Файл: М. Н. Назаров, Ю. И.docx

ФедеральноеагенствопообразованиюГосударственное образовательное учреждение высшегопрофессионального образования«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ»М.Н.Назаров,Ю.И.ПузинХИМИЯУчебноепособиеУФА2008ВВЕДЕНИЕПри создании пособия авторы преследовали цель – облегчить усвоениематериалапообщейинеорганическойхимиистудентамизаочнойформыобучения.Каждаяглавасодержиткраткийтеоретическийматериал,призванныйдатьключевыепонятия,раскрытьосновноесодержаниеданнойтемыиочертитькругвопросов,подлежащихдополнительномуизучению.Самостоятельная работа с учебной литературой должна оставаться основнойформойизучения программногоматериала.Курс химии для студентов нехимических специальностей состоит из двухбольшихразделов:общиезаконыхимииихимияэлементов.Качественноеизучениематериалапервогораздела,каждаяглавакоторогосодержитподробныепримерырешениятиповыхзадач,обеспечитуспешноеусвоениематериалавторогораздела,гдерассматриваютсясвойстваотдельныхгруппэлементов.При изучении свойств каждого конкретного элемента (группы элементов)следует, прежде всего, обратить внимание на его положение в Периодическойсистеме, электронное строение атома, характерные степени окисления. Затемследует рассмотреть свойства данного элемента в виде простого вещества, его

---

соединенийскислородомиводородом,свойствахарактеристическихсоединений(оксидов,гидроксидов,кислот)сточкизренияихкислотно-основныхсвойств,участиевокислительно-восстановительныхреакциях,способностьккомплексообразованию.Квыполнениюконтрольныхработможноприступитьтолькоприусвоении определенной частикурса и после тщательногоразбора примероврешениязадач посоответствующей теме.

Общие законы химии

1. 
   Моль. Закон Авогадро. Законы идеальных газов
   

В химических расчетах часто используется понятие ―количество вещества‖.Единицейколичества веществаявляется моль.Моль-количество вещества, содержащее столько молекул, атомов, ионовили других структурных единиц, сколько содержится атомов в 12 г изотопауглерода ¹²С.Число структурных единиц системы, содержащихся в 1 моле (постояннаяАвогадро),равно6,0210²³ моль^-1.Масса1молявещества(молярнаямасса),выраженнаявграммах,численно равнаотносительной молекулярноймассе этого вещества.Согласно закону Авогадро, в равных объемах любых газов, взятых приодной и той же температуре и одинаковом давлении, содержится одинаковоечисло молекул. Следовательно, при одинаковых условиях 1 моль любого газазанимает один и тот же объем. При нормальных условиях (273 К, Р=101,3 кПа)это22,4 л.В расчетах, связанных с газами, часто приходится переходить от данныхусловий к нормальным или наоборот. При

---

этом удобно пользоваться формулой, следующей из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

pV

_T ,

где р – давление; V – объѐм; Т – температура; индекс ―н‖ указывает на нормальные условия.

---

Примеры решения задач

Пример1.СкольковеситмолекулаСuO?Решение. Относительная молекулярная масса CuO равна 80. Следовательно,молярная масса CuO равна 80 г/ моль. В 1 моле CuO содержится 6,02 10²³молекул.Находиммассуодноймолекулы:m=80/(6,0210²³)=13,310²³ г.Пример 2. Какой объѐм займет при температуре 20°С и давлении 250кПааммиак массой51г?Решение. Зная объѐм, занимаемый 1 молем газа (22,4 л) и молярную массуаммиака (17 г), находим объѐм, который будет занимать 51 г аммиака принормальных условиях17 г занимают объѐм 22,4 л51г —―— V_Н,откуда V_H= (5122,4)/17 =67,2 л.Приводим полученный объѐм к указанным условиям:V=P_HV_HT/PT_H=101,367,2293/250273=29,2 л.

Задачи

1. 
   Сопоставить количество молекул, содержащихся в 1 г NH₃ и в 1 г N₂. В каком случае и во сколько раз число молекул больше?
   
2. 
   Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
   
3. 
   Одинаково ли число молекул в 0,001 кг Н₂ и в 0,001 кг О₂ ? В 1 моль Н₂ и в 1 моль О₂ ? В 1 л Н₂ и в 1 л О₂ при одинаковых условиях ?
   
4. 
   Сколько молекул содержится в 1 мл водорода при н.у. ?
   
5. 
   Какой объем при н.у. занимают 27 10²¹ молекул газа?
   
6. 
   Определите объѐм газа при н.у., если при 373 К и 500 кПа его объѐм равен 5 л.
   
7. 
   Определите объем оксида углерода (IV) при 300 К и 100 кПа, если его масса равна 88 г.
   
8. 
   Определите относительную молекулярную массу газа, если масса его составляет 8,5 г, объѐм 18,1 л при 300 К и давлении 80 кПа.
   
9. 
   Определите массу диоксида углерода, если объѐм его составляет 10 л при 200 кПа и 300 К.
   
10. 
    Определите объѐм, который займет при нормальных условиях газовая смесь, содержащая водород массой 1,4 г и азот массой 5,6 г.
    

---

2. Вывод химических формул.

РасчетыпохимическимформуламиуравнениямФормулывеществпоказывают,какиеэлементыивкакомколичествевходят в состав вещества. Различают формулы простейшие и молекулярные.Простейшая формула выражает наиболее простой возможный атомный составмолекул вещества, соответствующий отношениям масс элементов, образующихданноевещество.Молекулярнаяформулапоказываетдействительноечислоатомовкаждогоэлемента вмолекуле.Для вывода простейшей формулы вещества достаточно знать его состав иатомныемассы образующих данное вещество элементов.Длянахождениямолекулярнойформулывеществанеобходимотакжезнатьегомолекулярнуюмассу.

---