В каком количестве содержится столько же молей эквивалентов

1.Для кислот эквивалентное число равно числу замещаемых в конкретной реакции ионов водорода, а для оснований— числу замещаемых гидроксид-ионов.

Пример: Са(ОН)2 + 2 НСl = СаСl2 + 2 Н2О

Э(Са(ОН)2) = 1/2 Са(ОН)2; Э(НСl ) = 1 НСl

2.Эквивалентное число соли равно произведению количества замещаемых катионов металла на их заряд или произведению числа замещаемых анионов кислотных остатков на модуль их заряда.

Аl Сl3 + 3 Аg NО3 = Аl (N О3)3 + 3 Аg Сl

Э ( Аl Сl3 ) = 1/3 Аl Сl 3 ; Э (АgNО3 ) = 1 АgNО3.

3.Эквивалентное число оксида равно произведению числа атомов элемента на валентность элемента. Пример:

Аl2О3 ; Э (Аl2О3 ) = 1/6 Аl2О3.

4.Эквивалентное число в окислительно — восстановительных реакциях определяется числом электронов, которые отдает или принимает частица восстановителя или окислителя.

К2Сr2O7 + 14 H Cl = 2 Cr Cl3 + 7 H2O + 2 KCl + 3 Cl2

1 2 Cr2O72- + 14 H+ + 6e- ® 2 Cr3+ + 7 H2O

3 6 2 Cl- — 2e- ® Cl2

Z (K2Cr2O7) = 6 ; Z (Cr Cl3 ) = 3 ; Z (HCl ) = 1 ; Z ( Cl2 ) = 2.

Количество вещества— это число структурных элементов (атомов, молекул, ионов, эквивалентов) в системе. Единицей измерения количества вещества является моль.

Моль— количество вещества системы, которое содержит столько структурных элементов (молекул, эквивалентов и др.), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12.

Число структурных единиц в моле называют числом Авогадро и для практических расчетов принимают равным 6,02 · 1023.

Массу одного моля вещества называют молярной массой М. Численно молярная масса равна молекулярной, но измеряется в г/моль. Напри­мер, молярная масса аммиака M(NH3) = 17 г/моль.

Молярную массу эквивалентов вещества В (в г/моль) можно рассчитать, исходя из молярной массы вещества, по формуле:

Мэ (В) = .

Количество вещества эквивалентов (в моль) находят отношением массы вещества к молярной массе его эквивалента:

nэ (В) = m(В)/Мэ(В)

Количественные соотношения между эквивалентами веществ, участвующих в химической реакции, задаются законом эквивалентов: массы реагирующих друг с другом веществ, а также массы продуктов этой реакции пропорциональны молярным массам эквивалентов этих веществ.

Согласно этому закону для реакции А + B = C + D должно выполняться соотношение: пэ(А) = пэ(В) = пэ( С) = пэ( D),

где nэ(Х) – количество молей эквивалентов соответствующего вещества.

Таким образом, для взаимодействующих веществ А и В можно записать:

nэ(А) == nэ(В)

или подставив значение nэ, получим

= ; =

Пример 1. Определите молярную массу эквивалентов СаСО3.

Решение: СаСО3 — средняя соль.

Z (СаСО3) = 1(число катионов кальция) ∙ 2(заряд катиона) = 2

Мэ (СаСО3) = = =50 г/моль.

Ответ: молярная масса эквивалентов СаСО3 равна 50 г/моль.

Пример2. Вычислите молярную массу эквивалентов магния, если 60 г его вытеснили из кислоты 56 л водорода (н.у.).

Решение: Mgo + 2H+ → Mg+2 + H2

По закону эквивалентов nэ(Mg) = nэ(Н2),

Выразив количество молей эквивалентов магния через массу магния, а количество молей эквивалентов газообразного водорода через объем газа, получаем выражение:

Преобразуем выражение Mэ(Mg) = ;

Число эквивалентности Z(H2)=2; Vэ= 22,4/2=11,2 л

Mэ(Mg) = = 12 г/моль

Пример 3. При окислении щелочно-земельного металла массой 5г образуется оксид массой 7 г. Назовите этот металл.

Решение: 2Ме + О2 = 2МеО

По закону эквивалентов ;Мэ(МеО) = Мэ(Ме) + Мэ(О)

Z(O) = 2; Мэ(О)=16/2 = 8 г/моль; обозначим Мэ(Ме)= x

; решив уравнение, получаем Мэ(Ме)= 20 г/моль для двухвалентного щелочно-земельного металла Z(Ме)=2;

М(Ме)= Мэ(Ме) ∙ Z(Ме) = 20 ∙ 2 = 40 г/моль

Определяемый металл – кальций.

Контрольные вопросы:

1. Определите молярные массы эквивалентов H2SO4 и Сu(ОН)2 в следующих реакциях:

а) H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O

б) H2SO4 + KOH = KHSO4 + H2O

в) Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O

г) Cu(OH)2 + HCl = CuOHCl + H2O

2.Сколько молей эквивалентов содержится в а) 24,5 г H2SO4;

б) 12,3 г Н3РО4; в) 150 г СаСО3; г) 8,6 гCaSO4 ∙2Н2О; д) 79 гKA1(SO4)2 ∙12Н2О.

3.Рассчитайте молярную массу эквивалентов кисло­ты, если на нейтрализацию 0,009 кг ее израсходовано 0,008 кг гидроксида натрия.

4.Определите молярную массу двухвалентного ме­талла, если 14,2 г оксида этого металла образуют 30,2 г сульфата металла.

5.На нейтрализацию 0,471 г фосфористой кис­лоты израсходовано

0,644 г КОН. Вычислите моляр­ную массу эквивалентов кислоты.

6.Определите молярную массу эквивалентов следующих соединений: Mn2O7, Cu2O, Са(ОН)2, A12(SO4)3∙18H2O, Ca3(PO4)2, Ag2O, FeSO4∙7H2O, Cu3 PO4.

7.При нагревании 20,06 г металла было полу­чено 21,66 г оксида. Найдите молярную массу экви­валентов металла, если молярная масса эквивалентов кислорода равна 8 г/моль.

8.Вычислите молярную массу эквивалентов цинка, если 1,196 г его вытеснили из кислоты 438 мл водорода, измеренного при 17 °С и давлении

1 атм.

9.Для растворения 16,8 г металла потребовалось 14,7 г серной кислоты. Определить эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (н. у.).

10.На восстановление 1,80 г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить молярные массы эквивалентов металла и его оксида.

11.Масса 1 л кислорода равна 1,4 г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21 г магния, число эквивалентности которого равно 2?

12.На нейтрализацию 2,45 г кислоты идет 2,00 г гидроксида натрия. Определить молярную массу эквивалентов кислоты.

13.В каком количестве NaOH содержится столько же молей эквивалентов, сколько в 140 г КОН?

14.В каком количестве Ва(ОН)2∙8Н2О содержится столько же молей эквивалентов, сколько в 156 гА1(ОН)3?

15.0,493 гхлорида некоторого металла после обработки нитратом серебра образовали 0,861 г AgCl. Вычислить мольную массу эквивалентов металла.

16.Из 0,432 гметалла образовали 0,574 гего хлорида. Вычислить молярную массу эквивалентов металла, приняв молярную массу эквивалентов хлора рав­ной 35,5 г/моль.

17.При пропускании сероводорода через раствор, содержащий 2,98 г хлорида некоторого одновалентного металла, образуется 2,2 г его сульфида. Вычислите молярную массу эквивалентов металла.

18.При сгорании трехвалентного металла массой 11,2 г образовался оксид массой 16 г. Какой был взят металл?

19.Сколько литров СО2 ( при н.у.) надо пропустить через раствор Са(ОН)2, чтобы получить: а) 7 молей эквивалентов карбоната кальция; б) 7 молей карбоната кальция;

в) 100 г карбоната кальция?

20. Сколько молей эквивалентов оксида цинка получится при взаимодействии цинка с кислородом объемом 5,6 л (н.у.)

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

P.P. Кудаярова, А.К. Мазитова, Ю.И. Михайлюк

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ХИМИИ

для студентов технических вузов

нехимических специальностей

заочной формы обучения

Учебное пособие

Уфа 2006

УДК54(07) ББК24.1я7 К88

Утверждено Редакционно-издательским советом УГНТУ в качестве учебного пособия

Рецензенты:

Кафедра «Охрана окружающей среды и рационального использования природных ресурсов» УГАЭС, зав. кафедрой, доктор хим. наук,

профессор P.P. Хабибуллин

Доцент кафедры неорганической химии БГУ,

канд. хим. наук Р.К. Гайфутдинова

Кудаярова P.P., Мазитова А.К., Михайлюк Ю.И.

К88 Контрольные задания по химии: учеб. пособие. — Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. — 78с.

ISBN 5-7831-0744-1

Учебное пособие содержит контрольные задания по химии. В нём приводятся основные законы химии, формулы для расчётов, а также необходимые справочные данные для решения заданий.

Пособие предназначено для студентов технических вузов нехимических специальностей заочной формы обучения.

УДК54(07) ББК24.1я7

ISBN 5-7831-0744-1 © Уфимский государственный нефтяной

технический университет, 2006 © Кудаярова P.P., Мазитова А.К., Михайлюк Ю.И., 2006

I. Моль. Эквивалентные массы и эквиваленты простых и сложных веществ. Закон эквивалентов

Атом— мельчайшая электронейтральная частица химического элемента, сохраняющая его свойства.

Атомная единица массы (а. е. м.)— 1/12 часть абсолютной массы атома углерода.

Молекула— наименьшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства.

Относительная атомная масса элемента —число, показывающее, во сколько раз масса атома данного элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Относительная молекулярная масса вещества —число, показывающее, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода.

Моль — количество вещества, содержащее столько же частиц (атомов, молекул или других), сколько содержится атомов углерода в 0,012 кг (12 г) углерода.

Моль — количество вещества, содержащее 6,02х 1023молекул, атомов или других частиц.

Число na — 6,02х 1023 моль-1называется постоянной Авогадро.

Абсолютную массу молекулывещества В можно рассчитать по уравнению: тв = Мв /NA, где Мв — молярная масса вещества В.

Эквивалентом элемента (Э) называют такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

Эквивалент элемента Э можно вычислить, исходя из его атомной массы А и валентности В по формуле Э = А/В. Например, эквивалент кислорода равен 8, так как валентность кислорода всегда равна двум: Э0 = 16/2 = 8.

Масса 1 эквивалента элемента называется его эквивалентной массой.

Эквиваленты выражаются в молях, а эквивалентные массы — в г/моль.

Эквивалент не является постоянной величиной, а зависит от валентности элемента в том или ином соединении. Например, в соединениях NH3, H2S и НСl эквивалент (Э) и эквивалентная масса (тэ) азота, серы и хлора равны Э(N) — 1/3 моль; Э(S) — 1/2 моль; Э(Сl) = 1 моль и mэ(N)=1/3 х 14 = 4,67 г/моль; mЭ(S)= 1/2 х 32 = 16 г/моль; тЭ(Cl) = 1 х 35,5 = 35,5 г/моль. В соединении SO2 сера четырёхвалентна и её эквивалентная масса равна тэ(S)= 64/4=16 г/моль.

Эквивалент оксида, основания, кислоты и соли:

Эоксида=Mоксида /(число атомов элемента х валентность элемента);

Эоснования = Моснования / кислотность основания;

Экислоты= Мкислоты / основность кислоты;

Эсоли= Мсоли /(число атомов металла х валентность металла), где М— мольная масса соединений.

Например, Э(А12О3) = 102/(2×3) = 17; Э(А1(ОН)3) = 78/3 = 26; Э(Н2S04) = 98/2 = 49; Э(А12(SО4)3) =342 /(2×3) = 57.

Эквивалентный объём вещества— объём, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентом вещества.

Закон эквивалентов.Массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам), т. е.

m1 / m2 = Э1 / Э2

1. Выразите в молях: а) 6,02х1021 молекул СО2; б) 1,20х1024 атомов кислорода.
Чему равна молярная масса указанных веществ?

2. Сколько примерно атомов содержится в 0,5 моль углерода?

3. Какое число атомов соответствует 0,25 моль железа?

4. Определите число молекул воды, которое соответствует количеству вещества
10 моль.

5. Вычислите массу вещества, соответствующую 4 моль атомов углерода.

6. Какова масса 0,5 моль молекул воды?

7. Сколько примерно атомов содержит 1 моль молекул углекислого газа?

8. Относительная атомная масса золота 197, плотность его 19,3 г/см3. Определите, какой объём приходится на один атом золота.

9. Какова масса 1,5х 1020 молекул кислорода?

10. В каком количестве хлорида натрия содержится столько же натрия, сколько
его находится в пяти молях сульфата натрия?

11. При полном осуществлении реакции 5 г элемента А с 15 г элемента В
образуется соединение АВ. При реакции 3 г элемента А с 18 г элемента С
образуется соединение АС2. Атомная масса элемента В равна 60. Вычислите
атомную массу элемента С.

12. На восстановление 7,09 г оксида двухвалентного металла требуется 2,24 л
водорода (н. у.). Вычислите эквивалентную массу оксида и эквивалентную
массу металла. Чему равна атомная масса металла?

13. В какой массе NaOH содержится столько же эквивалентов, сколько в 140 г
КОН?

14. Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислите эквивалентную массу этого металла.

15. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г его сульфата. Вычислите
эквивалентную массу этого металла.

16. Чему равен при н. у. эквивалентный объём водорода? Вычислите эквивалентную массу металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода (н. у.).

17. Определите эквивалент металла, 7 г гидроксида которого образуют 20,75 г
йодида.

18. Эквивалент двухвалентного элемента равен 12. Вычислите массовую долю
(в %) кислорода в оксиде элемента.

19. Из 3,31 г нитрата металла получается 2,78 г его хлорида. Вычислите
эквивалентную массу этого металла.

20. Вычислите эквивалентную массу серы в соединении, содержащем 5,92%
водорода и 94,08% серы.

21. В каком количестве Сr(ОН)3 содержится столько же эквивалентов, сколько в
174,96 г Mg(OH)2?

22. При сгорании магния массой 6 г образовалось 9,945 г оксида. Чему равна
эквивалентная масса магния?

23. На нейтрализацию кислоты массой 10 г израсходован гидроксид бария
массой 23,4 г. Какова молярная масса эквивалента кислоты?

24. Вычислите молярную массу эквивалента соли меди (II), если он массой 8 г
взаимодействует без остатка с гидроксидом натрия массой 4 г.

25. При разложении оксида металла массой 0,92 г выделился металл массой
0,86 г. Вычислите молярную массу эквивалента металла.