Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия»


НазваниеМетодические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия»
страница2/6
Дата публикации28.04.2013
Размер0.62 Mb.
ТипМетодические рекомендации
userdocs.ru > Химия > Методические рекомендации
1   2   3   4   5   6
^

Тематический план лекций по общей и неорганической химии


  1. Химическая термодинамика. Законы термодинамики (2 часа).

2. Свойства растворов (2 часа).

  1. Водородный показатель среды. Протонная и электронная теории кислот и оснований (2 часа).


Тематический план лабораторно – практических занятий по общей и неорганической химии

  1. Способы выражения концентрации растворов. Основы количественного анализа . Метод нейтрализации.(2 часа)

  2. Энергетика химических процессов(2 часа).

  3. Свойства растворов (2 часа).

  4. Протолитическая теория кислот и оснований рН (2 часа).

  5. Окислитетельно – восстановительные реакции (2 часа).

  6. Комплексные соединения (2 часа).

  7. Химия s,p – элементов (2 часа).

  8. Химия d – элементов (2 часа).


Список литературы

а) основная литература




п/п

^ Автор, название, место издания, издательство, год издания учебной литературы, вид и характеристика иных информационных ресурсов




1

Ю.А. Ершов [и др.]; под ред. Ю.А. Ершова Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов : учебник - 3-е изд. - М. : Высшая школа, 2002. - 560 с






б) дополнительная литература



п/п

^ Автор, название, место издания, издательство, год издания учебной литературы, вид и характеристика иных информационных ресурсов




1

Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа. 2001.- 743 с




2

Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. – М.: Высшая школа, 1989.




3

Глинка, Н. Л.Общая химия : учеб. пособие для вузов / Н. Л. Глинка; под ред. А. И. Ермакова. - 29-е изд., испр. - М. : Интеграл-Пресс, 2002.




4

Зеленин К.Н., Алексеев В.В. Химия общая и биоорганическая. – СПб: Элби-СПб, 2003.




5

Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. – М., 1975.




6

Селезнев К.А. Аналитическая химия. – М., 1960.




7

А.Б.Бабков и др. Практикум по общей химии с элементами количественного анализа. – М., 1978.




8

Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия. М.: ГЭОТАР – Медиа, 2007.





^ Методические рекомендации и указания к выполнению контрольной работы

Студенты 1 курса фармацевтического факультета (заочная форма обучения) изучают общую и неорганическую химию в 1 и 2 семестрах. Общая и неорганическая которой базируется изучение последующих дисциплин (органическая, аналитическая, физическая, коллоидная, фармацевтическая химия и др.). Работа студента над курсом общей и неорганической химии включает самостоятельное изучение материала по учебникам и учебным пособиям с использованием справочной литературы, выполнение контрольных работ (применение теоретических знаний к решению расчетных задач, использование Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева для характеристики свойств элементов и их соединений).

В период сессии студенты выполняют лабораторные работы, посещают лекции и сдают экзамен в соответствии с учебным планом. Всего студент заочного отделения фармацевтического факультета выполняет две контрольные работы. Каждая контрольная работа оценивается числом баллов 0 – 50. Контрольная работа считается выполненной, если за нее выставляется не менее 35 баллов.

При решении задач и ответов на вопросы следует иметь в виду следующее:

  1. Решение задач необходимо сопровождать пояснением. Математические расчеты обязательно доводить до конкретного числового ответа (необходимо возводить в степень, извлекать корни, вычислять логарифмы чисел и производить другие математические операции).

  2. При решении задач на химическое равновесие и выражение константы равновесия следует подставлять значения равновесных концентраций веществ выраженных в моль/л.

  3. В ионных уравнениях в виде молекул следует писать малорастворимые вещества, слабые электролиты, в том числе и комплексные ионы, газообразные вещества. При решении вопроса о растворимости веществ и силе электролитов пользоваться соответствующими справочными таблицами.

  4. Окислительно – восстановительные реакции, протекающие в водных

растворах, уравниваются ионно – электронным методом, который рассматривает изменение реально существующих в растворах молекул и ионов. При составлении ионно – электронных схем процессов восстановления и окисления малорастворимые электролиты, слабые электролиты (малоионизированные ионы), газообразные вещества следует писать в молекулярной форме, кроме того надо учитывать рН среды.

  1. При написании протолитических реакций в растворах электролитов

следует приводить ионные и молекулярные уравнения.

  1. При выполнении заданий следует пользоваться справочными

таблицами по константам ионизации слабых электролитов,

произведениям растворимости и константам нестойкости комплексных

ионов.

  1. Ответы на контрольные вопросы должны быть краткими но

исчерпывающими и сопровождаться теоретическими обоснованиями, формулами и уравнениями химических реакций. При ответе на теоретические вопросы не следует переписывать текст учебника.

  1. Контрольная работа выполняется в тетрадях, при этом обязательны

поля не менее 5 см (для замечаний преподавателя).

  1. Зачтенные работы представляются студентом на экзамене.

  2. Все задачи следует решать в системе СИ.

Методические рекомендации по решению задач
I. Способы выражения концентрации растворов

Для решения задач необходимо знать следующие понятия и величины:

1. Количество вещества

1. Моль – количество вещества, содержащее столько реальных или условных частиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода – 12. При использовании моля как единицы количества вещества следует учитывать какие именно реальные или условные частицы имеются ввиду.

^ 2. Молярная масса М(х) – масса 1 моль вещества. Например, молярная масса серной кислоты М(H2SO4)= 98 г/моль; молярная масса иона алюминия М(Al3+) = 27 г/моль

m (x)

3. Количество вещества: n(x) = M(x)

4. Число Авогадро. 1моль любого вещества содержит одинаковое число

частиц (реальных или условных). NA = 6,02∙ 1023 моль-1
2. Количество вещества эквивалента

1. Эквивалент – это реальная или условная частица вещества х, которая эквивалентна одному иону водорода в обменной реакции или в окислительно – восстановительных реакциях эквивалентна одному электрону.

2. ^ Фактор эквивалентности – показывает, какая доля реальной частицы х эквивалентна одному иону водорода в обменной реакции или в окислительно – восстановительных реакциях эквивалентна одному электрону

Число, стоящее в знаменателе дроби – число эквивалентности – z

fэкв (x) = 1/Z

Величина Z – всегда целое положительное число (1,2,3 и т.д.)

Фактор эквивалентности зависит от:

    1. природы веществ;

    2. стехиометрии реакций, в которых они участвуют – значение фактора эквивалентности может изменяться


а) определение фактора эквивалентности для различных классов соединений в обменных реакциях

кислоты

fэкв кислоты = 1/ основность

для HCl, Z =1, fэкв – 1

для H2SO4, Z = 2, fэкв – ½

для H3 PO4, Z = 3, fэкв – 1/3
а) H2SO4 + NaOH = Na2SO4 + 2H2O

В этой реакции в молекуле H2SO4 замещается два атома водорода, следовательно, Z = 2, fэкв H2SO4 – ½

б) H2SO4 + NaOH = NaНSO4 + H2O

В этом случае в молекуле Na2SO4 замещается один атом водорода, Z =1,

fэкв H2SO4 – 1

Для фосфорной кислоты, в зависимости от реакции, значения факторов эквивалентности могут быть 1, ½, 1/3

основания

fэкв основания= 1/кислотность

для КОН Z =1, fэкв – 1

для Ca(OH)2 Z = 2, fэкв – ½

Фактор эквивалентности многокислотных оснований может меняться в зависимости от количества замещенных групп (также как и у кислот). Например, для Ca(OH)2 возможны значения fэкв – 1,1/2, для Al(OH)3 – 1,1/2, 1/3
1_____________________

соли fэкв(соли) = заряд катиона∙ число атомов катионов
для KCl fэкв – 1

для Cr(NO3)3 fэкв -1/3

для Al2(SO4)3 fэкв -1/6

Значение факторов эквивалентности для солей также зависит и от реакции, аналогично зависимости его для кислот и оснований.
б) определение fэкв веществ в ОВР

_____1___________

fэкв(окислителя или восст – ля) = число отданных, принятых электронов
а) MnO4- + 8H+ + 5е = Мn2++ 4H2O; fэкв (KMnO4) = 1/5

б) MnO4- + е = MnO42-; fэкв (KMnO4) = 1
3. ^ Молярная масса эквивалента вещества Х – масса одного моля эквивалента этого вещества, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества Х:

М (1/z х) = 1/z М(х) или М (fэквХ) Х) = fэкв(Х)∙ М(Х) = М (1/z х)
а) H2SO4 +2NaOH = Na2SO4 + 2H2O

fэкв (NaOH) = 1, М(NaOH) = 40 г/моль; М (1 NaOH) = 40г/моль

fэкв (H2SO4) = 1/2; М(H2SO4) = 98 г/моль; М(1/2 H2SO4)= 49г/моль
б) H2SO4 + NaOH = NaНSO4 + H2O

fэкв (NaOH) = 1, М(NaOH) = 40 г/моль; М (1 NaOH) = 40г/моль

fэкв (H2SO4) = 1; М(H2SO4) = 98 г/моль; М( 1H2SO4) = 98 г/моль;

4.^ Количество вещества эквивалента:

m(X)

n(1/z X) = M(1/z X),

Закон эквивалентов:

Вещества реагируют пропорционально их эквивалентам:

С (1/z X) ∙V(X) = С (1/z Y) ∙ V(Y)
^ Способы выражения концентрации растворов
1.Массовая доля ω показывает отношение массы растворенного вещества m(x) к массе раствора:
m (x)

ω = m (р-р) m (x) ∙100%

ω (%) = m (р-р)
Массовую долю можно выражать в долях единицы или в %

Например, ω(x) = 0,1 или ω(x) =10%

2. Молярная концентрация С(х) – отношение количества вещества n(x), содержащегося в системе (например в растворе) к объему этой системы V

n (x)

С(х)= V ; моль/л Например, С(KCl) = 2,5 ∙10-3моль/л
3.Молярная концентрация эквивалента С(1/zx) – отношение количества вещества эквивалента n(1/zx) содержащегося в системе (например в растворе) к объему этой системы V.

Единица измерения моль/л.



С(1/z ∙х)= n (1/zx)

V ; Например, С(1/z NaCl) = 2,0 ∙10-2 моль/л
4.Моляльная концентрация b(x) – отношение количества вещества n (x), содержащегося в системе (например в растворе) к массе растворителя mр-ля. Единица измерения моль/кг

n (x)

b(x) = mр-ля
5. Титр раствора Т (х) – масса вещества m (х), содержащаяся в 1 мл раствора. Единица измерения г/мл.
m (x)

Т (х) = V
6. Массовая концентрация Y(x) – отношение массы компонента, содержащегося в системе (растворе), к объему этой системы. Единица измерения г/л

m (x)

Y(x) = V


  1. Молярная доля компонента - отношение количества вещества данного вещества к суммарному количеству вещества всех веществ в растворе

n (x)

N = n(cмесь)

  1. Объемная доля компонента φ(Х)

V(x)

φ(Х) = V(смесь)
дополнительные формулы:

mр-ра

ρр-ра = Vр-ра г/мл

ω%∙ρ∙10

С(х) = М(х) если не указан объем или масса раствора
mр-ра = mр-ля + mв-ва
Задача1.Какую массу Na2B4O7∙ 10H2O и воды надо взять для приготовления 2 кг раствора с ω = 5%, в расчете на безводную соль.

Дано: Решение:

mр-р = 2кг Na2B4O7∙ 10H2O(ТВ) = Na2B4O7(р-р) (ω=5%)

ω% = 5% = 0,05 Из реакции образования кристаллогидрата

М(2) = 382 г/моль Na2B4O7 + 10H2O = Na2B4O7∙ 10H2O следует:

М(1) = 202 г/моль (1) (3) (2)

m(2) = ? m

m(3) = ? n(1) = n(2). Т.к n = M ; то

m(1)∙M(2)

m(1) /М(1) = m(2)/ М(2); m(2)= M(1)

mв-ва

Из ω = mр-р находим m(1) = mр-р ∙ ω

mр-р ∙ ω∙ М(2) 2кг∙0,05∙382г/моль

Следовательно: m(2) = M(1) = = 0,189 кг
m(3) = 2 кг – 0,189 кг = 1,811 кг

ответ: m(2) = 0,189 кг, m(3)= 1,811 кг
Задача На титрование 15 мл раствора H2SO4 с молярной концентрацией эквивалента С (1/2 H2SO4) 0,8 моль/л пошло 12 мл раствора КОН. Определить молярную концентрацию эквивалента КОН (С1/z КОН) в растворе.

Дано: Решение:

V(H2SO4) = 15 мл

С (1/2 H2SO4) = 0,8 моль/л H2SO4 + 2КОН = K2SO4 + 2H2O

V(КОН) = 12 мл 1 2

(С1/z КОН) =?

Согласно закону эквивалентов:

n(1/z X1) = n(1/z X2), т.к.

n(1/z X1) = C(1/z X1)∙ V1 = C(1/z X2)∙ V2

C(1/Z H2SO4) ∙ V (H2SO4)= (С1/z КОН)∙ V (КОН)

15 мл∙ 0,8мл

С1/zКОН) = 12 мл =1,04 моль/л

Ответ: молярная концентрация эквивалента раствора щелочи равна 1,04 моль/л
^ АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ

при решении задач на следствие из закона Гесса
Задача: Вычислить ∆Но реакции C2H5OH(ж) + O2(г) =СH3COOH(ж) + H2O(ж)

1 2 3 4

Дано: Решение: Из закона Гесса следует:

∆Нообр.1.= - 278кДж/моль

∆Нореакции= ∑ n ∆Н0обр(прод)- ∑ n ∆Н0обр(исх)

∆Нообр.3 = - 485 кДж/моль ∆Нореакции= [1моль∙(- 485 кДж/моль) +1моль∙

(- 286 кДж/моль) ] - [1моль∙(-278 кДж/моль)]=

-493кДж

∆Нообр.4 = -286 кДж/моль

∆Но реакции=?
^ Алгоритм решения задач с использованием законов Рауля
Задача: Вычислите температуру кипения раствора, содержащего 100 г С12Н22О11 сахара в 750 г воды.


Алгоритм:

Решение:

1. Запишите все данные условия задачи в сокращенной форме

= 100 г

= 750 г

Δtзам –?

2. Запишите формулу для решения задачи







3. Подставьте все значения в формулу для определения понижения tзам tзам)



4. Определите tзам раствора




Алгоритм решения задач с использованием закона Вант-Гоффа

Задача: Навеска неэлектролита массой 17,64 г была растворена в воде, а объем раствора доведен до 1 литра. Осмотическое давление оказалось равным 2,38·105 Па при температуре 20оС. Определите молярную массу неэлектролита.

Алгоритм:

Решение:

1. Запишите данные условия задачи в системе СИ

= 17,64∙10-3 кг

Vр-ра = 1·10-3 м3

πосм = 2,38·105 Па

Т = 273 + 20 = 293 К

R =


2. Запишите исходную формулу для расчета молярной массы растворенного вещества









3. Подставьте все значения в формулу и определите Mв-ва



=180,4 г/моль


^ Алгоритм решения задач по определению «кажущейся» степени диссоциации (α)

Задача: При 0оС осмотическое давление раствора карбоната натрия с концентрацией 0,1 моль/л равно 272,6 кПа. Определить «кажущуюся» степень диссоциации.

Алгоритм:

Решение:

1. Оформите сокращенную запись условия задачи

πосм = 2,38·105 Па

Т = 273 + 0 = 273 К

R =

моль/л

-?

2. Запишите формулу для определения изотонического коэффициента, исходя из условия задачи



3. Рассчитайте изотонический коэффициент и определите число частиц (N) для данного электролита





n = 3

4. Напишите формулу, связывающую изотонический коэффициент и «кажущуюся» степень диссоциации и определите α




Задача: Температура кипения раствора NH4Cl, полученного растворением соли массой 1,07 г в 200 мл воды, равна 100,09оС. Определить степень диссоциации (α %) соли в этом растворе.

Алгоритм:

Решение:

3. Рассчитайте изменение температуры кипения и моляльную концентрацию





4. Рассчитайте изотонический коэффициент и определите число частиц для данного электролита





N=2

5. Напишите формулу, связывающую изотонический коэффициент и «кажущуюся» степень диссоциации и определите α
















^ АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ

при решении задач на вычисление рН раствора и концентраций ионов Н+ и ОН 
Задача 1. Вычислите рН раствора, если концентрация ионов водорода равна 7,410-3 моль/л.

Решение: рН = -lg[H++] = -lg(7,410-3)=(-lg7,4)+ (-lg10-3) = (-0,87) + (3) = 3-0,87 = 2,13.
Задача 2. Вычислите концентрации ионов [H++] и [ОН ] в растворе с
рН = 8,48.

Решение: Для нахождения концентрации ионов Н+ необходимо выполнить антилогарифмирование (найти число по логарифму): рН = -lg[H+] = 8,48;
-рН = lg[H+] = -8,48.

Представим число (-8,48) как алгебраическую сумму целой и дробной части (характеристики и мантиссы): - 8,48 = (-8)+(-0,48). Чтобы воспользоваться таблицей логарифмов, мантиссу необходимо сделать положительной. Для этого от характеристики отнимаем единицу, а к мантиссе эту единицу прибавляем: (-8) + (-0,48) =(-9)+(0,52); меняем слагаемые местами: 0,52 + (- 9). Находим в таблице (см. приложение) мантиссу 52 (или ближайшую к ней), проводим перпендикуляры влево и вверх от нее. Число, имеющее мантиссой 52, есть 33 (3 слева, 3 вверх). Так как характеристика числа 0,52 равна 0, то в целую часть найденного числа выделяем 0 + 1 = 1 цифру и ставим запятую: 3,3. Число (-9) есть логарифм числа 10-9. Находим произведение полученных чисел: 3,310-9.

Ответ: [H+] = 3,310-9 моль/л; [ОН ] = = 310-6 моль/л.
Задача 3. Определите концентрацию ионов ОН  в растворе NН4ОН
(С = 0,01 моль/л; Кд = 1,810-5). Рассчитайте рН этого раствора.

Решение: NН4ОН - слабый электролит и диссоциирует обратимо: NH4OH  NH4+ + OH .

В соответствии с законом Оствальда степень диссоциации равна:

;

концентрация ионов [ОН ] == 0,010,0421 = 4,210-4 моль/л

рОН = - lg[ОН ] = - lg(4,210-4) = 4 - 0,63 = 3,37; рН = 14 - 3,37 = 10,63.
Задача 4. Вычислите рН раствора NаОН ( = 0,08 %; плотность - 1 г/мл;

степень диссоциации - 1).

Ршение: Молярная концентрация раствора NаОН равна:

.

Так как степень диссоциации = 1, [ОН] = 0,02 моль/л;

рОН = - lg[ОН ] = -lg(0,02) = -lg(210-2) = 2 - 0,3 = 1,7; рН = 14 - рОН = 14 1,7 = 12,3.
Задача 5. Вычислите молярную концентрацию раствора муравьиной кислоты (рН = 3;

Кд ^ (НСООН) = 1,810-4).

Решение.

НСООН  НСОО  + Н+;



Так как рН = 3, то [Н+] = 10-3;

= = 5,510-5 моль/л



Задача 6. Вычислите рН среды, константу и степень гидролиза раствора КNО2 (С = 0,05 моль/л).

Решение: КNО2 - соль слабой кислоты и сильного основания.

Для расчета рН воспользуемся формулой:

По таблице (см приложение) определяем рК азотистой кислоты:

рК = 3,4; рН = 7 + 1/23,4 + 1/2lg(0,05) = 7 + 1,7 + 1/2(-1,3)= 8,7 - 0,65 = 8,05.

Константу гидролиза определяем по формуле:





Вычисляем степень гидролиза: ,

или: 2,2510-5100% = 2,2510-3%.
Гетерогенные процессы и равновесия

Задача 1. В 2 литрах раствора при 20 С содержится 0,326 г сульфата кальция. Определить ПР этой соли.


Алгоритм

Решение

1. Определить массу сульфата кальция в литре раствора.

2 л – 0,326 г

1 л   х г

х = 0,163 г

2. Рассчитать молярную концентрацию сульфата кальция.



3. Написать уравнение диссоциации и определить концентрации ионов.



[Ca2+] = [SO42-] = [CaSO4] = 1,1910-3 моль/л

4. Рассчитать ПР.

ПР(CaSO4) = [Ca2+][SO42-] = (1,1910-3)2 = 1,41610-6
1   2   3   4   5   6

Похожие:

Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconМетодические указания и контрольные задания для студентов заочного...
Химия: Методические указания и контрольные задания для студентов заочного отделения. /Составители: Г. В. Маврин. Набережные Челны:...
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconКонтрольная работа №2 Контрольные задания для студентов 1 курса заочного...
Контрольные задания по математике №2 предназначены для студентов 1 курса заочного отделения специальности 260807 и содержат
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconКонтрольная работа №1 Контрольные задания для студентов 1 курса заочного...
Контрольные задания по математике №1 предназначены для студентов 1 курса заочного отделения специальности 260807 и содержат
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconКонтрольная работа №1 Контрольные задания для студентов 1 курса заочного...
Контрольные задания по физике №1 предназначены для студентов 1 курса заочного отделения специальности 260807 и содержат
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconМетодические указания по курсу «Финансовый менеджмент» для студентов...
Методические указания для практических занятий по курсу «Финансовый менеджмент» разработаны в соответствии с программой курса для...
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconМетодические указания для студентов 1 курса заочного отделения по...
Методические указания для студентов 1 курса заочного отделения юридического факультета (2 семестр). – Казань: Издательство Института...
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconФедеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального...
Методические указания, решение типовых задач и контрольные задания для студентов заочного обучения зооинженерного факультета
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconПояснительная записка Контрольные задания по биологии предназначены...
Контрольная работа составлена в 20 вариантах одинаковой сложности, которые включают в себя задания по темам учебного курса
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconМетодические указания к компьютерной программе по контролю самостоятельной...
Ниспо и заочного отделения зоинженерного факультета по специальности 1-74 03 01 «Зоотехния»
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» iconЭкзаменационные тесты для зимней экзаменационной сессии студентов...
Какие документы формируют договорно-правовую базу таможенного союза в области санитарных мер
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница