Структурные формулы веществ

Структурные формулы веществ составляются по их валентностям. При их составлении можно использовать следующие правила:

1) Одинаковые атомы друг с другом не соединяются (за редким исключением, например, Н–О–О–Н);

2) Если в молекуле есть водород и кислород, то они образуют гидроксидную группу ─ОН;

3) Число связей каждого атома в молекуле равно его валентности.

Из этих правил есть исключения, но в большинстве неорганических соединениях они соблюдаются.

Структурные формулы оксидов.Валентность кислорода в оксидах равна 2, поэтому у каждого атома кислорода должно быть две химические связи. Например:

Структурные формулы оснований.Основания представляют собой катион, которым чаще всего является металл, к которому присоединены группы ─ОН.

Например:

Стркутурные формулы кислот. В кислородсодержащих кислотах водород образует с кислородом группу ─ОН, которая соединяется с неметаллом, другие атомы кислорода присоединяются к неметаллу двойными связями. Например:

В бескислородных кислотах атом водорода присоединяется к неметаллу. Например, H2S H–S–H HCl H–Cl

Структурные формулы солей.В солях катионы металлов присоединяются к анионом кислоты вместо водорода. В кислых солях водород присоединяется к кислороду, а в основных солях гидрокид-анион ОН- соединен с металлом. Примеры:

Задача 1. Напишите уравнение реакции получения вещества С из исходных веществ А и В, расставьте коэффициенты. Составьте графические формулы веществ А, В и С, напишите к какому классу соединений они относятся.

Рассчитайте массу вещества А и объем вещества В, которые необходимы для получения данного количества вещества С.

Вещество А Вещество В Вещество С Количество вещества С, моль
а CaCO3 HCl (газ) CaCl2 0,25
б H2CrO4 NH3 (газ) (NH4)2CrO4 1,5

а) Уравнение реакции: CaCO3 + 2 HClCaCl2 + H2O + CO2

Графические формулы веществ:


соль


кислота

соль

Масса (m) вещества А:

По уравнению реакции n(CaCO3) = n(CaСl2) = 0,25 моль

Молярная масса (М) CaCO3:

М = Ar(Ca) + Ar(C) + 3∙Ar(O) = 40 + 12 + 3∙16 = 100 г/моль

(Ar – атомные массы элементов приведены в таблице Менделеева).

m(CaCO3) = n ∙ M = 0,25 моль ∙ 100 г/моль = 25 г.

Объем (V) вещества В:

По уравнению реакции n(HCl) =2∙ n(CaСl2) = 2 ∙ 0,25 моль = 0,5 моль

1 моль любого газа при нормальных условиях (н.у.) занимает объем 22,4 л. Эта величина называется молярным объемом газов (VM). Нормальными условиями (н.у.) считают температуру 0 оС (273 K) и давление 1 атм (760 мм рт. ст. или 101 325 Па.

V(HCl) = n ∙VM = 0,5 моль∙ 22,4л = 11,2 л

б)Уравнение реакции: H2CrO4 + 2 NH3(NH4)2CrO4

Графические формулы веществ:

кислота

основание

*

соль

٭Вещество С представляет собой сложное ионное соединение, в котором два катиона NH4+ соединены с анионом CrO42- за счет сил электростатического притяжения. В данном случае нужно изобразить структурные формулы ионов и обозначить связь между ними пунктирной линией.

Масса (m) вещества А:

По уравнению реакции n(H2CrO4) = n((NH4)2CrO4) = 1,5 моль

Молярная масса (М) H2CrO4:

М = 2 ∙Ar(H) + Ar(Cr) + 4∙Ar(O) = 2 ∙1 + 52 + 4∙16 = 118 г/моль

(Ar – атомные массы элементов приведены в таблице Менделеева).

m(H2CrO4) = n ∙ M = 1,5 моль ∙ 118 г/моль = 177 г.

Объем (V) вещества В:

По уравнению реакции n(NH3) =2∙ n((NH4)2CrO4) = 2 ∙ 1,5 моль = 3 моль

V(HCl) = n ∙VM = 3 моль∙ 22,4л = 67,2 л

Задача 2.Напишите уравнения всех возможных реакций между веществами А, В, С и D. Укажите названия веществ (исходных и полученных) и классы, к которым они относятся.

Вещество А Вещество В Вещество С Вещество D
Zn CuCl2 HCl KOH

Zn – цинк, амфотерный металл

CuCl2 – хлорид меди(II), средняя соль

HCl – хлороводород, кислота

KOH – гидроксид калия, основание

Для данных веществ возможны следующие реакции (в скобках приведены названия получающихся веществ и классы, к которым они относятся):

1) Zn + CuCl2 → Cu + ZnCl2 ( медь, металл и хлорид цинка, средняя соль)

2) Zn + 2 HCl → ZnCl2 + 2 H2 (хлорид цинка, средняя соль и водород, неметалл)

3) Zn + 2 KOH + H2O → K2[Zn(OH)4] + H2 (тетрагидроксоцинкат калия, комплексная

соль и водород,неметалл)

4) СuCl2 + KOH → CuOHCl + KCl (гидроксохлорид меди, основная соль и хлорид калия,

средняя соль)

5) СuCl2 + 2 KOH → Cu(OH)2 + 2KCl (гидроксид меди(II), основание и хлорид калия,

средняя соль)

6) HCl + KOH → KCl + H2O (хлорид калия, средняя соль и вода)

Задача 3.С каким из заданных веществ – H2O, HCl, H2SO4 , NaOH, KOH, SO3 , CO2 , CaO, Na2O будет реагировать вещество Х? Напишите уравнения всех реакций и названия полученных веществ.

Вещество Х а) Ca(OH)2 б) SO3

а) Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O (хлорид кальция и вода)

Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O (сульфат кальция и вода)

Ca(OH)2 + SO3 → CaSO4 + H2O (сульфат кальция и вода)

Ca(OH)2 + СO2 → CaСO3 + H2O (карбонат кальция и вода)

б) SO3 + H2O → H2SO4 (cерная кислота)

SO3 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O (сульфат натрия и вода)

SO3 + 2 КOH → К2SO4 + H2O (сульфат калия и вода)

SO3 + CaO → CaSO4 (сульфат кальция)

SO3 + Na2O → Na2SO4 (сульфат натрия)

Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

− 3 = 5