Завдання для самостійної роботи

Завдання 1

1. Обчисліть еквівалентну масу сірки, якщо 1 г її сполучається з 1,75 г заліза, еквівалентна маса якого 27,9 г/моль.

2. За 17 ^оС та тиску 104,99 кПа маса 624 см³ газу становила 1,56 г. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: H₂CO₃,Zn(OH)₂,CaSO_{3 .}

Завдання 2

1. Обчисліть еквівалентну масу кобальту у його сполуці з сіркою, коли на 2 г кобальту доводиться 1,09 г сірки, валентність якої дорівнює 2.

2. Знайти молекулярну масу речовини, якщо маса 380 см³ її за 97 ^оС та тиску 98,66 кПа становила 1,9 г.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: CH₃COOH,Ca(OH)₂,FeCl_3.

Завдання 3

1. Визначте еквівалентну масу металу, якщо його йодид містить 5,2 % металу, а еквівалентна маса йоду дорівнює 127 г/моль.

2. Маса 760 см³ газу за 27 ^оС та тиску 106,66 кПа становила 0,91 г. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин:H₂SiO₃,Bi(OH)_3,Al₂S_3.

Завдання 4

1. Обчисліть валентність міді у її оксиді, у якому на 2 г кисню доводиться 7,946 грамів міді.

2. Маса 2 л деякого газу за 27 ^оС та тиску 121,59 кПа становила 1,92 г. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: H₂S,Co(OH)_3, Rb₂S.

Завдання 5

1. Обчисліть валентність свинцю в оксиді, у якому на 2 г свинцю доводиться 0,3088 г кисню.

2. За 17 ^оС та тиску 103,99 кПа маса 128 см³ газу становила 0,312 г. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: HClO,Zn(OH)₂,_.LiCl.

Завдання 6

1. При окисненні 4,4 г металу утворилось 7,56 г оксиду металу. Визначте еквівалентну масу металу.

2. За 42 ^оС та тиску 102,93 кПа маса 688 см³ газу становила 1,678 г. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: H₃AsO₃,Al(OH)₃,Cr(NO₃)_3.

Завдання 7

1. За тривалого нагрівання 40 г металу було одержано 53,3 г оксиду цього металу. Визначте еквівалентну масу металу.

2. Якою є молекулярна маса органічної речовини, якщо 1,86 г її за 87 ^оС та тиску 95,99 кПа займає об’єм 1 л?

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: H₂CrO_4, Cr(OH)_3, K₃AsO_4.

Завдання 8

1. Визначте еквівалентну масу металу, якщо при сполученні 3,6 г металу з хлором було одержано 14,1 г солі. Еквівалентна маса хлору – 35,5 г/моль.

2. Обчисліть молекулярну масу речовини, знаючи, за температури 91 ^оС та тиску 97,06 кПа маса 2,68 г займає об’єм 700 см³.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: HNO₃,Fe(OH)_2,PbCl_2.

Завдання 9

1. 3. Який об’єм (н.у.) займають 3,4 кг NН₃?

2. За температури 91 ^оС та тиску 102,39 кПа маса 171 см³ пари деревного спирту дорівнює 0,195 г. Обчисліть молекулярну масу деревного спирту.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин:H₂Cr₂O₇,Cr(OH)₃,BaCl_2.

Завдання 10

1. При розчиненні у кислоті 23,8 г металу виділилось 0,4 г водню. Визначте еквівалентну масу металу.

2. Маса 2 л деякого газу за температури 27 ^оС та тиску 121,59 кПа становила 1,92 г. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: HCl₃,Ba(OH)₂,Na₂S.

Завдання 11

1. Які об’єми за нормальних умов займають 0,5 кг водню, азоту, NO?

2. 73,9 г деякої речовини у пароподібному стані за температури 127 ^оС та тиску 95,99 кПа займають об’єм 32,8 л. Обчисліть молекулярну масу речовини.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: H₂S,Mg(OH)₂,CuS.

Завдання 13

1. За тривалого нагрівання 20,1 г металу було одержано 26,7 г оксиду. Визначте еквівалентну масу металу.

2. За 25^оС та тиску 99,33 кПа 0,78 г деякої газоподібної речовини займають об’єм 608 см³. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: HCl,Zn(OH)₂,Co(NO₃)_3.

Завдання 13

1. Обчисліть валентність міді у її оксиді, у якому на 1 г кисню припадає 7,946 г міді?

2. За 42 ^оС та тиску 102,93 кПа маса 688 см³ газу становила 1,678 г. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: H₂Cr₂O₇,Fe(OH)₃,Li₂S.

Завдання 14

1. Визначте еквівалентну масу металу, якщо його хлорид містить 39% металу, а еквівалентна маса хлору дорівнює 35,5 г/моль.

2. За 27^оС та тиску 106,66 кПа маса 0,455 г газу займала об’єм 760 см³. Обчисліть молекулярну масу газу?

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: HNO₂,Ca(OH)₂,PbCl_2.

Завдання 15

1. Визначте еквівалентну масу металу, якщо його йодид містить 5,2 % металу, а еквівалентна маса йоду дорівнює 127 г/моль.

2. За 17^оС та тиску 103,99 кПа маса газу 1,56 г займала об’єм 128 см³. Обчисліть молекулярну масу газу.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: H₂SO₃,Bi(OH)₃,LiCl.

Завдання 16

1. Визначте еквівалентну масу металу, якщо при окисненні 4,8 г металу утворилось 8 г оксиду.

1. Обчисліть молекулярну масу газу, якщо 7 • 10^-3 кг його за 27 ^оС та тиску 2,53•10⁴ Па займають об’єм 0,023 м³.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: HClO₄,Fe(OH)_2, Al₂S₃.

Завдання 17

1. Який об’єм за нормальних умов займають 2 г аміаку?

2. За температури 62 ^оС та тиску 101,06 кПа маса 174 см³ пари становила 0,48 г. Обчисліть молекулярну масу речовини.

3. Обчисліть еквівалентну масу речовин: H₂CO₃,Sr(OH)₂,Na₃PO₄ .

Тема 2. БУДОВА АТОМА

Питання для самоперевірки

1. У чому суть двоїстої природи електрона?

2. Що являють собою поняття: електронна хмара, атомна орбіталь?

3. Які квантові числа визначають стан електрона в атомі? Охарактеризуйте кожне з чотирьох квантових чисел.

4. Як орієнтуються у просторі s- p- і d-орбіталі?

5. У чому сутність приципу Паулі?

6. У чому полягає правило Гунда?

7. Що таке енерґія йонізації та енерґія спорідненості до електрона? Які властивості атома вони характеризують?

8. Що таке електронеґативність?

Приклади розв’язання завдань

Приклад 1. Записати електронну формули і графічну схему атома Mn.

Розв’язання. Складаємо електронну формулу атомаMn. Розподіл електронів у атоміMn. за енергетичними рівнями є наступним:

K – 2e^-; L – 8e^-; M – 5e^-; а за підрівнями - 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵

де 1, 2, 3, 4, -рівні; s, p, d- підрівні.

Графічно схема заповнення електронами цих орбіталей має вигляд:

n=4	↑↓
n=3	↑↓	↑↓	↑↓	↑↓	↓	↓	↓	↓	↓
n=2	↑↓	↑↓	↑↓	↑↓			d
n=1	↑↓		p
	s

Приклад 2. Згідно правилам Клєчковского підтвердити порядок заповнення енергетичних рівнів та підрівнів атома Mn.

Розв’язання. Порядок послідовного заповнення рівнів та підрівнів відповідає найменшому запасу енергії. Тому сума енергії на рівнях і підрівнях, які визначаються головним (n) та орбітальним (l) квантовими числами згідно з першим правилом Клечковського повинна послідовно зростати

	1s2	2s2	2р6	3s2	3р6	4s2	3d5
n	1	2	2	3	3	4	3
l	0	0	1	0	1	0	2
n+l	1	2	3	3	4	4	5

тому що s-, р-, d-, f- підрівням відповідають чисельні значення 0, 1, 2, 3.

За другим правилом Клечковського: при однакових значеннях сум (n+l) у першу чергу заповнюються орбіталі підрівня з меншим значенням головного квантового числа п. Тому при однаковому значенні сум n+l для 2р⁶ і 3s² та 3р⁶ і 4s² спочатку заповнюються орбіталі 2р та Зр, а потім 3s та 4s.

Приклад 3. Визначити валентні електрони елементів атома Mn.

Розв’язання. Електрони на останньому рівні та попередньому підрівні, якщо він незаповнений, - валентні.

Приклад 4. Записати електронні формули атомів Mn у збудженому стані та визначити їх максимальну валентність.

Розв’язання. Валентні електрони Mn ...3d⁵4s² можна графічно відобразити

Mn⁰ + hʋ → Mn*

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

3d

↑↓

3d

↑

4p

4s

4s

Звідси бачимо, що на 4s орбіталі маємо 2 спарених електрона. Якщо додати квант енергії, то їх можна розпарувати, тобто один з електронів перевести на більш високий підрівень. На слідуючому 4р підрівні маємо вільні енергетичні комірки. Туди після одержання додаткової енергії перейде один електрон з 4s-орбіталі і отримаємо збуджений стан атому Мn*

Mn⁰ …3d⁵ 4s² + hʋ → Mn* …3d^{5 1}4p¹

У збудженому стані атома зростає валентність. Вона визначається по кількості неспарених електронів. Для Мn * валентність дорівнює 7.

Збуджених станів може бути декілька. Це залежить від кількості пар спарених електроніз

Приклад 5. Записати електронні формули йонів з характерним ступенем окиснення для їх атомів.

Розв’язання. Йони утворюються коли атом приймає чи віддає електрони. Атом Мn не може прийняти електрони, бо зовнішній підрівень 4s у нього заповнений - на ньому 2 електрони. А попередній 3d підрівень, на якому 5 електронів не може приймати електрони, бо він закритий - «екранований» зовнішніми 4s - електронами. Тому атом Мn може тільки віддавати електрони. Електрони покидають зовнішні орбіталі, завжди їх повністю звільнюють

Mn⁰ – 2 ͞e̶ → Mn²⁺

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

↑

3d

↑↓

3d

4s

4s

Mn⁰ …3d⁵ 4s² – 2 ͞e → Mn²⁺…3d⁵ 4s⁰

Mn⁰ …3d⁵ 4s² – 3 ͞e → Mn³⁺…3d⁴ 4s⁰

Mn⁰ …3d⁵ 4s² – 4 ͞e → Mn³⁺…3d³ 4s⁰

Mn⁰ …3d⁵ 4s² – 5 ͞e → Mn³⁺…3d² 4s⁰

Mn⁰ …3d⁵ 4s² – 6 ͞e → Mn³⁺…3d¹ 4s⁰

Mn⁰ …3d⁵ 4s² – 7 ͞e → Mn³⁺…3d⁰4s⁰

Звідси зрозуміло, що у Мn можуть бути 7 ступенів окиснення: Мn⁰, Мп⁺², Мn⁺³,Мn⁺⁴, Мn⁺⁵, Мn⁺⁶, Мn⁺⁷.