Аммиак. Примеры решения задач с объяснениями.

Аммиак. Примеры решения задач с объяснениями.

После прохождения темы "Аммиак" мы должны закрепить ее путем решения нескольких задач из ФИПИ (2019).

Задача 1:

Из предложенного перечня веществ выберите два, в которых присутствует ковалентная неполярная связь.

1) аммиак

2) йод

3) кислород

4) вода

5) метан

Решение:

При разборе этого задания, нужно вспомнить, что химические вещества образуются за счет связей: вода, аммиак, кислоты, соли, щелочи, и возникает вопрос, при помощи чего эти вещества удерживают атомы друг друга, в большинстве случаев, обладая большим потенциалом связи (к примеру, молекулу углекислого газа, которая состоят из одного атома C и двух атомов O в домашних условиях и в лаборатории не разъединить).

Какие же связи объединяют вещества и как легко научится их отличать?

Для начала напомню, какие связи ты должен знать: ковалентная неполярная, ковалентно-полярная, ионная, металлическая, водородная.

Эти разделения условные, так как даже самая сильная ионная связь представляет собой ковалентную связь, то есть крайний случай ее полярности, однако, в рамках обучения мы рассматриваем эти связи как отдельные.

Ковалентная связь образуется между атомами неметаллов; в ее образовании лежат два механизма - обменный (каждый атом имеет неспаренные электроны - H2O, HBr, Cl2 ) и донорно-акцепторный (в образовании связи участвует орбиталь, которая содержит электроны одного атома, и орбиталь другого атома без электронов - NH4+), и бывает двух видов: полярная и неполярная.

Как видно из названия, ковалентно - полярная связь обладает определенной полярностью,которая образуется между атомами разных неметаллов, которые обладают разной электроотрицательностью, например, PH3, NO2, SO3; ковалентно неполярная связь представляет собой соединение атомов с одинаковой электроотрицательностью, то есть между атомами одного неметалла, например, Cl2, O2, F2, N2.

Ионная связь обладает высокой степенью полярности, то есть образуется за счет разных показателей электроотрицательности, иными словами, между атомами металлов и неметаллов, например, LiF, CaO, NaCl, PbS.

Металлическая связь, как видно из названия, характерна для металлов, причем она образуется в результате притяжения катионов металла и электронами, заполняющими свободные места между ними ( наличие разных ионов в атомах металлов, между которыми также происходит взаимодействие объясняет характерные их свойства- тягучесть, пластичность, высокие температуры кипения, плавления).

Водородная связь характерна для веществ, в состав которых входят атом водорода и три элемента- O,N,F.

Почему такая избирательность? Дело в том, что вышеуказанные элементы- кислород, азот и фтор обладают сильной электроотрицательностью (свойством присоединять чужие электроны), и способны образовать электростатическое притяжение с атомом водорода.

К веществам, имеющим водородную связь относят H2O, HF, NH3 .

Кстати, именно водородная связь обуславливает повышенную температуру этих соединений, к примеру, у веществ с ковалентно - полярной связью, где также есть водород, температура кипения меньше (у HCl -85,05, у H2S -60 С), а температура кипения веществ с водородной связью значительно выше (у H2O +100 С, у HF +19,5 С).

Итак, вернемся к нашему вопросу из ФИПИ: в каких веществах присутствует ковалентно неполярная связь.

Ты уже понимаешь, что данный вид связи характерен для атомов одного элемента, образующих химическую связь; здесь это йод и кислород - I2, O2.

Ответ: 2 и 3.

Задача 2:

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите те, которые приводят к увеличению скорости реакции между водородом и азотом.

1) увеличение концентрации аммиака;

2) увеличение давления;

3) повышение температуры;

4) уменьшение концентрации водорода;

5) уменьшение концентрации азота.

Решение:

Прежде чем решать это задание, нужно вспомнить, какие факторы влияют на скорость химической реакции (не путать с химическим равновесием):

1) природа реагирующих веществ;

2) концентрация (степень измельчения реагентов, давление (для газов));

3) влияние температуры;

4) влияние катализаторов.

Теперь необходимо записать химическую реакцию между водородом и азотом:

3H2 + N2 = 2NH3

В данной реакции все составляющие компоненты являются газами, поэтому мы учитываем влияние давления, включая остальные факторы.

Итак, разбираем первый вариант ответа - увеличение концентрации аммиака; скорость химической реакции будет увеличена только в случае повышения концентрации исходных веществ - водорода и азота, а аммиак-это продукт реакции, поэтому данный вариант нам не подходит.

Второй вариант ответа - увеличение давления; так как в этой системе все компоненты - газы, давление будет увеличивать скорость этой реакции.

Третий вариант также подходит в качестве правильного ответа, потому что увеличение температуры ускоряет скорость протекания химического процесса.

Вариант 4 и 5 нам не подходят, так как уменьшение концентрации исходных продуктов реакции не может увеличить скорость химической реакции.

Ответ: 23.

Задача 3:

При образовании аммиака согласно уравнению реакции : 3H2 + N2 = 2NH3 + 92 кДж, выделилось 230 кДж теплоты. При этом объем (н.у.) вступившего в реакцию водорода составил ......литров. Ответ запишите с точностью до целых.

Решение:

Ты видишь, что в условии дано два значения теплоты- 92 и 230 кДж, и необходимо найти объем водорода, который участвовал в реакции с выделением энергии 230 кДж.

Несмотря на видимую сложность, эта задача решается в два простых действия:

1) 3 моль ― 92 кДж

х моль — 230 кДж, х = 7,5 моль.

Объясняю это действие: в исходной реакции образования аммиака вступило 3 моль водорода и один моль азота, при этом выделилось 92 кДж энергии, а по условию задачи выделилось 230 кДж,значит, необходимо узнать, сколько моль водорода прореагировало с получением этого количества кДж, и при помои пропорции получаем такое выражение, в результате которого мы получили 7,5 моль.

Теперь нужно узнать объем водорода, он вычисляется по формуле, которую обязательно нужно запомнить - объем газа равен произведению количества вещества (n) на молярный объем (Vm):

2) Vгаза = n * Vm = 7,5 моль * 22,4 л = 168 литров.

Уверена ты помнишь, откуда я взяла 22,4 литра (это постоянный объем газов по закону Авогадро).

Ответ: 168 литров.

На сегодня все; эти задачи типовые, иными словами, зная алгоритм решения одной задачи, ты можешь решить все похожие и сдать ЕГЭ по химии с наивысшим баллом.



Станьте первым!



pangenes.ru © 2019
Яндекс.Метрика