- •Міністерство охорони здоров’я України
- •Загальна та неорганічна хімія
- •Частина II
- •Приклади розв’язування задач
- •Контрольні питання
- •Головні підгрупи iiia і iva груп: b, Al, Ga, In, Tl, c, Si, Ge, Sn, Pb
- •Контрольні питання
- •Головна підгрупа va групи: n, p, As, Sb, Bi
- •Контрольні питання
- •Головна підгрупа via групи: o, s, Se, Te, Po
- •Контрольні питання
- •Головна підгрупа viia групи: h, f, Cl, Br, I, At
- •Контрольні питання
- •Властивості d-елементів iв і iiв підгруп: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg
- •Контрольні питання
- •Властивості d-eлементів vib—viiib підгруп:
- •Контрольні питання
- •Література
- •69035, Г. Запорожье, пр. Маяковского, 26.
- •69035, Г. Запорожье, пр. Маяковского, 26.
Міністерство охорони здоров’я України
Запорізький державний медичний університет
Загальна та неорганічна хімія
Методичні вказівки, розв’язування типових задач
і вправ та контрольні завдання для студентів
I-го курсу фармацевтичного факультету
заочної форми навчання
Частина II
(неорганічна хімія)
Запоріжжя
2013
Укладачі:
Професор Панасенко О.І.
професор Буряк В.П,
доцент Парченко В.В.
доцент Кремзер О.А.,
доцент Мельник І.В.,
асистент Сафонов А.А.
асистент Щербина Р.О.
Відповідальний за випуск: професор Панасенко О.І.
s-елементи (…ns1—2)
Eлементи головної IA групи ПСЕ називаються лужними (утворюють з водою, як і їх оксиди, сильні основи-луги). Це Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Будова зовнішніх електронних оболонок атомів — ns1. Вони мають низьке значення енергії іонізації, яке зменшується зверху донизу із зростанням радіуса атома. Легко утворюють катіони Е+, які мають електронну конфігурацію атомів благородних газів. Усі лужні метали — сильні відновники. Пари лужних металів складаються переважно із атомів, але є й деяка кількість молекул Е2. Наприклад, енергія дисоціації для молекули Li2=105 кДж/моль, для Cs2=42 кДж/моль. Характеризується високою електро- і теплопровідністю.
Елементи головної IIA групи ПСЕ мають будову зовнішньої електронної оболонки ns2, це — Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. Зі збільшенням заряду ядра на одиницю (за періодом), зовнішні електрони сильніше притягуються до ядра, ніж у відповідного лужного металу, що накладає відбиток на r (Å), J (eB), тобто, приводить до зменшення хімічної активності берилію і його елементів. Спостерігається чіткий паралелізм у зміні різних властивостей елементів у рядах Li—Cs і Вe—Ba, наприклад, взаємозв’язок між стандартними ентропіями елементарних речовин і стандартними ентальпіями гідратації іонів Е+ і Е2+, у газоподібному стані Be і його аналоги одноатомні, оскільки в молекулі типу Е2 ()2 і ()2. Берилій істотно відрізняється від решти елементів підгрупи IIA і його хімічні властивості подібні властивостям АЕ (діагональна подібність в ПСЕ): розчиняється у лугах, пасивнішає при дії концентрованої HNO3.
Елементи IA і IIA груп у вільному стані в природі не зустрічаються.
Приклади розв’язування задач
Приклад 1. Скласти рівняння реакції, за допомогою яких можна здійснити наступні перетворення:
Be Na2[Be(OH)4] Be(OH)2 Na2BeO2 BeCl2 Be
Розв’язування: Для цих перетворень складено ряд хімічних реакцій, враховуючи властивості берилію і його сполук (для ОВР коефіцієнти знаходять методом електронного або електронно-іонного балансу):
а)
2e– – 2 – 1e–2=2e–
б) Be + 4OH– – 2e– ↔ [Be(OH)4]2–
2H2O + 2e– ↔ H2 + 2OH–
Be + 2OH– + 2H2O ↔ [Be(OH)4]2– + H2
Na2[Be(OH)4] + 2HCl Be(OH)2↓ + 2NaCl + 2H2O
Be(OH)2 + 2NaOH Na2BeO2 + 2H2O
Na2BeO2 + 4HCl BeCl2 + 2NaCl + 2H2O
BeCl2 Be0 + Cl2
K Be2+ + 2e– = Be0
A 2Cl– = Cl2 + 2e–
Приклад 2. Визначати загальну твердість води, якщо для її усунення потрібно на кожні 20 л води додати 3,71 г динатрій карбонату (соди).
Примітка. Одиниця твердості води (ГОСТ 6055-86) моль/м3.Числове значення твердості в молях на кубічний метр (моль/м3) дорівнює числовому значенню твердості в мг-екв/л (одиниця твердості води до 1986 р.). Один моль/м3 відповідає масовій концентрації еквівалентів іонів кальцію (½Са2+ — 20,04 г/м3 та іонів магнію — ½Мg2+ — 12,153 г/м3).
Види твердості води: 1) загальна твердість води — сума молярних концентрацій еквівалентів іонів кальцію (½Са2+), магнію (½Мg2+) у воді; 2) карбонатна твердість — сума молярних концентрацій еквівалентів карбонатних (СО) та гідрокарбонатних (НСО) іонів у воді; 3) некарбонатна твердість — різниця між загальною та карбонатною твердістю води; 4) твердість, яку можна усунути кип’ятінням («усувна»); обумовлена наявністю у води карбонатних та гідрокарбонатних солей Са2+ і Мg2+; визначається експериментально.
Розв’язування: а) з рівнянь реакцій:
Са(НСО3)2 + Na2CO3 CaCO3↓ + 2NaHCO3
CaSO4 + Na2CO3 CaCO3↓ + Na2SO4
видно, що на кожний моль іонів Са2+ потрібно 1 моль Na2CO3. М=106 г/моль. За законом еквівалентів речовини взаємодіють рівним числом еквівалентів. Тоді,, а в 3,71 г міститься: 3,71:53=0,07 еквівалентів Na2CO3, стільки і було еквівалентів солей Мg2+ і Са2+, тобто солей твердості. В моль/м3 це буде моль/м3.
б) визначимо масу Na2CO3, що міститься в 1 л води: г.
Ця кількість відповідає:
106 г Na2CO3 |
— |
2 моль |
0,1855 г |
— |
х, |
х=3,5 ммоль/л, або 3,5 моль/м3.