Определение простейших и молекулярных формул соединений.

Простейшая формула устанавливает количественное соотношение меж­ду ато­мами химических элементов, входящих в состав соединения, в соответ­ст­вии с отношениями масс элементов. Для установления прос­тей­шей формулы дос­та­точ­но данных элементного анализа о процентном мас­со­вом содержании элемен­тов в соединении. Например, результаты элементного ана­лиза ацетилена и бензола по­казы­ва­ют, что оба соединения содержат 92,3% углерода и 7,7% водорода. С учетом отно­си­тель­ных атомных масс углерода и водорода это указывает на подобную прос­тей­­шую формулу для обоих соеди­не­ний С_xH_y, в которой на атомов водорода при­­хо­дится атомов уг­ле­рода: x: y = : = 1: 1. Таким образом, и аце­ти­лен и бен­зол характеризуются оди­наковой простейшей формулой СН, указывающей, что соотношение атомов водорода и углерода в этих соединениях 1:1.

Молекулярная формула отражает действи­тель­ный состав молекул химичес­ких сое­ди­нений. Для определения молекулярной формулы необходимы допол­ни­тельные дан­ные о величине молекулярной массы соединения М. Соотноше­ние между величиной М и расчетной величиной молекулярной массы M’ со­е­ди­не­ния с простейшей фор­му­лой позволяет определить целое число n = M/M’, по­ка­зывающее соотношение между количеством атомов элементов в молекуляр­ной и простейшей формуле. Так, несмотря на одинаковую простейшую формулу СН с M’= 13 г/моль, различие в молекулярных массах ацетилена (M = 26 г/моль) и бензола (М = 78 г/моль) показывает различие в их молекулярных фор­мулах (СН)_n: n = 2 для ацетилена С₂Н₂ и n = 6 для бензола С₆Н₆.

Наряду с классическими методами определения мо­ле­ку­­ляр­ных масс для со­единений в газовой фазе - по уравнению Менделеева-Клапейрона, ус­та­нов­ле­ния мольного объема и относительной плотности D_s газа по отношению к раз­лич­ным стан­­дартам, в настоящее время существует боль­шое разнообразие пря­мых и косвенных физико-химических методов опреде­ле­ния молекулярных масс химических соединений в различных агрегатных со­сто­я­ниях. В рамках атомно-мо­ле­кулярного учения определенную роль в устано­в­лении молекулярных масс простых веществ и атомных масс эле­ментов сыграли: 1) метод, основанный на определении удельной теплоемкости простых веществ, и 2) метод Каницаро.

В основе метода определения атомной массы по значению удельной тепло­ем­кости простых веществ лежит правило Дюлонга и Пти – произведение удель­ной теплоем­кос­ти [C, Дж/моль×К] твердого простого вещества на молярную массу его атомов есть величина постоянная и равная приблизительно 26 Дж/моль×К: С×М @ 26. В результате этого на основании данных о величине удель­ной теплоемкости прос­то­го вещества мож­но получить приближенное зна­че­ние молярной массы, чис­лен­но рав­ное атомной массе элемента, образующего данное простое вещество: А = М @ 26/C.

 

Таблица 10. Данные элементного анализа углеродсодержащих соединений.

Соединение	Удельная теплоемкость С, %	Молярная масса соединения, г/моль	Масса углерода в 1 моле соединения, г
Метиловый спирт	37,5		32×0,375 = 12
Метан	75,0		16×0,750 = 12
Ацетилен	92,3		26×0,923 = 24
Ацетон	62,1		58×0,621 = 36
Бензол	92,3		78×0,923 = 72

 

Метод Каницаро основан на анализе массового содержания химического эле­­мента в возможно большем числе соединений. Наименьшая мас­са элемента, при­хо­дя­щаяся на один моль соединения, и принимается за молярную мас­су дан­но­го элемента. Напри­мер, анализ содержания углерода в различных органи­чес­ких соединениях: по­ка­зы­вает (табл. 1.10), что в 1 моле метилового спирта и ме­тана на долю углерода прихо­дит­ся на­и­меньшая масса 12 г. Поскольку в 1 моле углерод­со­дер­жащего соединения не может быть меньше 1 моля атомов углеро­да, то молярная мас­са углерода принимается равной 12 г/моль.

 

Пример 12. Определить простейшую формулу оксида хрома Cr_xO_y, содержащего 68,4% Cr.

Решение. Атомные массы хрома и кислорода, входящих в состав оксида хро­ма с простейшей формулой Сr_xO_y, равны 52 и 16. Поэтому массы хрома и кис­ло­рода в составе оксида относятся с одной стороны как 52x: 16y, а с другой – как массовые доли хрома и кислорода из условия задачи: 68,4: 31,8:

52x: 16y = 68,4: 31,8

x: y = (68,4/52): (31,8/16) = 1,32: 1,98

Для того чтобы выразить отношение x: y целыми числами, разделим оба чле­на от­но­шения на меньший (1,32) и умножим на два:

x: y = (1,32/1,32): (1,98/1,32) = 1: 1,5 = 2: 3

Таким образом, простейшая формула оксида хрома - Cr₂O₃.

Пример 13. Найти молекулярную формулу бинарного водородного соедине­ния азо­та, содержащего 12,5% водорода, если его плотность по водороду равна 16.

Решение. Используя атомные массы водорода и азота и их массовое содер­жа­ние, найдем отношение числа атомов азота (х) к числу атомов водорода (у) в молекуле:

х: у = (87,5/14): (12,5/1) = 6,25: 12,5 = 1: 2.

Таким образом, простейшая формула соединения NH₂ c условной молеку­ляр­ной массой M’ = 16. Истинную молекулярную массу соединения найдем по его относи­тель­ной плотности по водороду:

М = D_H2×M(H₂) = 16×2 = 32

Отношение истинной молекулярной массы к условной:

n = M/M’ = 32/16 = 2

определяет величину множительного коэффициента при переходе от простей­шей к молекулярной формуле соединения:

(NH₂)_n = (NH₂)₂ = N₂H₄

Следовательно, молекулярная формула данного водородного соединения азо­та N₂H₄ и соединение является гидразином.

Пример 14. При сжигании 4,6 г органического соединения было полу­чено 8,8 г CO₂ и 5,4 г H₂O. Определить молекулярную формулу соединения, если плот­ность его паров по воздуху 1,586.

Решение. Так как 1 моль углекислого газа (44 г) содержит один моль атомов угле­ро­да (12 г), то в 8,8 г CO₂ содержится:

m(C) = (12/44)×8,8 = 2,4 г

Аналогично определяем массу водорода в 5,4 г воды:

m(H) = (2/18)×5,4 = 0,6 г

Суммарная масса углерода и водорода в сгоревшем органическом соедине­нии с мас­сой 4,6 г составляет только 3 г, что указывает на присутствие в нем так­же атомов кислорода:

m(O) = 4,6 – 3 = 1,6 г

Таким образом, массовое соотношение атомов C, H и O, входящих в состав соединения c простейшей формулой С_хН_уО_z, сос­тав­ляет:

m(С): m(H): m(O) = 2,4: 0,6: 1,6

и с учетом относительных атомных масс:

х: у: z = 2: 6: 1

Следовательно, простейшая формула соединения - С₂Н₆О с условной молеку­ляр­ной массой M’ = 46.

Истинную молекулярную массу соединения найдем по его относительной плот­­нос­ти по воздуху:

М = D_B×M_B = 1,586×29 = 46

Равенство истинной и условной молекулярных масс показывает, что молеку­ляр­ная формула соединения совпадает с его простейшей формулой С₂Н₆О.

 

 

Упражнения:

102. Определить процентное (по массе) содержание каждого элемента в соединениях: а) азотной кислоте, б) гидроксиде железа (III), в) сульфате меди (II).

103. Найти простейшую формулу вещества, содержащего 63,49 % серебра, 8,25 % азота и 28,26 % кислорода.

104. Найти молекулярную формулу соединения, содержащего 92,3 % углерода и 7,7% водорода, если известно, что при н.у. масса 3 л паров этого вещества равна 10,53 г.

105. Соединения бора с водородом содержит 78,18 % бора. Плотность по гелию 6,855. Определить молекулярную формулу вещества.

106. Установить молекулярную формулу вещества, состоящего из угле­ро­да, во­до­рода и кислорода, если отношения их масс - 6: 1: 8 и плот­ность пара данного вещества по воздуху равна 2,07.

107. Соединение серы с фтором содержит 62,8 % S. Масса 0,177 л паров данного вещества, измеренного при 7º С и давлении 740 мм рт.ст, равна 0,765 г. Какова молекулярная формула соединения?

108. Определить молекулярную формулу соединение бора с водородом при со­держа­нии в нем 78,18% бора и плотности паров по водороду 13,71.

109.Фтороводород содержит 50% фтора и при некоторой температуре плот­ность его пара по водороду равна 20. Какова молекулярная формула фторо­во­дорода при этой температуре? Как изменится молекулярная формула фтороводорода, если при повы­ше­нии температуры плотность его пара ста­но­вит­ся равной 10?

110. При сжигании 0,24 г некоторого соединения N_xH_y получено 0,27 г воды и 168 мл азота (при 0 ºС и 101,3 кПа). Плотность пара водо­род­ного со­е­ди­не­ния азота по воздуху 1,1. Определить молекулярную формулу соединения.

Индивидуальное домашнее задание № 1

по теме «Химический элемент, химическое соединение».

 

 

Вариант 1.

1. Приведите химические элементы, в латинском названии которых содер­жит­ся гре­чес­кое слово “ genes ” – «образующий, рождающий».

2. Дайте определение оксидам. Систематические названия оксидов. Классифи­кация ок­сидов (приведите по 3 примера оксидов каждого типа). Приведите гра­фические формулы следующих бинарных кислородных соединений: Mn₂O₇, Mn₃O₄, MnO₂, OF₂, BaO₂ и обоснуйте, какие из них относятся к ок­си­дам. Приведите примеры ре­ак­ций получения оксидов.

3. Приведите реакции, демонстрирующие амфотерность гидроксида цинка и по­лу­че­ние на его основе аква-, гидроксо- и оксокомплексов.

4. Напишите уравнения реакций и название химических соединений: CaO® Ca(OH)₂®CaCO₃®Ca(HCO₃)₂®CaCO₃®(CaOH)₂CO₃®CaCO₃®CaO.

5. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов и дайте название следующим комп­лек­с­­ным сое­ди­нениям: [Co(NH₃)₃(NO₃)₃], Li[CrEnF₄], [Pd(NH₃)₃(H₂O)](ClO₄)₂, (NH₄)₂[PtCl₆], [Fe(CO)₅], K₃[Ru(OH)₃(CN)₃], Cs[Cu(CO)(SCN)₃], [Pd(N₂H₄)₂] Br₂, HSeO₃Cl.

6. Три различных углеводорода имеют одинаковый элементный состав: 85,7% уг­ле­рода и 14,3% водорода. При нормальных условиях масса одного литра каж­дого из веществ составляет: 1,87 г, 2,5 г и 3,75 г. Определить моле­ку­ляр­ные формулы углеводородов.

 

Вариант 2.

1. Что общего в названии элементов: эрбий, тербий, иттрий, иттербий? Клас­си­­фи­ци­руй­те эти элементы по положению в периодической системе – груп­па, период; s-, p-, d-, f-; переходные, непереходные; типические элементы и элементы подгрупп; название семейства.

2. Приведите классификацию гидроксидов и обоснуйте характер изменения кис­­лот­но-основных свойств гидроксидов непереходных элементов в зависи­мос­ти от их положения в периодической системе. Как образуются система­ти­ческие названия ос­­­новных гидроксидов? Укажите название и приведите графические формулы сле­ду­ющих гидроксидов Fe(OH)₃, TlOH, Ca(OH)₂, NH₃×H₂O, N₂H₄×H₂O, NH₂OH×H₂O. Приведите ре­ак­ции, демонстрирующие общие методы по­лу­чения основных гидроксидов.

3. Напишите уравнения реакций и название химических соединений: Cr® CrCl₂®Cr(OH)Cl®Cr(OH)₂®Cr(OH)₃®NaCrO₂®Na₃[Cr(OH)₆]® Na₂Cr₂O₇.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­­он­ное число, дентатность и амбидентатность лигандов и дайте системати­ческое наз­вание следующим со­е­ди­нениям: [CoEn₂Cl₂]NO₃, Na₂[HgI₄], Al(H₂O)₃(OH)₃, Ni(CO)₄, K₄[Fe(CN)₆], [Co(SCN)₂(NH₂OH)₂], [Cu(NH₃)₂][CrEdta], [Pt(NH₃)₅Br](NO₃)₃, [Ru(CN)₂(OH)₂]SO₃.

5. Приведите молекулярные формулы соединений: сульфат цианопента­ам­мин­­ро­дия(III), диоксодигидрофосфат(I) калия, гексахлороиридат(IV) аммо­ния, гексарода­но­хромат(III) пентаамминкобальта(III).

6. Установить формулу кристаллогидрата сульфата натрия, если при его обез­во­­жи­ва­нии потеря массы составляет 47% от массы кристаллогидрата.

 

Вариант 3.

1. Название каких элементов связано с цветовой гаммой? Классифицируйте эти эле­мен­ты по положению в периодической системе - группа (групповое наз­ва­ние), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; переходные, непереходные; типические элементы и элементы подгрупп.

2. Систематические и традиционные названия простых веществ. Что такое ал­ло­­т­ро­пия, аллотропные модификации состава и формы – приведите при­ме­ры. Су­щест­ву­ют ли аллотропные модификации формы для простых веществ в газовой фазе? При­ведите примеры, демонстрирующие различные методы для указания в фор­му­ле простого вещества его аллотропной формы. Хими­чес­кие элементы условно классифицируют на металлы и неметаллы. Сохра­няется ли такая классификация для их простых веществ: в твердом сос­то­я­нии, в газовой фазе? Приведите реакции, демонстрирующие общие методы по­лучения простых веществ.

3. Напишите уравнения реакций и название химических соединений: Ba® BaO®Ba(OH)₂®(BaOH)₂CrO₄®BaCrO₄®BaCr₂O₇

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­­он­ное число, дентатность лигандов и дайте системати­чес­кое наз­вание следующим со­е­ди­нениям: [RhEn₂Cl₂]₂SO₄, Na₂[HgCl₄], Ni(CO)₄, Na₂ZnO₂, [Co(H₂O)₂(OH)₂(CN)₂]ClO₃, [Cr(N₂H₄)₄CO₃]₂CO₃, [NiEn₂][NiCl₄], Na₂S₂O₆(O₂).

5. Приведите молекулярные формулы соединений: перхлорат цианопента­ам­мин­платины(IV), бис(триоксо)сульфат(VI) натрия, бисдиметил­гли­ок­си­­мато­ни­кель, триоксованадат(V) натрия.

6. Определить число молекул в 1 г соединения, содержащего 53,3% углерода, 15,7% водорода и 31,1% азота, если плотность его пара по воздуху 1,55.

Вариант 4.

1. Приведите названия элементов, связанных: с Францией, Германией, Рос­си­ей, Поль­шей, Шотландией. Классифицируйте эти эле­мен­ты по положе­нию в перио­ди­ческой системе - группа (групповое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; пе­реходные, не­переходные; типические элементы и элементы подгрупп.

2. Опишите два метода образования систематических названий бинарных сое­ди­­не­ний (приведите примеры). Приведите примеры специальных названий много­а­том­ных анионов и бинарных соединений на их основе. Как назы­вают­ся водородные соединения галогенов, халькогенов, р-элементов V и IV груп­пы, а также бора? При­ведите примеры. Приведите все возможные названия следующих соединений: Hg₂Cl₂, Na₃P, TeF₆, BaH₂, RbO₃, CsO₂, CaO₂, NaN₃, OsO₄, CaC₂, SbH₃, P₂H₄, HBr, B₂H₆.

3. Напишите уравнения реакций и названия химических соединений: Fe₂O₃® FeCl₃®Fe(OH)Cl₂®Fe(OH)₂Cl®Fe(OH)₃®FePO₄®Fe₂(HPO₄)₃®Fe(H₂PO₄)₃.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­­он­ное число, дентатность лигандов и дайте системати­чес­кое наз­вание следующим со­е­ди­нениям: [Cr(H₂O)₃С₂O₄Cl], Na₂[RuO₄], [PdDMG], H[AuBr₄], Ba[Co(SCN)₄(NH₂OH)₂]₂, Na₃[AlF₆], [Pt(NH₃)₄][PtCl₄], [CuEn₂]₃(PO₄)₂, [Cr(H₂O)(NH₃)₅](NO₃)₆.

5. Приведите молекулярные формулы соединений: гидросульфат ди(тиоциа­на­то)ди­ам­миндиаквахрома(III), тетрахлорониколлат(II) натрия, пентакарбо­нил­же­ле­зо, нит­рат динитритобисэтилендиаминрутения(III), тетрациано­пла­ти­нат(II) ­ди­аммин­меди(II), гексаоксоиодат(VII) водорода. ­

6. Определить число молекул в 1 г соединения, содержащего 40,3% бора, 7,51% во­до­рода и 52,2% азота, если 2,3 л этого соединения в виде газа при 60 ⁰С и 101,3 кПа имееют массу 6,78 г.

 

Вариант 5.

1. Приведите названия элементов, названных в честь столичных городов. Клас­си­­фи­цируйте эти эле­мен­ты по положению в периодической системе - груп­па (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; переходные, непереходные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Приведите функциональную классификацию сложных неорганических ве­ществ. Классифицируйте следующие соединения: СO, Na₂O, ZnO, Mn₂O₇, Pb₃O₄, Ba(OH)₂, Al(OH)_3, AlO(OH), HClO₄, H₅IO₆, H₄P₂O₇, HSO₃Cl, HCN, SeO₂F₂, NaNO₃, CaCl(ClO), (KFe)(SO₄)₂, Al(OH)₂Cl, Fe₂(HPO₄)₃, укажите их названия и приведите графичес­кие формулы.

3. Напишите уравнения реакций и названия химических соединений алю­ми­ния: Al®Na₃[Al(OH)₆]®Al(OH)₃®Na[AlO₂]®AlCl₃®Al(OH)Cl₂®Al(OH)₂Cl ®Al(OH)₃®Al₂O₃.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов и дайте сис­тема­тическое наз­вание следующим со­е­ди­нениям: K₃[Fe(C₂O₄)₃], K₃[Al(OH)₆], [CoEn₂(NH₃)₂](NO₃)₂, Na₂[Fe(CO)(CN)₅], Na[Co(ЭДТА)Сl₂], Rb[B(OH)₄], [Co(NH₃)₄CO₃]₂(CO₃).

5. Приведите молекулярные формулы соединений: гексахлороиридат(IV) нат­рия, дитиосульфатоаргентат(I) лития, тетраиододиамминродий, три­хло­ро­три­амминплатинат(IV) хлоротриамминплатины(II).­

6. Определить число молекул в 1 г соединения серы со фтором, содержащего 62,8% серы, если 118 мл этого соединения в виде газа при 7 ⁰С и 98,64 кПа имеют массу 0,51 г.

 

 

Вариант 6.

1. Что общего в названии элементов: неодим, празеодим? К семейству и подсе­мейству каких элементов они относятся?

2. Сформулируйте правила образования традиционных названий оксокислот р-эле­мен­тов III-VI и VII группы, при­ве­дите примеры. Приведите тради­цион­ные и систе­ма­­тические названия, а также графические формулы следу­ю­щих кислот: H₂S₂O₇, HPO₃, H₂PHO₃, HPH₂O₂, H₂SeO₃, H₅IO₆, HIO₄, HClO₃, HClO₂, HBrO, H₂N₂O₂, H₄TiO₄, HVO₃, H₂Cr₂O₇, H₂MnO₄, HF, HCN, HCNS, H₂Se. При­ведите реакции пе­ре­хо­да: H₄SiO₄®H₂SiO₃®H₂Si₂O₅®H₂Si₃O₇.

3. Написать уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию следующих солей: нитрата натрия, гидросульфата натрия, ди­гид­ро­ди­фосфата натрия, сульфида гидроксобария, карбоната гидроксомеди.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов и дайте система­ти­чес­кое наз­вание следующим со­е­ди­нениям: K[Au(CN)₂], Na[Fe(H₂O)₂Edta], Ni(CO)₄, [Ru(N₂)(NH₃)₄(NH₂OH)₂](ClO₄)₂, [CuEn₂][PF₆]₂, Na[AlO₂], [Pd(H₂O)(NH₃)₂Cl]I, (NH₄)₂[HgI₄], [PtDMG].

5. Приведите молекулярные формулы соединений: пентагидрат тетраоксосуль­фат(VI) меди(II), перхлорат цианопентаамминродия(III), трисоксалато­фер­­рат(III) натрия, тригидродифосфат карбонатотетраамминкобальта(III. ­

6. Определить молекулярную формулу кристаллогидрата хлорида бария, если 36,6 г соли при прокаливании теряют в массе 5,4 г.

 

Вариант 7.

1. Названия каких элементов в переводе с греческого означают: «первый» и “не един­ст­венный”? Класси­фи­цируйте эти эле­мен­ты по положению в периоди­чес­кой сис­теме - группа (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; пере­ход­ные, непе­ре­ход­ные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Сформулируйте правила образования традиционных названий замещенных оксо­кислот, приведите примеры. Приведите традиционные и систематичес­кие назва­ния, а также графические формулы следующих кислот: H₂S₂O₆(O₂), H₂SO₃(O₂), HNO₂(O₂), H₃AsO₃S, H₃AsO₂S₂, H₃AsOS₃, H₃AsS₄, HAsS₃, H₂S₄O₆, H₂S₂O₆, H₂PO₃Cl, H₂AsO₃(NH₂), H₄P₂O₆(NH), HSO₃Br, H₂S₂O₄(NH).

3. Напишите уравнения реакций и названия химических соединений: C®CO® CO₂®BaCO₃®Ba(HCO₃)₂®(BaOH)₂CO₃®BaCO₃.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­­он­ное число, дентатность лигандов и дайте системати­ческие наз­вания следующим со­е­ди­нениям: K₃[Fe(CN)₆], Na[Ag(CN)₂], Mg[Co(H₂O)₂(C₂O₄)₂], [RuEn₂(CN)₂]₂(SO₄)₂, [Os(NH₃)₅(N₂)](NO₃)₂.

5. Приведите молекулярные формулы соединений: сульфатопентаакваплати­нат(IV) бис(­этилендиамин)платины(II), диметилглиоксиматоникель, циа­ново­до­род­ная кислота, иодобромодихлоромеркурат (II) цезия.

6. Определить число молекул в 1 г органической кислоты, содержащей 51,5% уг­ле­рода и 6,25% водорода, если плотность ее паров по воздуху 4,41.

 

Вариант 8.

1. Названия каких элементов связаны с именами выдающихся ученых? Кратко оха­рак­теризуйте научные достижения этих ученых.

2. Сформулируйте правила образования систематических и традиционных наз­ва­ний галогенагидридов, приведите примеры. Приведите традиционные и сис­те­­матичес­кие названия, а также графические формуды следующих сое­ди­не­ний: POBr₃, SOCl₂, SbCl₅, AsOBr, SO₂ClF, CO₂I₂, SiBr₄, SiOCl₂, NOF, SeO₂BrCl; напишите реак­ции их взаимодействия с водой.

3. Напишите уравнения реакций и названия химических соединений кремния: Si®SiO₂®Na₂SiO₃®Na₂Si₂O₇®H₂SiO₃®(CuOH)₂SiO₃.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­­он­ное число, дентатность лигандов и дайте систе­матические наз­вания следующим со­е­ди­нениям: СsAlO₂, Na₂[Pt(CN)₄ClBr], [RhEn₂(NO₂)₂]₂SO₄, [Pt{P(C₆H₅)₃}₂Cl₂], [Cu(H₂O)₂C₂O₄], [XeF₅][Co^IIIF₄], H[Au^IIICl₄], K₃[Fe(SCN)₅(N₂H₄)].

5. Приведите молекулярные формулы соединений: тетраоксованадат(V) аммо­ния, гексатиоцианатоферрат(III) натрия, тетрахлороплатинат(II) бис(эти­лен­диа­мин)­меди(II), трицианоник­ко­лат(I) ка­лия, гексагидроксохромат(Ш) лития.

6. При сгорании 4,3 г углеводорода образовалось 13,2 г углекислого газа. Плот­ность пара углеводорода по водороду 43. Определить молекулярную формулу углево­до­рода и массу его одной молекулы.

 

Вариант 9.

1. Названия каких элементов имеют географическое происхождение? Класси­фи­ци­руйте эти эле­мен­ты по положению в периодической сис­теме - группа (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; переходные, непе­ре­ход­ные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Опишите классификацию солей по составу и приведите примеры солей раз­ных ти­пов. Сформулируйте правила образования традиционных названий сред­них солей. Приведите традиционные и систематические названия, а так­же графические фор­му­лы следующих солей: Fe₂(SeO₃)₂, Hg₂(NO₃)₂, K₄P₂O₇, Na₃AsO₃, NaH₂РO₂, Ba(ClO)Cl, KFe(SO₄)₂, NaClO₄, KBrO₃, Ba₅(IO₆)₂, K₂FeO₄, Fe₃O₄, NH₄VO₃, KMnO₄, Ni(NO₃)₂, Na₂S₂O₃.

3. Напишите уравнения реакций и название химических соединений: P₄® P₄O₁₀®H₄P₂O₇®H₃PO₄®Ca(H₂PO₄)₂®CaHPO₄®Ca₃(PO₄)₂®(CaOH)₃PO₄

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов и дайте система­тические наз­вания следующим со­е­ди­нениям: Na[Zn(H₂O)(OH)₃], Li₂[PtEn₂Br₂I₂], (NH₄)₂[Ru^VF₆], [Pt(H₂O)(NH₃)₂(OH)](HSO₄), [Cr(H₂O)₃(C₂O₄)Cl], [Cr(SO₃)₂](NO₃)₂, Li₃[Fe(SCN)₅(NH₂OH)].

5. Приведите молекулярные формулы соединений: тетрациономеркурат(II) калия, гексагидроксоалюминат натрия, тетрахлоропалладат(II) бис(эти­лен­ди­амин)палладия(II), селеновая кислота, озонид це­зия.

6. При полном сгорании навески 1,88 г органического бромосодержащего ве­щест­ва получено 0,88 г углекислого газа и 0,3 г воды. После превращения всего брома, содержащегося в навеске, в бромид серебра получено 3,76 г AgBr. Плотность паров вещества по водороду составляет 94. Определить мо­лекулярную формулу соединения.

 

Вариант 10.

1. Что общего в названиях элементов: ниобий, тантал, титан, прометий, тантал, ва­на­дий, торий? Класси­фи­цируйте эти эле­мен­ты по положению в периоди­чес­кой сис­теме - группа (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; переходные, непе­ре­ход­ные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Какие соли называются кислыми? Обоснуйте, какие из следующих солей яв­ля­ются кислыми: K₂HPO₄, K₂PHO₃, K₂H₂P₂O₇, KPH₂O₂? Сформулируйте пра­ви­ла об­ра­зо­ва­ния тра­­ди­ци­он­ных названий кислых солей и приведите при­меры. Приведите тра­ди­­ци­он­ные и сис­тематические названия, а также графи­чес­кие формулы сле­ду­ю­щих со­лей: Fe(HSe)₂, BaH₂P₄O₇, Ni(HSO₃)₂, Ca₃(H₂IO₆)₂, Co(HAsO₃), Mg(HSbO₄), KHPO₂Cl, Na₂HPO₃S. Напишите реак­ции перехода: BaHPO₄ ® Ba(H₂PO₄)₂ ® Ba₃(PO₄)₂ ® (BaOH)₃PO₄.

3. Написать уравнения реакций, с помощью которых в лаборатории можно по­лучить следующие вещества: хлороводород, сульфид свинца(II), сульфат бария, ортофос­фат серебра, гидроксид железа(III), нитрат меди(II).

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов; дайте система­ти­ческие наз­вания со­е­ди­нениям: Na₂[CS₃], Li[Zn(CO)(SCN)₃], Na₃[Ir(C₂O₄)₂Cl₂], [PtEn₂]₂[Fe(CN)₆], [Cr(H₂O)₄Cl₂]I, [RhBr₃(NH₃)₃].

5. Приведите молекулярные формулы соединений: дигидрофосфат аммония, нитрат динитрито­тет­ра­ам­минкобальта(III), гексахлороиридат(IV) магния, гексафтороплати­нат(V) водорода, дифторид кис­­лорода, тиоцианато-водородная кислота, гидрат ам­миака.

6. Определить молекулярную формулу соединения бора с водородом, если мас­са 1 л этого газа равна массе 1 л азота, а содержание бора в веществе сос­тавляет 78,2%. Во сколько раз различаются массы одной молекулы этого бороводорода и моле­кулы азота?

 

Вариант 11.

1. Класси­фи­цируйте данные эле­мен­ты (Mg, Pt, Ni, K, P, Se) по положению в периоди­чес­кой сис­теме - группа (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; переходные, непе­ре­ход­ные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Какие соли называются основными? Обоснуйте, какие из следующих солей яв­ля­ют­ся основными: [Al(OH)₂]₂SO₄, (AlOH)SO₄, Al₂(SO₄)₃, Al(HSO₄)₃? Сфор­­мулируйте правила образования традиционных названий основных со­лей и приведите приме­ры. Приведите традиционные и систематические наз­вания, а также графические фор­мулы следующих солей: [Fe(OH)]₂Se, Al(OH)₂I, [Cu(OH)]₂CO₃, (ZnOH)NO_2, (NiOH)₃AsO₄, (BaOH)₂SO₄, Fe(OH)Br₂, BiOCl, UO₂(NO₃)₂, (SbO)₂SO₄. Напи­ши­те реакции перехода: [Al(OH)₂]₃PO₄®[Al(OH)]₃(PO₄)₂®Al₃PO₄®Al₂(HPO₄)₃® Al(H₂PO₄)₃.

3. При взаимодействии каких веществ можно получить: дигидроортоантимонат нат­рия, метахромит натрия, гидроортоарсенат калия, сульфат гидроксо­алю­ми­ния. При­вести уравнения реакций и графические формулы солей.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов и дайте система­тическое наз­вание следующим со­е­ди­нениям: Na[BH₄], H[MoCl₄], Na[RhEn(C₂O₄)Cl₂], [Co(H₂O)(OH)Edta], [Cu(NH₃)₄][Pt(NO₂)₄], H[AuBr₄], Fe[Ir(NCS)₆].

5. Приведите молекулярные формулы соединений: хло­­рид ди­хлоротетрааквахрома(III), азидоводородная кислота, тетрациано­пал­ладат(II) ка­лия, гексафторорутенат(V) аммония, хлорангидрид азотной кислоты, декагидрат сульфата натрия.

6. Вычислить процентное (по массе) содержание каждого из элементов в со­е­ди­не­ни­ях: гидроксид магния, нитрат железа (III), серная кислота, перманганат калия. Сколько молекул содержится в 100 г углекислого газа при н.у.?

 

 

Вариант 12.

1. Приведите названия элементов, связанных с органо-лептическими свойст­ва­ми их со­единений. Класси­фи­цируйте эти эле­мен­ты по положению в перио­ди­ческой сис­теме - группа (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; пере­ход­ные, непе­ре­ход­ные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Приведите примеры комплексных соединений различных типов: катионных, нейт­ральных, анионных, катионно-анионных; аммиачных, аминных, гидрок­со­комп­лек­сов, аквакомплексов, ациодокомплексов, карбонилы; однородных и смешанно-ли­ганд­ных ком­п­лексов; моноядерных и полиядерных; хелатных и внутрикомп­лек­с­ных; клас­тер­ных комплексов. Классифицируйте следую­щие комплексные соеди­не­ния: [Pt(NH₃)₄]Cl₂, Na₃[Al(OH)₆], [CrEn₂ClCO₃], Fe(CO)₅, [NiDMG], Na₂[Re₂Cl₈], [Cr(NH₃)₆][Cr(CN)₆] и приведите их система­ти­ческие названия.

3. Напишите уравнения реакций и название химических соединений: Zn® Na₂[Zn(OH)₄]®Zn(OH)₂®Na₂[ZnO₂]®ZnSO₄®Zn(HSO₄)₂®(ZnOH)₂SO₄.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов и дайте система­тическое наз­вание следующим со­е­ди­нениям: KMnO₄, K₃[Cr(OH)₆], [NiEdta], H[AuCl₄], Ca[Cu(SO₃)₂(N₂H₄)₂].

5. Приведите молекулярные и графические формулы, напишите названия веществ: HNO₂, K₃AsO₄, NaHSO₄, AlOHBr₂, Fe(OH)₂ClO₄.

6. Сколько атомов азота содержится в 1 кг следующих соединений: нитрата калия, диоксонитрата(III) аммония, гидрофосфата аммония.

 

Вариант 13.

1. Приведите химические элементы, названия которых связаны с другими хи­ми­­чес­кими элементами. Класси­фи­цируйте эти эле­мен­ты по положению в пе­риодичес­кой сис­теме - группа (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; переходные, не­пе­­ре­ход­ные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Какие соединения называются аддуктами и как записывается их химическая фор­мула? Что такое клатраты (приведите примеры)? Сформулируйте пра­ви­ла обра­зо­ва­ния названий аддуктов. Приведите назва­ния следующих сое­ди­нений: СuSO₄×5H₂O, 6Ar×46H₂O, Na₂B₄O₇×10H₂O, (UO₂)₃(AsO₄)₂×12H₂O, Mn(H₂PO₄)₂×2H₂O, Cl₂×6H₂O, 2K₂CO₃×3H₂O₂, CaCl₂×6NH₃, 10PF₃×29Br₂.

3. Напишите уравнения реакций и названия химических соединений: Cu® Cu(NO₃)₂®Cu(OH)₂®(CuOH)₂CO₃®CuCO₃®Cu(HCO₃)₂®Cu®Na₃CuO₂.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов и дайте система­тические наз­вания следующим со­е­ди­нениям: Ni(CO)₄, K₂[Pt(C₂O₄)₂], [Ru(NH₃)₅CO₃]ClO₄, [Cr(H₂O)₃(CO₃)Cl], [СoClBr(NH₃)₂]NO₃, H₂[SiF₆].

5. Приведите молекулярные формулы соединений: фосфин, нитрид кобаль­та(II), периодат калия, тетрабромомеркурат(II), трицианотриам­мин­ко­баль­т, гидрофосфат натрия, тиосульфат калия, гидрат гидразина.

6. Какую массу железа можно получить из 2 т железной руды, содержащей 94% (масс.) Fe₂O₃? Сколько атомов содержится в этой массе железа?

 

Вариант 14.

1. Названия каких химических элементов связаны с астрономическими объек­тами сол­нечной системы? Класси­фи­цируйте эти эле­мен­ты по положению в пе­рио­дичес­кой сис­теме - группа (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; переходные, непе­ре­ход­ные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Определите понятия: внутренняя сфера комплекса, внешняя сфера комп­лек­са, ко­ор­динационный центр, координационное число, лиганд, дентатность ли­ганда, мос­ти­ковый лиганд, хелатирующий лиганд (приведите при­меры). Какие типы изомерии наиболее характерны для комп­лек­сных соединений – приведите примеры различных изомеров. Классифи­ци­руйте следующие лиганды: NH₃, N₂H₄, NH₂CH₂CH₂NH₂, NO₂^-, CN^-, CNS^-, Cl^-, OH^-, CO - по их дентатности, хелатирующей спо­соб­ности. Приведите названия этих лиган­дов в составе внутренней сферы комплексов.

3. Напишите уравнения реакций и названия химических соединений: C®CO® CO₂®NaHCO₃®Na₂CO₃®(CuOH)₂CO₃®[Cu(NH₃)₄](OH)₂.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­­он­ное число, дентатность лигандов и дайте система­тические наз­вания следующим со­е­ди­нениям: Fe(CO)₅, [Pd{P(C₆H₅)₃}Cl₂], [Ru(H₂O)(NH₃)₃CO₃], [FeEdta]NO₃, Pb₂[PbO₄], Fe[Pt(NH₃)₃(CN)₃], H[AuCl₆].

5. Приведите молекулярные формулы соединений: дифосфорная кис­ло­та, хлорит-гипохлорит кальция, ме­та­ва­надат ам­мо­ния, нитрат хлоротриамминплатины(II), сульфат дигидроксоалюминия, гексагидрат хло­роводорода.

6. При взаимодействии 5 мл газообразного углеводорода с 25 мл кислорода образо­ва­лось 15 мл газообразного диоксда углерода и 20 мл паров воды. Оп­ре­делить молекулярную формулу углеводорода.

 

Вариант 15.

1. Названия каких химических элементов указывает на трудности их выде­ле­ния? Клас­си­фи­цируйте эти эле­мен­ты по положению в периодической сис­теме - группа (груп­по­вое название), пе­ри­од; s-, p-, d-, f-; переходные, непе­ре­ход­ные; типические эле­мен­ты и элементы подгрупп.

2. Сформулируйте правила образования систематических названий комплек­с­ных со­е­динений следующих типов: катионных, анионных, нейтральных; (приведите при­ме­ры).

3. Напишите уравнения реакций и названия химических соединений: NO₂® Ba(NO₃)₂®HNO₃®Al(OH)₂NO₃® AlOH(NO₃)₂®Al(NO₃)₃.

4. Определите заряд центрального иона комплексообразователя, его коорди­на­ци­он­ное число, дентатность лигандов и дайте система­тическое наз­вание следующим со­е­ди­нениям: K₂MnO₄, [Cr(H₂O)₃(NCS)₃], Mg[Co(C₂O₄)₂(N₂)₂], Ba[Ag(CN)₂]₂, [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]SO₄, K₄[Fe(CN)₆].

5. Приведите молекулярные формулы соединений: октасера, декаок­сид тетра­фос­фо­ра, хлорноватистая кислота, метамышьяковистая кислота, манганат ба­рия, гексахлороплатинат(IV) водорода, тетракарбонилкобальт, гидрат аммиака.

6. Парциальное давление кислорода в воздухе составляет 160 мм.рт.ст. Опре­делить содержание кислорода в воздухе в объемных процентах. Сколько мо­лекул кис­ло­ро­да содержится при нормальных условиях в 1 л воздуха?

 

Приложение 1. Названия химических элементов