaCl 
Ba ²⁺ 2Cl^- +2 Na ⁺ SO₄ ^2- → BaSO₄ ↓ + 2 Na ⁺ 2Cl ^–




Ba ²⁺ + SO₄ ^2- → BaSO₄ ↓ 

3Сa(NO₃)₂ + 2Na₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ ↓ +6 NaNO₃

3Ca⁽⁺²⁾ + 6NO^3(-) + 6Na⁽⁺⁾+ 2PO4^(-3) = Ca₃(PO₄)₂ ↓ + 6Na⁽⁺⁾ + 6NO₃^(-)

3Ca⁽⁺²⁾ + 2PO₄^(-3) = Ca₃(PO₄)₂ ↓
10. Пользуясь понятием растворимость, законом действия масс и уравнением изотермы химической реакции для растворов малорастворимых сильных электролитов, решить задачу

о) Концентрация ионов Cl^ в насыщенном растворе PbCl₂ составляет 3,410^2 моль/л. Вычислить .

Дано: Kw (Cl)=3,4*10^2

Найти: =?

Решение:
Раствор вещества, находящийся при данной температуре в динамическом равновесии с твердым растворяемым веществом (с твердой фазой этого вещества), называется насыщенным. Молярная концентрация вещества в насыщенном растворе называется растворимостью и обозначается s (моль/л). Запишем уравнение процесса диссоциации хлорида свинца:

PbCl_2↔ Pb²⁺ + 2Cl^-
Для получения насыщенного раствора перешло в раствор и продиссоциировало 3,410^2 моль/л хлорид иона.

= [Pb²⁺] *[ Cl^- ]²
= 1,710^{2 *} 3,410^2 =5,7810^2

ОТВЕТ: =5,7810^2


11.Решить задачи

о)Вычислить рОН раствора и [ОН^] в растворе, если [Н⁺]  410^8 моль/л.

Решение:

рОН= -lg[OH-]

pH+pOH=14

pH=-lg[H⁺ ]= -lg (410^8 )=7,4

рОН=14-7,4=6,6

рОН=-lg[OH-]=6,6=-lg10^-6.6

ОТВЕТ: рОН=6,6, [ОН^]=- lg10^-6.6
12. Выполнить упражнения

о) Составьте полные электронные формулы и электронно-структурные диаграммы валентного слоя атомов: P; Ca; Cu.

Решение:

¹⁵P 1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p³

↑

↑

↑

3s ² 3p³

↑↓

²⁰Ca 1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²

4s²

↓↑

²⁹Cu 1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ¹3d¹⁰

4s¹

↑

13. Выполнить упражнения :

о) Напишите формулы КС:

гидроксид дихлоротетраамминкобальта (III);

тетратиоцианатодиаквакадмиат калия.

Для анионного КС укажите ц.а.; лиганды, донорные атомы лигандов; координационное число ц.а.; внешнюю и внутреннюю сферы КС.

Для катионного КС напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации и выражение для общей константы нестойкости

Решение:

 гидроксид дихлоротетраамминкобальта (III ) – [Co(NH₃) Cl₂ ]OH (катионный)

Первичная диссоциация

[Co(NH₃) Cl₂ ] ⁽⁺⁾ + OH^(-)

Вторичная диссоциация
1.[Co(NH₃) Cl₂ ]⁺ = Co(NH₃)Cl⁺ + Cl^-

Кр=  [Cl^-]*[ Co(NH₃)Cl⁺ ] / [[Co(NH₃) Cl₂ ]⁺]

Кн₁=[Cl^-]*[ Co(NH₃)Cl⁺ ] / [[Co(NH₃) Cl₂ ]⁺]

2.Co(NH₃) Cl⁺ = Co(NH₃)²⁺ + 2Cl^-

Кр= [Co(NH₃)²⁺]*[2Cl^-] / [Co(NH₃) Cl⁺]

Кн₂= [Co(NH₃)²⁺]*[2Cl^-] / [Co(NH₃) Cl⁺]

3. Co(NH₃)²⁺= Со³⁺ +NH₃^-

Кр= [Со³⁺ ]*[NH₃^-]/ [Co(NH₃)²⁺]

Кн₃=[Со³⁺ ]*[NH₃^-]/ [Co(NH₃)²⁺]

[Co(NH₃) Cl₂ ]⁺=Со³⁺ +NH₃^-+2Cl^-

Кн=[ Со³⁺ ]*[NH₃^-]*[2Cl^- ]/[ [Co(NH₃) Cl₂ ]⁺]

тетратиоцианатодиаквакадмиат калия – анионный кс

K₂[Cd(H₂O)₂(NCS)₄ ]

Лиганд-(H₂O)

Ион внешней сферы- K⁺

Ион внутренней сферы-[Cd(H₂O)₂(NCS)₄ ]^-

Координационное число-2

Донорный атом –атом (H₂O)