Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426)
Текст из файла
Ю. М. Коренев, А. Н. Григорьев, Н. Н. Желиговская, К. М. Дунаева ЗАДАЧИ И ВОПРОСЫ ПО ОБ~ЦЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ С ОТВЕТАМИ И РЕШЕНИЯМИ Под редакцией академика Ю. Д. Третьякова Рекомендовано Советом по химии Уд«0 университетов РФ в качестве учебного пособия для химических факуоыпетов государственных университетов Москва «Мир» 2004 УДК 546 ББК 24.1я73 К55 Рецензенты: Московская государстпвенная академия тонкой химической технологии им.
М. В. Ломоносова (гав. кафедрой профессор Д. В. Дроботп), профессор В. А. Собянин, доцентп С. В. Коренев (Новосибирский государственный университетп). Коренев Ю. М. К55 Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответаыи и решениями /Ю. М. Коренев, А. Н. Григорьев, Н. Н. Желиговская, К. М. Дунаева. — Мл Мир, 2004.— 368 с., ил. — !Задачи и вопросы). 1ЯВХ 5-03-003415-3 В учебное пособие включены задачи и вопросы, предлагавшиеся студентам! курСа химического факультета и факультета паук о материалах МГУ им.
М. В. Ломоносова на письменных контрольных и экзаменационных работах. Для большинства задач и вопросов приведены подробные объяснения хода решений и рассуждений, а также ответы. Пособие отвечает новой программе курса неорганической химии для химических факультетов университетов России. Помещение в одном издании уеловий задач и их подробных решений с объяснениями имеет большое как обучающее, так и методическое значение. Для студентов университетов, химико-технологических и педагогических вузов, а также для студентов тЕхничеСких и медицинских специальностей.
УДК 340 ББК 34.! я73 Редакция литературы тю химии © «Мир», 2004 13В!Ч 3-03-0034!$-3 ПРЕДИСЛОВИЕ Настоящее пособие значительно переработано и дополнено по сравнению с ранее изданным (Неорганическая химия в задачах и вопросах /Под ред. Н. Н.
Желиговской, Ю. М. Коренева — Мс МХТИ, 1994); включены задания для письменных контрольных и экзаменационных работ, которые предлагались студентам 1 курса химического факультета МГУ им. М. В. Ломосонова начиная с 1988 г. Задания составлены преподавателями кафедры неорганической химии. Существенное отличие нового издания состоит в том, что для большинства задач даны ответы, а для типовых — подробные решения.
Часть 1 включает разделы, относящиеся к строению атомов, молекул и ионов, скоростям химических реакций и химической термодинамике; часть П вЂ” вопросы по химии элементов Периодической системы Д. И. Менделеева; часть П1 — вопросы по химии координационных соединений, теории твердого тела, примеры контрольных и экзаменационных работ. Авторы посчитали возможным в некоторых разделах изложить ход решения практически для всех заданий, однако там, где от студента требуются самостоятельные размышления с приложением усвоенных знаний, ответов нет; в случае затруднений с такими заданиями студенту необходимо обратиться к учебникам.
Так, например, в равд. 6.1 «Гэлогены» имеются ответы на все задания, а в последующих разделах это сделано выборочно, лишь для отдельных заданий. При этом в ответах для цепочек химических превращений также только в равд. 6.1 представлены электронно-ионные уравнения для всех реакций, протекающих в растворе, а в других заданиях (например, в задачах по разделению элементов и их выделению в виде простых веществ или соединений) — лишь один из возможных вариантов решения. На 1 курсе химического факультета МГУ принята письменная форма проведения контрольных и экзаменационных работ по неорганической химии; примеры таких контрольных работ и экзаменационных билетов с ответами на некоторые из них выделены в отдельный раздел.
Знакомство с этим разделом позволит студенту 4 ПРЕДИСЛОВИЕ получить четкие представления об уровне требований к знаниям, а также о форме и объеме письменных ответов. Как правило, в условиях задач присутствуют все необходимые данные для их решения. В отдельных случаях недостающие справочные сведения можно почерпнуть из приложения в «Практикуме по неорганической химии» [под ред. В.
П. Зломанова. — Мл МГУ, 1994]. Если нет специальных указаний, то в стандартные условия включена температура, равная 298 К. В основном в книге используется Международная система единиц (СИ). Наименование единиц указано обычно лишь в конечном ответе. Авторы выражают сердечную благодарность всем преподавателям кафедры неорганической химии химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, прежде всего членам методической комиссии (Ю. Д.
Третьякову, Г. Н. Мазо, М. Г. Розовой, Ф. М. Спиридонову, В. И. Путляеву) за полезные советы и замечания, а также А. И. Жирову, Ю. Г. Метлину и Е. В. Батаевой за помощь при подготовке рукописи к печати. Особую признательность авторы выражают сотрудникам кафедры физической химии Е. П. Агееву, Л. Е. Китаеву, А. А. Кубасову, В. И. Пупышеву и Е. Б. Рудному за внимательное ознакомление с рукописью и ценные замечания.
Авторы искренне благодарны рецензентам профессору В. А. Собянину, доценту С. В. Кореневу, а также сотрудникам кафедры, возглавляемой профессором Д. В. Дроботом, взявшим на себя труд по рецензированию. Все критические замечания и пожелания по совершенствованию этого издания будут приняты авторами с благодарностью. Часть 1 Глава 1 СТРОЕНИЕ АТОМОВ, МОЛЕКУЛ И ИОНОВ 1.1. Строение атомов 1.1.1.
Электрон в атоме водорода может находиться в четырех состояниях со следующими значениями главных квантовых чисел: 1) 3; 2) 4; 3) 5; 4) 6. Какое максимальное число электронных состояний может реализоваться на следующих атомных орбиталях: а) п = 3, ! = 1; б) и = 4, ! = 1; в) и = 4, ! = 2; г) и = 4, ! = 3; д) и = 5, ! = 2; е) и = 5, ! = 3; ж) о = 5, ! = 4; з) и = 6, ! = 2? Какими символами обозначаются эти орбитали? 1.1.2.
Среди указанных наборов квантовых чисел укажите те, которые корректно определяют орбиталь атома: и ! т~ гп, н ! тпрр гп, 1) 7) 1 0 0 т1 2) 1 ΠΠ— 1 8) 2 2 1 — т1 3) 2 2 О з1 9) 2 1 — 1 4) 3 2 -2 з 10) 3 1 -1 5) 2 2 0 — $11) 2 1 0 — ф 6) 2 1 1 — т 12) 1 1 0 т1 1.1.3. Для указанных возбуясденных состояний атомов водорода и лития вычислите ионизацнонный потенциал (эВ) К3э(1~ г 1~ г) где Еь †энерг перехода электрона из начального состояния 1 (кч = 3) в состояние 2 (аг = 4); У вЂ зар ядра; К = 13,6 эВ. 1.1.4. Дайте определение энергии ионизации атома. В спектре испускания натрия длина волны, соответствующая первому потенци- 6 Глава 1. Строение атомов, молекул и ионов алу ионизации, равна 242 нм. Рассчитайте первый потенциал иони- зации натрия.
1.1.5. Для атома бора получены следующие энергии ионизации (кДж . моль 1): 71 12 73 .~4 73 801 2427 3660 25026 32827 Определите наиболее вероятную формулу хлорида бора. 1.1.6. Для элемента Х даны энергии ионизации (кДж моль '): ?1 ?2 73 74 13 )О 1402 2856 4578 7475 9445 53266 В какой группе Периодической системы элементов находится Х? 1.1 7. Запишите электронные конфигурации следующих атомов (ионов): М О О О О 3-~- Г 2-~- 3112+ О О М 4+ Н?О р344- 1.1.8. Элемент бор имеет два изотопа с атомными массами 10,01 и П,01.
Атомная масса природного бора зависит от происхождения образца: для минерала, полученного из Калифорнии, Ав = 10,84, а для образца из Италии Ав = 10,82. Определите содержание (Уа) изотопов в этих минералах. 1.1.9. Какие из следующих изотопов неустойчивы: 32Хп, 1О1КЬ, 32М8, 43Са, 1411,а? Для неустойчивьгх изотопов укажите число и тип частиц, непускание которых приведет к образованию устойчивого изотопа. Приведите массовые числа и атомные номера образующихся устойчивых изотопов. 1.1.10. Какие типы излучений вы знаете? Излучения перечисляйте в порядке увеличения длины волны.
1.1.11. При бомбардировке 213 протонами образуется 4Не. Напиши- те уравнение ядерной реакции. 1.1.12. 21л, поглощая дейтрон, переходит в неустойчивый изотоп Ве, который раси дается с образованием а-частиц. Напишите уравнение ядерной реакции. 1.2. Строение молекул и ионов 7 1.1.13. При облучении гоВ медленными нейтронами образовавше- еся ядро претерпевает о-распад. Напишите уравнение ядерной ре- акции.
1.1.14. ~~На захватывает нейтрон и переходит в радионуклид, пре- терпевавгщий !У-распад. Напишите уравнение ядерной реакции. 1.1.15. 'зР при облучении нейтронами выбрасывает ядро гелия. Полученный при этом радионуклид проявляет р'-радиоактивность. Напишите уравнение ядерной реакции. 1.2. Строение молекул и ионов 1.2.1. Укажите пространственное строение указанных молекул и ионов в газовой фазе, используя модель отталкивания валентных электронных пар (модель Гиллеспи) и метод валентных связей.
Для каиСцого соединения и иона укажите тип пространственной конфигурации. 1.2.2. Основываясь на модели отталкивания валентных электрон- ных пар и методе валентных связей, приведите примеры (не менее двух) ионов или молекул, которые имеют в газовой фазе следую- шую геометрическую конфигурацию: 1.2.3. Какое пространственное строение имеет молекула С!гСО? Чем определяется геометрия данной молекулы (модель отталкивания валентных электронных пар)? В этой молекуле валентные углы равны 111,3 и 124,3'.
Какая величина относится к углу С1 — С вЂ” С!, а какая к Π— С вЂ” С1? а) ОРг, РГь, ВгРь, БеГа, 1С!а б) БРа, БГв БОг, БОз БОз в) г1Нз, С1Гз, ВР,, ТеР,, БРа г) ВРз, РС!з, ВеГа, С!Гь, ХеГа д) !С!+, БО, С!Гз, БО а) тригональная бипирамида; б) октаэдр; в) тетрэздр; г) треугольник; д) бисфеноид; е) С10гГ, ТеРь, 1Вгг, БОРа ж) НРз, БгГа, РС!ь БГа, ВгГг з) 1С!г, БОзГ, БгОз, С!гО и) БС!а, БОС!г, С10з к) БС1г, СгОг, С10г, 1С!а е) квадрат; ж) тетрагональпая пирамида; з) Т-образное строение; и) линейное строение; к) угловое строение. 8 Глава 1.
Строение атомов, молекул и ионов 1.2.4. Какова геометрия молекулы (СНз)зРРз? Чем определяется пространственное строение данной молекулы (модель отталкивания валентных электронных пар)? Сопоставьте величины валентных углов С вЂ” Р— С, С вЂ” Р— Р, Р— Р— Р, учитывая, что злектроотрицательность СНз меньше, чем электроотрицательность Р. 1.2.5. Какое пространственное строение в газовой фазе имеют молекулы: а) ЯРе и ВгРз, б) ВРз и ХРз? Сопоставьте величины валентных углов Р— Э вЂ” Р в приведенных парах соединений. Дайте обоснование ответа.
1.2.6. Приведите по одному примеру молекул илн ионов АВ„, обла- дающих следующей геометрией: а) угловое строение (угол ВАВ меньше тетраэдрического); б) угловое строение (угол ВАВ больше тетрзэдрического); в) пирамида (угол ВАВ близок к тетраэдрическому); г) пирамида (угол ВАВ меньше тетраэдрического); д) линейное строение; е) тетраэдр; ж) квадрат; з) октаэдр. Объясните строение на основе модели отталкивания валентных электронных пар и метода валентиых связей.
1.2.7. Приведите примеры (по одному) трехатомных угловых молекул или ионов АВз, для которых угол ВАВ: а) < 120', б) < 109', в) 90', г) 180'. Объясните строение молекул или ионов на основе теории отталкивания валентных электронных пар. 1.2.8. Приведите примеры (по одному) молекул или ионов, которые согласно модели отталкивания валентных электронных пар соответствуют следующим типам: а) АВ4, АВзЕ, АВзЕз и б) АВ4Е, АВзЕю АВзЕз. 1.2.9. Объясните, используя метод валентных связей, строение следующих молекул и ионов: а) ХОз; б) ХОз; в) ЯОз, г) ХзО; д) СОз; е) Оз; ж) 140з.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
