Ammoniumkloridi sisältää ionisia kemiallisia sidoksia. Ammoniumkloridin käyttö apteekissa
Tehtävä numero 1.
Hiukkasilla on elektroninen konfiguraatio 1s 2 2s 2 2p 6:
Selitys: on annettu partikkelin konfiguraatio, jonka toinen energiataso on täytetty (kuten neon). Jos natriumatomi luovuttaa yhden elektronin, se saa neonin muodon, ja jos fluori ottaa yhden elektronin, siitä tulee myös neon. Oikea vastaus on 34.
Tehtävä numero 2.
Järjestä elementit kasvavaan atomisäteeseen
Selitys: Atomisäde kasvaa ryhmässä ylhäältä alas ja aikana oikealta vasemmalle, joten natriumin säde on suurempi kuin magnesiumin säde ja kaliumin säde on suurempi kuin natriumin. Oikea vastaus on 213.
Tehtävä numero 3.
Hapetusaste +2 voi sisältää molemmat alkuaineet
Selitys: hapetusaste +2 näytetään yleensä metalleilla (maa-alkali tai siirtymä), koska metallit ovat hyviä pelkistäviä aineita (eli luovuttavat elektroneja), joten valitsemme magnesiumin ja kromin (MgO, CrSO4). Ja epämetallit, joilla on monia hapetustiloja, esimerkiksi hiili ja typpi (CO, NO), voivat myös osoittaa tällaista hapetustilaa. Oikea vastaus on 13.
Tehtävä numero 4.
Ammoniumkloridi sisältää kemiallisia sidoksia
2. Kovalenttinen polaarinen
3. Kovalenttinen ei-polaarinen
4. Vety
5. Metalli
Selitys: ammoniumkloridi - NH4Cl. Vety ja typpi yhdistetään kovalenttisella polaarisella sidoksella, ja ammoniumioni kloori-ionin kanssa yhdistetään ionisidoksella (ionisidos yhdistää metalli- ja ei-metalli-ionit, mutta tässä ammoniumioni käyttäytyy kuin metalli). Oikea vastaus on 12.
Tehtävä numero 5.
Määritä vastaavuus aineen kaavan ja sen luokan välillä, johon aine kuuluu.
Aineen kaava
1. Keskipitkä suola
2. Happooksidi
3. Ei-suolaa muodostava oksidi
4. Hapan suola
Selitys: NH4HSO4 - ammoniumvetysulfaatti, happosuola
KClO4 - kaliumperkloraatti - keskisuola
N2O on ei-suolaa muodostava oksidi (koska siinä ei ole vastaavaa happoa)
Oikea vastaus on 413.
Tehtävä numero 6.
Valitse ehdotetusta aineluettelosta kaksi ainetta, joiden kanssa kupari reagoi
1. Sinkkikloridi (liuos)
2. Natriumsulfaatti (liuos)
3. Laimennettu typpihappo
4. Väkevä rikkihappo
5. Alumiinioksidi
Selitys: kupari on metallin jännitteiden sarjassa vedyn jälkeen, joten se ei voi syrjäyttää sinkkiä ja natriumia suoloistaan ja alumiinia oksidista. Mutta kupari reagoi happojen kanssa:
1. Laimealla typpihapolla
3Сu+8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO
2. Väkevällä rikkihapolla
Cu + 2H2SO4 (väk.) → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Oikea vastaus on 34.
Tehtävä numero 7.
Valitse ehdotetusta aineluettelosta kaksi ainetta, joiden kanssa hiilidioksidi reagoi
1. Rautaoksidi (III)
2. Kalsiumoksidi
3. Väkevä typpihappo
4. Kromi(III)hydroksidi
5. Kaliumhydroksidi
Selitys: CO2 on suolaa muodostava oksidi, mikä tarkoittaa, että se reagoi maa-alkalimetallioksidien kanssa muodostaen suoloja:
CaO + CO2 → CaCO3
ja alkalimetallihydroksidien kanssa suolan ja veden muodostamiseksi:
CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O
Oikea vastaus on 25.
Tehtävä numero 8.
Alumiinihydroksidi reagoi
Selitys: Al (OH) 3 on liukenematon emäs, sillä on amfoteerisia ominaisuuksia, mikä tarkoittaa, että se reagoi kuten happojen kanssa:
2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O
siis pohjan kanssa:
2Al(OH)3 + Sr(OH)2(s) → Sr(AlO2)2 + 4H2O
Oikea vastaus on 14.
Tehtävä numero 9.
Tietyssä muunnoskaaviossa
N2 → Ca3N2 → NH3
Selitys: kalsiumnitridin saamiseksi molekyylitypestä suoritamme reaktion kalsiumin kanssa
3Ca + N2 → Ca3N2
lisää nyt vettä ammoniakin saamiseksi
Ca3N2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2NH3
Oikea vastaus on 13.
Tehtävä numero 10.
Määritä vastaavuus aineen kaavan ja siinä olevan typen hapetusasteen välillä
Aineen kaava
Typen hapettumistila
Selitys: ammoniumionissa, kuten ammoniakissa, typen hapetusaste on -3, NO2F:ssä - +5, NOCl:ssa - +3, BaN2O2 - +2. Oikea vastaus on 1654.
Tehtävä numero 11.
Muodosta vastaavuus yksinkertaisten aineiden ja reagenssikaavojen välille, joiden kanssa ne voivat olla vuorovaikutuksessa
Reagenssikaavat
1. H2SO4(dil), Al
6. H2SO4(razb), S
Selitys: Br2 on ei-metalli ja esitetystä luettelosta reagoi kaliumhydroksidin kanssa:
6KOH+3Br2 → 5KBr+KBr03+3H20
ja syrjäyttää jodin suolastaan:
Br2 + 2KI → 2KBr + I2
Vety reagoi eteenin kanssa:
С2Н4 + Н2 → С2Н6
ja hapella (räjähdyksen kanssa):
2H2 + O2 → 2H2O
Rikki reagoi hapen kanssa:
ja alumiinilla:
3S + 2Al → Al2S3
Natrium reagoi laimean rikkihapon kanssa:
Na + H2SO4(razb) → Na2SO4 + H2
ja harmaalla:
2Na + S → Na2S
Oikea vastaus on 2356.
Tehtävä numero 12.
Muodosta vastaavuus yhdisteen nimen ja sen homologisen sarjan yleisen kaavan välillä, johon se kuuluu.
Yhteyden nimi
A. Isobutaani
B. Buten-2
V. Pentin-1
G. Trans-penteeni-2
Yleinen kaava
Selitys: isobutaani (kuten butaani itse) kuuluu alkaaneihin, niillä on yleinen kaava CnH2n + 2.
Buteeni-2 on alkeeni, yleinen kaava on CnH2n.
Pentyyni-1 on alkyyni, yleinen kaava on CnH2n-2.
Trans-penteeni-2- (penteeni-2-isomeeri) viittaa alkeeneihin, niillä on yleinen kaava - CnH2n.
Oikea vastaus on 1232.
Tehtävä numero 13.
Penteeni-2:n isomeerit ovat
1. Penten-1
2. Syklopentaani
3. Pentin-2
4. 2-metyylipenteeni-2
5. Metyylisyklopentaani
Selitys: penteeni-2 on alkeeni, CH3-CH=CH-CH2-CH3.
Voimme ratkaista tämän ongelman kahdella tavalla:
1. Kirjoitetaan kaikkien vastausvaihtoehtojen rakennekaavat ja analysoidaan niitä
2. Kirjataan ylös kaikkien vastausvaihtoehtojen bruttokaavat, koska isomeereillä on sama kaava, mutta erilaiset rakenteet.
Oikea vastaus on 12.
Tehtävä numero 14.
Syklopropaani, toisin kuin propaani, reagoi
1. Vety
2. Happi
5. Bromivety
Selitys: sykloalkaanit, toisin kuin alkaanit, joutuvat additioreaktioihin esimerkiksi vedyn tai vetybromidin kanssa. Alkaaneille sen sijaan on tunnusomaista substituutioreaktiot. Oikea vastaus on 15.
Tehtävä numero 15.
Valitse ehdotetusta aineluettelosta kaksi ainetta, joiden kanssa propanoli-1 reagoi.
1. Natriumhydroksidi (liuos)
2. 2-metyylibutaani
4. Hiilimonoksidi (IV)
5. Bromivetyhappo
Selitys: Propanoli-1 on alkoholi. Alkoholit reagoivat metallien kanssa:
2CH3-CH2-CH2-OH + 2K → 2CH3-CH2-CH2-OK + H2
Ja halogenideilla:
С3Н7OH + HBr → C3H7Br + H2O
Oikea vastaus on 35.
Tehtävä numero 16.
Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi ainetta, joiden kanssa metyyliamiini reagoi.
2. Vety
3. Happi
4. Bromivety
5. Alumiini
Selitys: Metyyliamiini on amiini. Happi hapettaa amiinit (kuten kaikki orgaaniset aineet):
2CH3NH2 + 9/2O2 → N2 + 2CO2 + 5H2O
Aminoryhmällä on emäksisiä ominaisuuksia ja se voi kiinnittää vetyhalogenideja:
CH3NH2 + HBr → CH3NH3 + Br -
Oikea vastaus on 34.
Tehtävä numero 17.
Tietyssä muunnoskaaviossa
HCOOH → CH3OH → CH3OCH3
aineet X ja Y ovat vastaavasti:
Selitys: ensimmäisessä reaktiossa asetaldehydistä muodostuu metyylialkoholia, eli aldehydi pelkistyy vastaavaksi alkoholiksi. Tämä voi tapahtua vuorovaikutuksessa vedyn kanssa:
CHOH + H2 → CH3OH
Toisessa reaktiossa dimetyylieetteri muodostuu metyylialkoholista - tämä on dehydraatioreaktio (veden irtoaminen), joka tapahtuu voimakkaan vettä poistavan aineen läsnä ollessa: 2CH3OH (H2SO4) → CH3OCH3 + H2O.
Oikea vastaus on 15.
Tehtävä numero 18.
Muodosta vastaavuus reagoivien aineiden ja orgaanisen tuotteen välille, joka muodostuu pääasiassa näiden aineiden vuorovaikutuksessa.
Reaktiiviset aineet
A. Metaani (esim.) ja kloori
B. Asetyleeni ja vety
B. Propaani ja bromi
D. Syklopropaani ja vety
vuorovaikutustuote
1. Tetrakloorimetaani
2. Kloorimetaani
4. 1-bromipropaani
5. 2-bromipropaani
Selitys:
A - metaani reagoi kloorin kanssa valossa ja saadaan kloorimetaania:
CH4 + Cl2 (hν) → CH3Cl + HCl
B - asetyleeni lisää vetyä etaanin saamiseksi
CHΞCH + H2 → CH3-CH3
B - propaani siirtyy halogenointireaktioon bromin kanssa, kun taas bromi kiinnittyy toiseen hiiliatomiin (Markovnikovin säännön mukaan)
CH3-CH2-CH3 + Br2 (hν) → CH3-CH(Br)-CH3 + HBr
G - syklopropaani reagoi vedyn kanssa, kun kierto katkeaa ja propaania muodostuu
С3Н6 + Н2 → С3Н8
Oikea vastaus on 2356.
Tehtävä numero 19.
Muodosta vastaavuus reagoivien aineiden ja hiiltä sisältävän tuotteen välille, joka muodostuu näiden aineiden vuorovaikutuksessa.
Reaktiiviset aineet
A. Etanoli ja natrium
B. Etanoli ja bromivety
B. Etaani ja bromi
D. Etanoli ja metanoli
vuorovaikutustuote
1. Etyylinatrium
2. Natriumetylaatti
3. Bromietaani
4. Bromoteeni
5. Metyylietanoli
6. Metyylietyylieetteri
Selitys: Etanolin reaktiossa natriumin kanssa saadaan natriumetoksidia:
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2
Kun etanoli reagoi bromivedyn kanssa, saadaan bromietaania ja vettä
C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O
Kun etaani reagoi bromin kanssa valon läsnäollessa, syntyy bromietaania ja bromivetyä.
C2H6 + Br2 (hν) → C2H5Br + HBr
Kun alkoholit ovat vuorovaikutuksessa keskenään vahvan vettä poistavan aineen - rikkihapon - läsnä ollessa, saadaan eettereitä (tässä tapauksessa metyylietyylieetteriä)
C2H5OH + CH3OH (H2SO4) → C2H5OCH3 + H2O
Oikea vastaus on 2336.
Tehtävä numero 20.
Natriumin vuorovaikutus veden kanssa viittaa reaktioihin
1. katalyyttinen
2. Homogeeninen
3. Käytännössä peruuttamaton
4. Redox
Selitys: kirjoitamme yhtälön natriumin vuorovaikutukselle veden kanssa:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Tässä reaktiossa vetyä vapautuu reaktioseoksesta (ja lentää pois ikuisesti), eli reaktio ei voi mennä päinvastaiseen suuntaan, eli se on käytännössä peruuttamaton. Natrium muuttaa hapetusasteen 0:sta +1:een, ja vety päinvastoin ottaa elektroneja (+1 → 0), mikä tarkoittaa, että tämä on redox-reaktio.
Oikea vastaus on 34.
Tehtävä numero 21.
Reaktionopeus 2NO + O2 = 2NO2 + Q
laskea klo
1. Katalyytin käyttö
2. NO2-pitoisuuden lasku
3. NO2-pitoisuuden lisääminen
4. Paineen alentaminen järjestelmässä
5. Vähentynyt happipitoisuus
Selitys: kun järjestelmän paine laskee, hiukkaset törmäävät harvemmin toisiinsa, mikä vähentää reaktionopeutta. Happipitoisuuden pienentyessä kaikki typpioksidin (II) molekyylit eivät voi reagoida happimolekyylien kanssa (koska niitä on vähemmän), tämä myös hidastaa reaktionopeutta. Oikea vastaus on 45.
Tehtävä numero 22.
Määritä vastaavuus suolakaavan ja tuotteen, joka vapautuu anodilla tämän aineen vesiliuoksen elektrolyysin aikana, välillä.
Suolan kaava
Anodituote
1. Happi
2. Halogeeni
3. Vety
Selitys: Ennen tämän tehtävän ratkaisemista suosittelemme toistamaan aiheen "Elektrolyysi". Anionit asettuvat anodille. Fosfaattien vesiliuosten elektrolyysissä happea saadaan anodista, kuten fluoridien vesiliuosten elektrolyysissä. Ja halogenidien (lukuun ottamatta fluoria) vesiliuosten elektrolyysin aikana halogeeni itse saostuu. Oikea vastaus on 1212.
Tehtävä numero 23.
Määritä vastaavuus suolan nimen ja sen vesiliuoksen ympäristön välillä.
Suolan nimi
A. Kaliumhydrosulfidi
B. Natriumhydrosulfiitti
B. Kaliumortofosfaatti
D. Kromi(III)kloridi
Liuosväliaine
1. Neutraali
3. Alkalinen
Selitys: kaliumhydrosulfidin muodostavat alkali-kaliumhydroksidi ja heikko vetysulfidihappo, ja vaikka se on hapan suola, sen vesiliuoksessa on hydroksidin vahvuuden vuoksi emäksinen ympäristö. Samaa voidaan sanoa kaliumortofosfaatista. Natriumvetysulfiitin vesiliuoksessa dissosiaatiovakio on suurempi kuin hydrolyysivakio, mikä tarkoittaa, että natriumvetysulfiittiliuoksella on hapan ympäristö, kuten kromikloridiliuoksessa (johtuen vahvasta kloorivetyhaposta ja heikosta liukenemattomasta emäksestä). Oikea vastaus on 3232.
Tehtävä numero 24.
Määritä vastaavuus kemiallisen reaktion yhtälön ja kemiallisen tasapainon siirtymissuunnan välillä järjestelmän paineen kasvaessa:
Reaktioyhtälö
A. N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)
B. 2H2(g) + O2(g) ↔ 2H2O(g)
B. H2(g) + Cl2(g) ↔ 2HCl(g)
D. SO2(g) + Cl2(g) ↔ SO2Cl2(g)
Kemiallisen tasapainon siirtymäsuunta
1. Kohti reaktiotuotteita
2. Kohti lähtöaineita
3. Ei käytännössä liiku
Selitys: kun paine kasvaa, tasapaino siirtyy kohti määrän vähenemistä kaasumaisia aineita, eli paineen laskun suuntaan; paineen laskiessa tasapaino siirtyy kaasumaisten aineiden lisääntyvien määrien suuntaan eli paineen nousun suuntaan. Jos reaktio etenee muuttamatta kaasumaisten aineiden molekyylien lukumäärää, paine ei vaikuta tasapainoasemaan tässä järjestelmässä.
Tämä tarkoittaa, että ensimmäisessä reaktiossa tasapaino siirtyy kohti reaktiotuotteita, kuten toisessa. Kolmannessa reaktiossa oikealla ja vasemmalla olevien molekyylien lukumäärä on sama, joten tasapainoa ei käytännössä siirretä, ja viimeisessä reaktiossa tasapaino siirtyy oikealle.
Oikea vastaus on 1131.
Tehtävä numero 25.
Määritä aineiden ja reagenssin välinen vastaavuus, jolla ne voidaan erottaa toisistaan.
Aineet
A. Asetyleeni ja eteeni
B. Eteeni ja etaani
B. Ethandioli-1,2 ja etanoli
D. Fenoli ja etanoli
4. H2SO4 (liuos)
Selitys: Hopeaoksidin ammoniakkiliuos reagoi alkyynien (asetyleeni) kanssa, mutta ei alkeenien (etyleeni) kanssa. Alkeeneille on ominaista additioreaktiot (koska niissä on tyydyttymättömiä sidoksia), toisin kuin alkaaneille. Erottele eteeni ja etaani bromivedellä. Moniarvoiset alkoholit reagoivat kuparihydroksidin kanssa, toisin kuin yksiarvoiset alkoholit (tällainen reaktio on kvalitatiivinen moniarvoisille alkoholeille). Fenoli ja etanoli erottuvat bromivedestä, jonka kanssa fenoli reagoi. Oikea vastaus on 2151.
Tehtävä numero 26.
Myrkyllisimmät ionit elävälle organismille ovat:
Selitys:
Merkurius myrkyllistä missä tahansa muodossa. Elohopea muuttuu luonnollisissa olosuhteissa melko nopeasti haihtuvaksi myrkyksi yhdisteeksi - metyylielohopeakloridiksi. Elimistössä metyylielohopea-ionit pääsevät nopeasti punasoluihin, maksaan ja munuaisiin, asettuvat aivoihin aiheuttaen vakavia peruuttamattomia kumulatiivisia keskushermoston häiriöitä. Tämä johtaa lopulta yleiseen ja aivohalvaukseen, raajojen, erityisesti sormien, epämuodostumiin, nielemisvaikeuksiin, kouristukseen ja kuolemaan. Elohopea estää useiden tärkeiden entsyymien, erityisesti hiilihappoanhydraasin, karboksipeptidaasin ja alkalisen fosfataasin, toiminnan. Korvaa helposti koboltin korrinoideissa, vääristäen B12-vitamiiniin liittyviä metabolisia reaktioita. B12-vitamiinin puutteesta johtuva DNA-biosynteesin mekanismin vaurioituminen aiheuttaa megaloblastisen anemian ja yleisimmän muodon, turmiollisen anemian, joka johtaa degeneratiivisiin muutoksiin. hermosto. (Lähde - http://www.forens-med.ru/book.php?id=1839)
Kupari on välttämätön kofaktori useille tärkeille entsyymeille, jotka katalysoivat erilaisia redox-reaktioita, joita ilman normaali elämä on mahdotonta. Kupari sisältyy välttämättömänä elementtinä sytokromioksidaasin, tyronaasin ja muiden proteiinien koostumukseen. Niiden biologinen rooli liittyy hydroksylaatioprosesseihin, hapen ja elektronien siirtoon sekä oksidatiiviseen katalyysiin. Terveen kehon kudoksissa kuparin pitoisuus pysyy tiukasti vakiona koko elämän ajan. Normaalisti on olemassa järjestelmä, joka estää hunajan jatkuvan kertymisen kudoksiin rajoittamalla sen imeytymistä tai stimuloimalla sen erittymistä. Kuparin krooninen ylimäärä kudoksissa, jotka aiheuttavat asianmukaisilla sairauksilla toksikoosia: se johtaa stuntoon, hemolyysiin, hemoglobiinipitoisuuden laskuun sekä maksan, munuaisten ja aivojen kudosten hajoamiseen. Noin 95 % kehon kuparista on veren glykoproteiinissa, seruloplasmiinissa. Tämän proteiinin puute tiedetään Wilson-Konovalovin taudissa - synnynnäinen aineenvaihdunnan puute (hepatolentikulaarinen rappeuma). Seruloplasmiinin synteesin geneettisen vian vuoksi sen pitoisuus veressä vähenee jyrkästi. Tämän seurauksena kupari ei sitoudu kompleksiksi, jonka stabiilisuusvakio on organismille normaali. Tämä johtaa hunajan puutteeseen sekä ketju- ja aineenvaihduntareaktioihin, mikä johtaa terveen kehon luonnolliseen synteesiin sidekudoksessa. Normaalin elastiini- ja kollageenimonomeerien silloitusprosessin suorittamiseksi ei ole tarpeeksi aktiivista Si-lysolioksidaasia. Toisaalta "vapautuneet" kupari-ionit, jotka ovat menettäneet olennaisesti ainoan normaalin kuluttajan, kerääntyvät tiettyihin kudoksiin (maksaan, aivoytimiin, munuaisiin, umpieritysrauhasiin, iirikseen), missä niillä on suora myrkyllinen vaikutus. Paradoksaalinen tilanne syntyy kuparin ylimäärästä tietyissä kudoksissa sen puutteen kanssa normaalissa aineenvaihduntaketjussa. (Lähde - http://www.forens-med.ru/book.php?id=1839).
Oikea vastaus on 13.
Tehtävä numero 27.
200 g:aan 5-prosenttista ammoniumkloridiliuosta lisättiin 15 g samaa suolaa ja sama määrä grammaa vettä. Mikä on ammoniumkloridin massaosuus tuloksena olevassa liuoksessa?
Selitys: selvitä puhtaan ammoniumkloridin massa
m (puhdas vesi) \u003d 200 x 0,05 \u003d 10 g
Etsi ammoniumkloridin massaosa tuloksena olevasta liuoksesta:
ω(NH4Cl) = 25/230 x 100 % = 11 %
Vastaus: 11%.
Tehtävä numero 28.
Mikä tilavuus typpeä (N.O.) muodostuu, kun 20 litraa ammoniakkia palaa täydellisesti ylimääräisessä hapessa?
Selitys: kirjoita reaktioyhtälö
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
Selvitä ammoniakkiaineen määrä:
n(NH3) = 20/22,4 = 0,9 mol
Typpiaineen määrä on kaksi kertaa pienempi kuin ammoniakkiaineen määrä (tarkastelemme kertoimia: 4 ja 2)
Nyt löydämme tuloksena olevan typen tilavuuden:
V(N2) = 0,45 x 22,4 = 10 l
Vastaus: 10 l.
Tehtävä numero 29.
Laske alumiinikloridin massa, joka muodostuu ylimääräisen kloorin vaikutuksesta 2,7 g:aan alumiinia.
Selitys: kirjoita reaktioyhtälö:
2AI + 3Cl2 → 2AICl3
Etsi reagoineen alumiiniaineen määrä:
n(AI) = 2,7/27 = 0,1 mol
Alumiinikloridiaineen määrä on yhtä suuri kuin alumiiniaineen määrä, koska kertoimet ovat samat.
n(AICl3) = n(Al) = 0,1 mol
Nyt löydämme tuloksena olevan alumiinikloridin massan:
m (AlCl3) \u003d 0,1 x (27 + 106,5) \u003d 13,35 g
Vastaus: 13,35 g.
Tehtävä numero 30.
Kirjoita reaktion yhtälö elektronitasapainomenetelmällä
K2S + ... + KBrO4 → S + KBr + ...
Määritä hapetin ja pelkistysaine.
Selitys:
Tämän liuoksen ympäristö on emäksinen (kaliumin vuoksi), mutta reaktiossa saadaan kaliumhydroksidia, jolloin vasemmalla oleva vety on veden muodossa.
K2S + H2O + KBrO4 → S + KBr + KOH
Bromi ja rikki muuttavat hapetusasteitaan. Kirjoitetaan saldo.
S -2 -2e → S 0 | 4
Br +7 +8e → Br -1 | yksi
Laitetaan kertoimet.
4K2S + 4Н2О + KBrO4 → 4S + KBr + 8KOH
Tehtävä numero 31.
Alumiinioksidi sulatettiin natriumhydroksidin kanssa. Reaktiotuote lisättiin ammoniumkloridiliuokseen. Vapautunut, pistävä hajuinen kaasu imee rikkihappoa. Näin muodostunut keskisuola kalsinoitiin.
Kirjoita ylös kuvattujen reaktioiden yhtälöt.
Selitys: alumiinioksidi reagoi natriumhydroksidin kanssa
Al2O3 + 2NaOH (t) → 2NaAlO2 + H2O
Natriumaluminaatti reagoi ammoniumkloridin kanssa liuoksessa (lisätään vettä)
NaAlO2 + NH4Cl +H2O → NaCl + Al(OH)3↓ + NH3
Vapautunut kaasu - ammoniakki - reagoi rikkihapon kanssa muodostaen ammoniumsulfaattia
NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Nyt tuloksena oleva ammoniumsulfaatti altistetaan lämpöhajoamiselle
(NH4)2SO4 (t) → NH3 + NH4HSO4
Tehtävä numero 32.
Kirjoita reaktioyhtälöt, joita voidaan käyttää seuraavien muunnosten suorittamiseen?
Metaani → X1 → X2 → eteeni → etanoli → etanoli
Kun kirjoitat reaktioyhtälöitä, käytä orgaanisten yhdisteiden rakennekaavoja.
Selitys: metaani reagoi bromin kanssa valossa radikaalisubstituutioreaktiolla
CH4 + Br2 (hν) → CH3Br + HBr
Sitten kirjoitamme muistiin Wurtzin reaktion (alkaanien kaksinkertaistuminen) - saamme etaanin
CH3-CH (Ni, t) → CH2=CH2 + H2
Hapettaa eteeniä hapella katalyytin läsnä ollessa
2СH2=CH2 + O2 (kat) → 2CH3CHO
Hydraa etanolia saadaksesi etanolia
CH3CH=O + H2 → CH3-CH2-OH
Tehtävä 33.
Laske rikkihapon massaosuus liuoksessa, joka on saatu sekoittamalla 200 ml 15-prosenttista rikkihappoliuosta, jonka tiheys on 1,2 g/ml, ja 150 ml 10-prosenttista bariumnitraattiliuosta, jonka tiheys on 1,04 g/ml .
Kirjoita ensin tehtävän numero (30, 31 jne.), sitten yksityiskohtainen ratkaisu. Kirjoita vastauksesi selkeästi ja luettavasti.
Kirjoita elektronitasapainomenetelmällä reaktion yhtälö:
KIO 3 + KI + ... → I 2 + K 2 SO 4 + ...
Määritä hapetin ja pelkistysaine.
Näytä vastaus
Vastauselementit:
1) Käytetty sähköinen saldo:
2) On osoitettu, että kaliumjodidi (johtuen jodista hapetustilassa -1) on pelkistävä aine ja kaliumjodaatti (johtuen jodista hapetustilassa +5) on hapettava aine.
3) puuttuvat aineet määritetään ja kertoimet sijoitetaan reaktioyhtälöön:
KIO 3 + 5KI + 3H 2 SO 4 = 3I 2 + 3K 2 SO 4 + 3 H 2 O
Sinkki liuotettiin täydellisesti väkevään kaliumhydroksidiliuokseen. Saatu kirkas liuos haihdutettiin ja sitten kalsinoitiin. Kiinteä jäännös liuotettiin vaadittuun määrään kloorivetyhappoa. Ammoniumsulfidia lisättiin tuloksena saatuun kirkkaaseen liuokseen ja muodostui valkoinen sakka. Kirjoita neljän kuvatun reaktion yhtälö.
Näytä vastaus
Vastaus sisältää 4 yhtälöä mahdollisista reaktioista, jotka vastaavat kuvattuja muunnoksia:
1) Zn+2KOH+2H_2O=K_2\lbrack Zn(OH)_4\rbrack+H_2\uparrow
2) K_2\lbrack Zn(OH)_4\rbrack\xrightarrow(t^\circ)K_2ZnO_2+2H_2O
3) K_2ZnO_2+4HCl=ZnCl_2+2KCl+2H_2O
4) ZnCl_2+(NH_4)_2)S=ZnS\downarrow+2H_4Cl
Kirjoita reaktioyhtälö, jolla voidaan suorittaa seuraavat muunnokset:
bromietaani \begin(array)(l)\xrightarrow(NaOH,\;H_2O)X_1\rightarrow CH_3COOH\xrightarrow(NaOH)X_2\xrightarrow(NaOH,\;t^\circ)\\\rightarrow X_3\xrightarrow(1500^ \circ C)X_4\end(taulukko)
Kun kirjoitat reaktioyhtälöitä, käytä orgaanisten aineiden rakennekaavoja.
Näytä vastaus
Vastaus sisältää 5 muunnoskaaviota vastaavaa reaktioyhtälöä:
1) CH_3-CH_2-Br+NaOH\nuoli oikealle CH_3-CH_2-OH+NaBr
2) 5CH_3CH_2OH+4KMnO_4+6H_2SO_4\xrightarrow(t^\circ) \rightarrow5CH_3COOH+4MnSO_4+2K_2SO_4+11H_2O
3) CH_3COOH+NaOH\nuoli oikealle CH_3COONa+H_2O
4) CH_3COONa+NaOH\xnuoli oikealle(t^\circ)CH_4+Na_2CO_3
5) 2CH_4\xnuoli oikealle(t^\circ)CH\equiv CH+3H_2 (C:n ja H2:n muodostuminen on mahdollista)
Kaadettaessa 160 g 10-prosenttista bariumnitraattiliuosta ja 50 g 11-prosenttista kaliumkromaattiliuosta saostui. Laske bariumnitraatin massaosuus saadusta liuoksesta.
Näytä vastaus
Vastauselementit:
1) Reaktioyhtälö kirjoitetaan:
Ba(NO 3) 2 + K 2 CrO 4 = BaCrO 4 ↓ + 2KNO 3
2) Laskettiin reagenssien aineen määrä ja määritettiin ylimääräinen aine:
n (Ba (NO 3) 2) \u003d 160 x 0,1 / 261 \u003d 0,061 mol
n (K 2 CrO 4) \u003d 50 x 0,11 / 194 \u003d 0,028 mol
Ba (NO 3) 2 - ylimäärä
3) Saostuneen sakan massa ja syntyneen liuoksen massa laskettiin:
n (BaCrO 4) \u003d n (K 2 CrO 4) \u003d 0,028 mol
m (BaCrO 4) \u003d 0,028 mol x 253 g / mol \u003d 7,08 g
m (liuos) \u003d 160 + 50 - 7,08 \u003d 202,92 g
4) Bariumnitraatin massa ja sen massaosuus liuoksessa laskettiin:
n (Ba (NO 3) 2) g = 0,061 - 0,028 = 0,033 mol
m (Ba (NO 3) 2) \u003d 0,033 x 261 \u003d 8,61 g
w (Ba (NO 3) 2) \u003d m (Ba (NO 3) 2) / m (p-pa) \u003d 8,61 / 202,92 \u003d 0,042 tai 4,2 %
Jotkut orgaaniset yhdisteet sisältävät 40,0 % hiiltä ja 53,3 % happea massasta. Tämän yhdisteen tiedetään reagoivan kupari(II)oksidin kanssa.
Näiden ongelman ehtojen perusteella:
1. Tee molekyylikaavan määrittämiseen tarvittavat laskelmat eloperäinen aine;
2. kirjoita orgaanisen aineen molekyylikaava;
3. tehdä lähtöaineesta rakennekaava, joka heijastaa yksiselitteisesti atomien sidosjärjestystä sen molekyylissä;
4. Kirjoita yhtälö tämän aineen reaktiolle kupari(II)oksidin kanssa.
Näytä vastaus
Vastauselementit:
Aineen yleinen kaava on C x H y O z
1) Hiili-, vety- ja happiatomien suhde yhdisteestä löytyy:
w(H) = 100 - 40,0 - 53,3 = 6,7 %
x:y:z=40/12:6.7/1:53.3/16=3.33:6.7:3.33=1:2:1
2) Määritetään aineen molekyylikaava.
Aineen yksinkertaisin kaava on CH 2 O. Koska aine reagoi kupari(II)oksidin kanssa, aineen molekyylikaava on C 2 H 4 O 2
Kemiallinen sidos. Kristallisolu
Tehtävien vastaukset ovat sana, lause, numero tai sanasarja, numerot. Kirjoita vastauksesi ilman välilyöntejä, pilkkuja tai muita ylimääräisiä merkkejä.
Lomakkeen aloitus
1 Ammoniumkloridi sisältää kemiallisia sidoksia:
1. ioninen 2. kovalenttinen polaarinen 3. kovalenttinen ei-polaarinen 4. vety 5. metallinen
2 Molekyylien väliset vetysidokset nestemäisessä tilassa ovat ominaisia:
1. vety 2. vesi 3. ammoniakki 4. asetaldehydi 5. isobutaani
3 Kovalenttisia ei-polaarisia kemiallisia sidoksia löytyy aineista:
1. valkoinen fosfori 2. fosforihappo 3. ammoniakki
4. etyylialkoholi 5. rombinen rikki
4 Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi yhdistettä, joissa on ioninen kemiallinen sidos.
1. Ca(ClO 2 ) 2 2. HClO 3 3.NH 4 Cl 4. HClO 4 5.C l2O 7
5 Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi yhdistettä, joissa on
kovalenttinen ei-polaarinen kemiallinen sidos.
1. Ca 2. H 2 3. AlCl 3 4. HClO 4 5.Cl 2
6 Kaliumsulfaatissa on kemiallisia sidoksia:
1. ioninen 2. kovalenttinen ei-polaarinen 3. kovalenttinen polaarinen
4. vety 5. metalli
7 Aineessa on sekä ionisia että kovalenttisia kemiallisia sidoksia:
1. HCl 2. H 2 NIIN 4 3. NaOH 4. NH 4 Br 5.C 2 H 5 HÄN
8 Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi yhdistettä, joiden molekyylien välillä muodostuu
vetysidos.
1. fenoli 2. dietyylieetteri 3. etyyliasetaatti 4. muurahaisaldehydi 5. muurahaishappo
9 Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi yhdistettä, joissa on kovalentti
polaarinen kemiallinen sidos.
1. CaCl 2 2. HCl 3. BaO 4. KSO 4 5. Сl 2
10 Ei-molekyylirakenteella on:
1. kaliumhydroksidi 2. ammoniakki 3. etikkahappo 4. typpihappo 5. grafiitti
11 Ionisidokset toteutuvat kummassakin kahdessa aineessa:
1. Al 2 O 3 jaFeCl 3 2. K 2 SjaNaNO 3 3. KNO 2 ja ei 2 4. HF ja HCl 5. NaBr ja NH 4 F
12 Kiinteässä tilassa olevalla atomikidehilalla on:
1. happi 2. valkoinen fosfori 3. punainen fosfori 4. timantti 5. natriumkloridi
13 Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi yhdistettä, joissa muodostuu kemiallinen sidos
jaetun elektroniparin kautta.
1. Ca 2. H 2 O 3. NaCl 4. CaO 5. Cl 2
14 Molekyylirakenne on:
1. propanoli-2 2. kaliumasetaatti 3. hiilidioksidi 4. natriummetoksidi 5. kalsiumkarbonaatti
15 Kaikki aineet, joissa on ionikidehilat
1. kova 2. muovi 3. suhteellisen haihtuva
4. liukenee hyvin veteen 5. niillä on korkeat sulamispisteet
16 Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi yhdistettä, joiden molekyylien välille muodostuu vetysidos.
1. Metaani 2. Silaani 3. Ammoniakki 4. Fosfiini 5. Vesi
Lomakkeen loppu
1. Polaarisimmillaan ovat molekyylin sidokset:
a) HC1 b) AsH 3 c) PH 3 r) H 2 S
2. Molekyylillä on lineaarinen muoto:
a) H 2 O b) H 2 S c) Paino 1 2 d) OF 2
3. CH 4 -metaanimolekyylin geometrinen muoto:
a) kulmikas c) pyramidimainen
b) kolmiomainen d) tetraedri
4. Molekyyli on pyramidin muotoinen:
a) BC1 3 b) SiBr 4 c) A1Br 3 d) PC1 3
5. Polaarinen molekyyli on:
a) CO 2 b) CH 4 b) NH 3 r) N 2
6. σ-sidosten lukumäärä on kolme kertaa lisää numeroaπ-sidokset molekyylissä:
a) suolahappoa
b) fosforihappo
c) rikkihappo
d) kloorihappo
7. Missä sarjoissa ovat vain kovalenttisen sidoksen sisältävien yhdisteiden kaavat?
a) ВаС1 2, CdC1 2, LiF c) NaCl, CuSO 4, Fe(OH) 3
b) H 2 O, SiO 2, CH3COOH d) N 2, HNO 3, NaNO 3
8. Millaisia kemiallisia sidoksia ammoniumkloridista puuttuu?
a) kovalenttinen polaarinen
b) kovalenttinen ei-polaarinen
c) luovuttaja-akseptori
d) ioninen
9. Kemiallinen sidos, joka muodostuu sarjanumeroilla 3 ja 9 olevien alkuaineiden atomien välille:
a) kovalenttinen polaarinen
b) metallia
c) kovalenttinen ei-polaarinen
d) ioninen
10. Kuinka monta elektronia eteenimolekyyli sisältää ei osallistua kemiallisten sidosten muodostukseen?
a) 4 b) 8 c) 12 d) 16
11. Kemiallisten sidosten muodostumiseen osallistuvien elektronien lukumäärä, suurin molekyylissä:
a) H 2 O b) C1 2 b) H 2 S r) N 2
12. Atomikidehilassa on:
a) natriumhydroksidi c) rauta
b) timantti d) jää
13. Millainen kidehila on ominaista s-metallien yhdisteille, joissa on p-alkuaineita, joilla on korkea elektronegatiivisuus?
a) metalli c) atomi
b) ioninen d) molekyylinen
14. Millä rivillä on lueteltu aineet, joiden atomi-, molekyyli- ja ionikidehilat ovat kiinteässä tilassa?
a) timantti, natriumkloridi, grafiitti
b) valkoinen fosfori, vesi, liitu
c) piioksidi (IV), kupari, typpi
d) timantti, hiilidioksidi, kaliumfluoridi
15. Mitä muuttuu ammoniumkloridin muodostuessa ammoniakista ja vetykloridista?
a) typpiatomin hapetusaste
b) typpiatomin hapettumisaste ja valenssi
c) typpiatomin valenssi
d) vetyatomin hapetusaste
16. Mikä seuraavista hiukkasista muodostui luovuttaja-akseptorimekanismilla?
a)F 2 b)HF c)BF 4 – d)BF 3
17. Missä aineessa typen hapetusaste ja valenssi ovat absoluuttisesti samat?
a) N2 b) NH3 b) HNO3 d) NH4C1
18. Mikä molekyyleistä on vähiten stabiili?
a) H 2 O 6) H 2 S B) H 2 Se d) H 2 Te
19. Mikä kemiallinen sidos on heikoin?
a) metalli c) vety
b) ioninen d) kovalenttinen
20. Minkä alkuaineen atomilla on suurin taipumus muodostaa ionisidoksia?
a) C b) Si c) F d) P
21. Kuinka napaisuus ja sidoksen vahvuus muuttuvat molekyylien sarjassa?
HF → HC1 → HI?
a) sekä napaisuus että sidoslujuus kasvavat
b) napaisuus kasvaa, lujuus heikkenee
c) sekä napaisuus että sidoslujuus heikkenevät
d) napaisuus pienenee, lujuus kasvaa
22. Minkä tyyppisten vety- ja klooriatomien kiertoradat menevät päällekkäin, kun muodostuu vetykloridimolekyyli?
a) s ja s b) s ja R v) R ja R G) p ja s
23. Missä molekyylissä kaikki sidokset ovat polaarisia kovalenttisia?
a) H 2 O 2 b) C 2 H 4 c) C 2 H 2 d) CO 2
24. Millä alkiolla on korkeimman hapetusasteen algebrallinen arvo?
a) fluori b) kromi c) hiili d) kloori
25. Millä alkiolla on alhaisimman hapetusasteen algebrallinen arvo?
a) typpi b) rikki c) vety d) bromi
26. Missä yhdisteessä vedyllä on negatiivinen hapetusaste?
a) NH4Cl b) CaH2 c) H202 d) HF
27. Yhdisteiden BC1 3, Be1 2 ja SiBr 4 keskusatomien valenssiorbitaalit ovat vastaavasti seuraavissa hybriditiloissa:
a) sp, sp2, sp3 v) sp, sp3, sp2
b) sp2, sp, sp3 G) sp3,sp2,sp
28. Typen valenssi seuraavissa yhdisteissä:
N 2, NH 3, NH 4 +, CH 3 NH 2, HNO 3 - on vastaavasti:
a) 0, III, IV, V, V c) III, III, IV, III, IV
b) I, III, III, IV, IV r) III, III, III, IV, V
29. Ionisidoksen oikea ominaisuus on:
b) suunnattu, tyydyttymätön
c) suunnattu, kyllästetty
d) suuntaamaton, kyllästävä
30. Kovalenttisen sidoksen oikea ominaisuus on:
a) suuntaamaton, tyydyttymätön
b) suunnattu, tyydyttymätön
c) suunnattu, kyllästetty
d) suuntaamaton, kyllästävä
31. Jokaisessa ryhmään kuuluvassa yhdisteessä on kaksoissidoksia atomien välillä:
a) CO, CO 2 c) S8, C2H4
b) C 2 H 2, SO 2 d) CO 2, C 2 H 4
32. Jokaisessa ryhmään kuuluvassa yhdisteessä on kolmoissidoksia atomien välillä:
a) CO, N 2 b) N 2, SO 2 c) S 8, C 2 H 2 d) CO 2, C 2 H 4
33. Minkä alkuaineen korkein hapetusaste on suurempi kuin sen ryhmän lukumäärä jaksollisessa järjestelmässä, jossa se sijaitsee?
a) mangaani b) kulta c) boori d) typpi
34. Alkuaineiden kvantitatiivinen ominaisuus, jonka avulla on mahdollista arvioida näiden alkuaineiden atomien välisen kemiallisen sidoksen tyyppi, on:
a) atomien säde c) elektronegatiivisuus
b) ydinvaraus d) atomimassa
35. Yksipolaarisia, kaksoispolaarisia, yksittäisiä ei-polaarisia, kolminkertaisia polaarisia sidoksia esiintyy seuraavien aineiden molekyyleissä, vastaavasti:
a) HF, C 2 H 4, Br 2, CO c) H 2, CO 2, HC1, N 2
b) HBr, SO 3, N 2, C 2 H 2 d) C1 2, O 2, C 2 H 6, CO
36. Kokonais-σ- ja π-sidokset dikromihappomolekyylissä ovat vastaavasti:
a) 10 ja 4 b) 4 ja 10 c) 6 ja 2 d) 2 ja 6
37. Annetut aineet: cesiumkloridi, kupari, timantti, rombinen rikki, jää, natriumoksidi, jodi, "kuivajää" (kiinteä CO 2), grafiitti, platina, kaliumhydridi. Niiden joukossa atomikidehilan omaavien aineiden lukumäärä on:
a) 4 b)3 c) 2 d)1
38. Annetut aineet: cesiumkloridi, kupari, timantti, rombinen rikki, jää, natriumoksidi, jodi, "kuivajää" (kiinteä CO 2), grafiitti, platina, kaliumhydridi. Niiden joukossa on molekyylikidehilan omaavien aineiden lukumäärä:
a) 4 b) 3 c) 2 d) 1
39. Annetut aineet: cesiumkloridi, kupari, timantti, rombinen rikki, jää, natriumoksidi, jodi, "kuivajää" (kiinteä CO 2), grafiitti, platina, kaliumhydridi. Niiden joukossa ionikidehilan omaavien aineiden lukumäärä on:
a) 4 b) 3 c) 2 d) 1
40. Annetut aineet: cesiumkloridi, kupari, timantti, rombinen rikki, jää, natriumoksidi, jodi, "kuivajää" (kiinteä CO 2), grafiitti, platina, kaliumhydridi. Niiden joukossa metallikidehilan omaavien aineiden lukumäärä on:
a) 4 b) 3 c) 2 d) 1
| № | Vastaukset | |||
| Tehtävät | a | b | v | G |
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X | ||||
| X |
170133 0
Jokaisessa atomissa on tietty määrä elektroneja.
Kemiallisiin reaktioihin osallistuessaan atomit luovuttavat, hankkivat tai sosiaalistavat elektroneja saavuttaen vakaimman elektronisen konfiguraation. Alhaisimman energian omaava konfiguraatio on stabiilin (kuten jalokaasuatomeissa). Tätä mallia kutsutaan "oktettisäännöksi" (kuva 1).
Riisi. yksi.
Tämä sääntö koskee kaikkia yhteystyypit. Atomien välisten elektronisten sidosten ansiosta ne voivat muodostaa pysyviä rakenteita yksinkertaisimmista kiteistä monimutkaisiin biomolekyyleihin, jotka lopulta muodostavat eläviä järjestelmiä. Ne eroavat kiteistä jatkuvassa aineenvaihdunnassaan. Monet kemialliset reaktiot etenevät kuitenkin mekanismien mukaan sähköinen siirto, joilla on tärkeä rooli kehon energiaprosesseissa.
Kemiallinen sidos on voima, joka pitää yhdessä kaksi tai useampia atomia, ioneja, molekyylejä tai mitä tahansa niiden yhdistelmää..
Kemiallisen sidoksen luonne on universaali: se on negatiivisesti varautuneiden elektronien ja positiivisesti varautuneiden ytimien välinen sähköstaattinen vetovoima, jonka määrää atomien ulkokuoressa olevien elektronien konfiguraatio. Atomin kykyä muodostaa kemiallisia sidoksia kutsutaan valenssi, tai hapetustila. Käsite valenssielektronit- elektronit, jotka muodostavat kemiallisia sidoksia, eli ne, jotka sijaitsevat korkeimman energian kiertoradalla. Vastaavasti nämä orbitaalit sisältävän atomin ulkokuorta kutsutaan valenssikuori. Tällä hetkellä ei riitä osoittamaan kemiallisen sidoksen olemassaoloa, vaan on tarpeen selvittää sen tyyppi: ioni, kovalenttinen, dipoli-dipoli, metalli.
Ensimmäinen yhteystyyppi onioninen yhteys
Lewisin ja Kosselin elektronisen valenssiteorian mukaan atomit voivat saavuttaa vakaan elektronisen konfiguraation kahdella tavalla: ensinnäkin menettämällä elektroneja, muuttumalla kationeja, toiseksi niiden hankkiminen, muuttuminen anionit. Elektroninsiirron seurauksena ionien välisen sähköstaattisen vetovoiman, joiden varaus on vastakkainen, välillä muodostuu kemiallinen sidos, nimeltään Kossel. sähkövalenttinen(nyt nimeltään ioninen).
Tässä tapauksessa anionit ja kationit muodostavat vakaan elektronisen konfiguraation, jossa on täytetty ulompi elektronikuori. Tyypilliset ionisidokset muodostuvat jaksollisen järjestelmän T- ja II-ryhmien kationeista ja ryhmien VI ja VII ei-metallisten alkuaineiden anioneista (16 ja 17 alaryhmää, vastaavasti, kalkogeenit ja halogeenit). Ioniyhdisteiden sidokset ovat tyydyttymättömiä ja suuntaamattomia, joten ne säilyttävät mahdollisuuden sähköstaattiseen vuorovaikutukseen muiden ionien kanssa. Kuvassa Kuvat 2 ja 3 esittävät esimerkkejä Kosselin elektroninsiirtomallia vastaavista ionisidoksista.
Riisi. 2.
Riisi. 3. Ionisidos natriumkloridi (NaCl) -molekyylissä
Tässä on aiheellista palauttaa mieleen joitakin ominaisuuksia, jotka selittävät aineiden käyttäytymistä luonnossa, erityisesti pohtimaan käsitettä hapot ja perusteita.
Kaikkien näiden aineiden vesiliuokset ovat elektrolyyttejä. Ne muuttavat väriä eri tavoin. indikaattoreita. Indikaattorien toimintamekanismin löysi F.V. Ostwald. Hän osoitti, että indikaattorit ovat heikkoja happoja tai emäksiä, joiden väri dissosioitumattomassa ja dissosioituneessa tilassa on erilainen.
Emäkset voivat neutraloida happoja. Kaikki emäkset eivät liukene veteen (esim. jotkut orgaaniset yhdisteet, jotka eivät sisällä -OH-ryhmiä ovat liukenemattomia, erityisesti trietyyliamiini N (C 2 H 5) 3); liukoisia emäksiä kutsutaan alkalit.
Happojen vesiliuokset tulevat ominaisiin reaktioihin:
a) metallioksidien kanssa - suolan ja veden muodostuksella;
b) metallien kanssa - suolan ja vedyn muodostuksella;
c) karbonaattien kanssa - suolan muodostuksella, CO 2 ja H 2 O.
Happojen ja emästen ominaisuuksia kuvataan useilla teorioilla. Teorian mukaisesti S.A. Arrhenius, happo, on aine, joka hajoaa muodostaen ioneja H+ , kun taas emäs muodostaa ioneja HÄN- . Tämä teoria ei ota huomioon orgaanisten emästen olemassaoloa, joissa ei ole hydroksyyliryhmiä.
Sopusoinnussa protoni Bronstedin ja Lowryn teorian mukaan happo on aine, joka sisältää molekyylejä tai ioneja, jotka luovuttavat protoneja ( lahjoittajia protonit), ja emäs on aine, joka koostuu molekyyleistä tai ioneista, jotka hyväksyvät protoneja ( hyväksyjät protonit). Huomaa, että vesiliuoksissa vetyionit ovat hydratoituneessa muodossa, toisin sanoen hydronium-ionien muodossa H3O+ . Tämä teoria ei kuvaa vain reaktioita veden ja hydroksidi-ionien kanssa, vaan myös reaktioita, jotka suoritetaan ilman liuotinta tai vedettömän liuottimen kanssa.
Esimerkiksi ammoniakin välisessä reaktiossa NH 3 (heikko emäs) ja kloorivety kaasufaasissa muodostuu kiinteää ammoniumkloridia, ja kahden aineen tasapainoseoksessa on aina 4 hiukkasta, joista kaksi on happoja ja kaksi muuta emästä:
Tämä tasapainoseos koostuu kahdesta konjugoidusta parista happoja ja emäksiä:
1)NH 4+ ja NH 3
2) HCl ja Cl ‑
Tässä kussakin konjugoidussa parissa happo ja emäs eroavat yhden protonin verran. Jokaisella hapolla on konjugaattiemäs. Vahvalla hapolla on heikko konjugaattiemäs ja heikolla hapolla vahva konjugaattiemäs.
Bronsted-Lowryn teoria tekee mahdolliseksi selittää veden ainutlaatuisen roolin biosfäärin elämässä. Vesi voi sen kanssa vuorovaikutuksessa olevasta aineesta riippuen osoittaa joko hapon tai emäksen ominaisuuksia. Esimerkiksi reaktioissa etikkahapon vesiliuosten kanssa vesi on emäs ja ammoniakin vesiliuosten kanssa se on happo.
1) CH3COOH + H2O ↔ H3O + + CH 3 SOO- . Tässä etikkahappomolekyyli luovuttaa protonin vesimolekyylille;
2) NH3 + H2O ↔ NH4 + + HÄN- . Tässä ammoniakkimolekyyli hyväksyy protonin vesimolekyylistä.
Siten vesi voi muodostaa kaksi konjugoitua paria:
1) H2O(happo) ja HÄN- (konjugoitu emäs)
2) H3O+ (happo) ja H2O(konjugaattiemäs).
Ensimmäisessä tapauksessa vesi luovuttaa protonin, ja toisessa se ottaa sen vastaan.
Tällaista ominaisuutta kutsutaan amfiprotoniteetti. Aineita, jotka voivat reagoida sekä happoina että emäksinä, kutsutaan amfoteerinen. Tällaisia aineita löytyy usein luonnosta. Esimerkiksi aminohapot voivat muodostaa suoloja sekä happojen että emästen kanssa. Siksi peptidit muodostavat helposti koordinaatioyhdisteitä läsnä olevien metalli-ionien kanssa.
Siten ionisen sidoksen tunnusomainen ominaisuus on sitoutuvien elektronien täydellinen siirtyminen yhteen ytimistä. Tämä tarkoittaa, että ionien välissä on alue, jossa elektronitiheys on lähes nolla.
Toinen yhteystyyppi onkovalenttinen yhteys
Atomit voivat muodostaa stabiileja elektronisia kokoonpanoja jakamalla elektroneja.
Tällainen sidos muodostuu, kun elektronipari jaetaan yksi kerrallaan. jokaisesta atomi. Tässä tapauksessa sosialisoidut sidoselektronit jakautuvat tasaisesti atomien kesken. Esimerkki kovalenttisesta sidoksesta on homoydin kaksiatominen H-molekyylejä 2 , N 2 , F 2. Allotroopeilla on samantyyppinen sidos. O 2 ja otsoni O 3 ja polyatomiselle molekyylille S 8 ja myös heteronukleaariset molekyylit vetykloridi Hcl, hiilidioksidi CO 2, metaani CH 4, etanoli KANSSA 2 H 5 HÄN, rikkiheksafluoridi SF 6, asetyleeni KANSSA 2 H 2. Kaikilla näillä molekyyleillä on samat yhteiset elektronit, ja niiden sidokset ovat kyllästyneet ja suunnatut samalla tavalla (kuva 4).
Biologeille on tärkeää, että kaksois- ja kolmoissidoksessa olevien atomien kovalenttiset säteet pienenevät yksittäisiin sidoksiin verrattuna.
Riisi. 4. Kovalenttinen sidos Cl2-molekyylissä.
Ioniset ja kovalenttiset sidostyypit ovat kaksi rajoittavaa tapausta monille olemassa oleville kemiallisille sidostyypeille, ja käytännössä suurin osa sidoksista on välimuotoisia.
Kahden alkuaineen yhdisteet, jotka sijaitsevat Mendeleev-järjestelmän saman tai eri jaksojen vastakkaisissa päissä, muodostavat pääasiassa ionisidoksia. Kun alkuaineet lähestyvät toisiaan jakson sisällä, niiden yhdisteiden ioninen luonne vähenee, kun taas kovalenttinen luonne kasvaa. Esimerkiksi jaksollisen järjestelmän vasemmalla puolella olevien alkuaineiden halogenidit ja oksidit muodostavat pääasiassa ionisidoksia ( NaCl, AgBr, BaSO 4, CaCO 3, KNO 3, CaO, NaOH), ja samat taulukon oikealla puolella olevien alkuaineiden yhdisteet ovat kovalenttisia ( H20, CO2, NH3, NO2, CH4, fenoli C6H5OH, glukoosi C6H12O6, etanoli C2H5OH).
Kovalenttisella sidoksella on puolestaan toinen muunnelma.
Moniatomisissa ioneissa ja monimutkaisissa biologisissa molekyyleissä molemmat elektronit voivat olla peräisin vain yksi atomi. Sitä kutsutaan luovuttaja elektronipari. Atomia, joka sosialisoi tämän elektroniparin luovuttajan kanssa, kutsutaan tunnustaja elektronipari. Tämän tyyppistä kovalenttista sidosta kutsutaan koordinaatio (luovuttaja-vastaava, taidatiivi) viestintää(Kuva 5). Tämäntyyppinen sidos on tärkein biologian ja lääketieteen kannalta, koska aineenvaihdunnan tärkeimpien d-alkuaineiden kemia kuvataan suurelta osin koordinaatiosidoksilla.
Kuva. 5.
Yleensä monimutkaisessa yhdisteessä metalliatomi toimii elektroniparin vastaanottajana; päinvastoin, ionisissa ja kovalenttisissa sidoksissa metalliatomi on elektronin luovuttaja.
Kovalenttisen sidoksen olemus ja sen lajike - koordinaatiosidos - voidaan selvittää toisen GN:n ehdottaman happojen ja emästen teorian avulla. Lewis. Hän laajensi jonkin verran termien "happo" ja "emäs" semanttista käsitettä Bronsted-Lowryn teorian mukaan. Lewisin teoria selittää kompleksisten ionien muodostumisen luonteen ja aineiden osallistumisen nukleofiilisiin substituutioreaktioihin eli CS:n muodostumiseen.
Lewisin mukaan happo on aine, joka pystyy muodostamaan kovalenttisen sidoksen vastaanottamalla elektroniparin emäksestä. Lewis-emäs on aine, jossa on yksittäinen elektronipari, joka luovuttamalla elektroneja muodostaa kovalenttisen sidoksen Lewis-hapon kanssa.
Toisin sanoen Lewisin teoria laajentaa happo-emäsreaktioiden valikoimaa myös reaktioihin, joihin protonit eivät osallistu lainkaan. Lisäksi protoni itse on tämän teorian mukaan myös happo, koska se pystyy hyväksymään elektroniparin.
Siksi tämän teorian mukaan kationit ovat Lewisin happoja ja anionit Lewis-emäksiä. Seuraavat reaktiot ovat esimerkkejä:
Edellä todettiin, että aineiden jakaminen ionisiin ja kovalenttisiin on suhteellista, koska kovalenttisissa molekyyleissä ei tapahdu täydellistä elektronin siirtymistä metalliatomeista akseptoriatomeihin. Yhdisteissä, joissa on ionisidos, jokainen ioni on vastakkaisen merkin ionien sähkökentässä, joten ne ovat keskenään polarisoituneita ja niiden kuoret ovat epämuodostuneita.
Polarisoituvuus määräytyy ionin elektronisen rakenteen, varauksen ja koon mukaan; se on korkeampi anioneille kuin kationeille. Suurin polarisoituvuus kationeista on kationeille, joilla on suurempi varaus ja pienempi koko, esimerkiksi Hg 2+ , Cd 2+ , Pb 2+ , Al 3+ , Tl 3+. Sillä on voimakas polarisoiva vaikutus H+ . Koska ionipolarisaation vaikutus on kaksisuuntainen, se muuttaa merkittävästi niiden muodostamien yhdisteiden ominaisuuksia.
Kolmas yhteystyyppi -dipoli-dipoli yhteys
Lueteltujen viestintätyyppien lisäksi on myös dipoli-dipoli molekyylien välinen vuorovaikutuksia, tunnetaan myös nimellä van der Waals .
Näiden vuorovaikutusten vahvuus riippuu molekyylien luonteesta.
Vuorovaikutuksia on kolmenlaisia: pysyvä dipoli - pysyvä dipoli ( dipoli-dipoli vetovoima); pysyvä dipoli-indusoitu dipoli ( induktio vetovoima); hetkellinen dipoli-indusoitu dipoli ( dispersio vetovoima tai Lontoon joukot; riisi. 6).
Riisi. 6.
Vain molekyyleillä, joissa on polaarisia kovalenttisia sidoksia, on dipoli-dipolimomentti ( HCl, NH3, SO 2, H20, C6H5Cl), ja sidoslujuus on 1-2 hyvästi(1D \u003d 3,338 × 10 -30 coulomb metriä - C × m).
Biokemiassa erotetaan toisenlainen sidos - vety yhteys, mikä on rajoittava tapaus dipoli-dipoli vetovoima. Tämä sidos muodostuu vetyatomin ja pienen elektronegatiivisen atomin, useimmiten hapen, fluorin ja typen, välisestä vetovoimasta. Suurilla atomeilla, joilla on samanlainen elektronegatiivisuus (esimerkiksi kloorin ja rikin kanssa), vetysidos on paljon heikompi. Vetyatomi erottuu yhdestä olennaisesta piirteestä: kun sitovat elektronit vedetään pois, sen ydin - protoni - paljastuu ja lakkaa olemasta elektronien seulonnassa.
Siksi atomi muuttuu suureksi dipoliksi.
Vetysidos, toisin kuin van der Waalsin sidos, ei muodostu vain molekyylien välisten vuorovaikutusten aikana, vaan myös yhden molekyylin sisällä - molekyylin sisäinen vetysidos. Vetysidoksilla on tärkeä rooli biokemiassa, esimerkiksi proteiinien rakenteen stabiloinnissa a-heliksin muodossa tai DNA:n kaksoiskierteen muodostuksessa (kuvio 7).
Kuva 7.
Vety- ja van der Waalsin sidokset ovat paljon heikompia kuin ioniset, kovalenttiset ja koordinaatiosidokset. Molekyylien välisten sidosten energia on esitetty taulukossa. yksi.
Pöytä 1. Molekyylienvälisten voimien energia
Merkintä: Molekyylien välisten vuorovaikutusten aste heijastaa sulamisen ja haihtumisen (kiehumisen) entalpiaa. Ioniyhdisteet vaativat paljon enemmän energiaa ionien erottamiseen kuin molekyylien erottamiseen. Ioniyhdisteiden sulamisentalpiat ovat paljon korkeammat kuin molekyyliyhdisteiden.
Neljäs yhteystyyppi -metallinen sidos
Lopuksi on olemassa toisen tyyppisiä molekyylien välisiä sidoksia - metalli-: metallien hilan positiivisten ionien yhdistäminen vapaiden elektronien kanssa. Tämän tyyppistä yhteyttä ei esiinny biologisissa objekteissa.
From yleiskatsaus sidostyypeistä yksi yksityiskohta selvennetään: metallin atomin tai ionin tärkeä parametri - elektronin luovuttaja, samoin kuin atomi - elektronin vastaanottaja on sen koko.
Yksityiskohtiin menemättä toteamme, että atomien kovalenttiset säteet, metallien ionisäteet ja vuorovaikutuksessa olevien molekyylien van der Waalsin säteet kasvavat, kun niiden atomiluku jaksollisen järjestelmän ryhmissä kasvaa. Tässä tapauksessa ionisäteiden arvot ovat pienimmät ja van der Waalsin säteet suurimmat. Pääsääntöisesti ryhmää alaspäin liikkuessa kaikkien alkuaineiden säteet kasvavat, sekä kovalenttisten että van der Waalsin.
Tärkeimmät biologeille ja lääkäreille ovat koordinaatio(luovuttaja-vastaava) sidokset koordinaatiokemian mukaan.
Lääketieteelliset bioepäorgaaniset aineet. G.K. Barashkov
