37Cl – 20 (37 – 17); ²⁴Mg – 12 (24 – 12); ⁷⁹Br – 44 (79 – 35).

10. Электроны в атоме обладают собственным моментом количества движения. Постоянное движение не дает электрону упасть на ядро.

Урок 11

1. Нуклиды – виды атомов, содержащие определенное число протонов и нейтронов в ядре. Например: ¹⁶О и ¹⁸О, ³⁵Сl и ³⁷Cl.

2. В настоящее время известно более 2500 различных нуклидов.

3. Изотопами называют нуклиды одного элемента. Таким образом, изотопы – это атомы одного элемента (у них одинаковый атомный номер Z), различающиеся числом нейтронов в ядре. Например, изотопы углерода ¹²С, ¹³С и ¹⁴С.

4. Различие нуклидов кислорода: ¹⁶О, ¹⁷О и ¹⁸О – в массовом числе А или в числе нейтронов в ядре атома. Эти нуклиды – природные изотопы кислорода.

5. Для нуклида массовое число А равно 16.

6. При использовании углеродной шкалы относительных атомных масс значение А_r(¹²С) = 12,0000. Большее значение А_r для элемента углерода свидетельствует о присутствии в его природной смеси более тяжелых изотопов – ¹³С или ¹⁴С.

7. В химии используют углеродную шкалу атомных масс. При определении относительных масс атомов единицей сравнения служит 1/12 часть массы атома нуклида ¹²С. Это углеродная единица массы или атомная единица массы.

Урок 12

1. а) A_r(Н) = 1; б) A_r(С) = 12; в) A_r(Cl) = 35,5.

2. а) Хлор; б) железо; в) цинк; г) мышьяк.

3. Относительная атомная масса химического элемента представляет собой среднее из значений A_r отдельных нуклидов, содержащихся в природной смеси, c учетом их распространенности.

4. Обозначим значение A_r нуклида серебра ¹⁰⁹Ag через х. Тогда значение относительной атомной массы серебра:

A_r(Ag) = 0,5184 • 106,9051 + 0,4816 • x = 107,868.

Отсюда значение

A_r(¹⁰⁹Ag) = x = (107,868 – 0,5184 • 106,9051)/0,4816 =108,9045.

5. а) A_r(³²S) = 2A_r(¹⁶О); б) A_r(⁴⁸Ti) = 3A_r(¹⁶O);

в) A_r(⁵⁶Fe) = 4A_r(¹⁴N); г) A_r(⁴⁵Sc) = 5A_r(⁹Be).

6. а) m(1H) = 1,66 • 10^–24 г;

б) m(1С) = 1,98 • 10^–23 г;

в) m(1Mg) = 3,99 • 10^–23 г.

Урок 13

1. Относительная формульная масса М_r.f химического соединения равна сумме атомных масс А_r элементов формулы.

2. М_r.f(NH₄NO₃) = 80, М_r.f (SO₂) = 64, М_r.f(HgCl₂) = 272.

3. а) (N) = 2 • 14/44 = 0,64;

б) (N) = 2 • 14/80 = 0,35.

4. (О) (для MgO и для TiO₂) = 16/40 = 32/80 = 0,4;

(Cu) (для CuO и для Cu₂S) = 64/80 = 128/160 = 0,8;

(C) (для СаСО₃ и KНСО₃) = 12/100 = 0,12.

5. (О) (для CuO) = 0,2.

6. (О) = 2А_r(O)/(A_r(M) + 2A_r(O)) = 2 • 16/(A_r(M) + 2 • 16) = 0,368.

Отсюда A_r = 55, M = Mn.

Урок 14

1. в.

2. а.

3. Энергетические уровни.

4. На 1-м энергетическом уровне – 2е, на 2-м – 8е, на 3-м – 18е, на 4-м – 32е. Формула для расчета: N = 2n², где N – максимальное число электронов на слое n.

5. а) Завершенный слой; б) незавершенный (валентный) слой;

в) оболочка благородного газа.

6. а) n = 2; б) n = 3.

7. В атоме кислорода – один завершенный электронный слой (1-й), а в атоме натрия – два завершенных слоя (1-й и 2-й).

8. Число внешних электронов: ₈О – 6e, ₁₁Na – 1e.

9. Аргон ₁₈Аr.

10. У атома калия (Z = 19) слишком мало электронов для заполнения третьего слоя.

Урок 15

1. Ионами называют заряженные частицы – атомы (Na⁺, S^2-) или группы атомов (NH₄⁺, ).

2. а) Катионы: Al³⁺; Fe³⁺; Cr³⁺;

б) сложные анионы:

3. Ионная связь – вид химической связи, обусловленной притяжением разноименно заряженных ионов. Например: Na⁺ и Cl^- в NaCl.

4. Катионы металлов: Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺; анионы неметаллов: Cl^-, S^2-, P^3-.

5. С присоединением электронов размеры (радиусы) атомов увеличиваются [r(Сl⁰ ) < r(Сl^-)], а с отщеплением электронов от нейтральных атомов их размеры уменьшаются [r(Na⁰) > r(Na⁺)].

6. Суммарный заряд катионов и анионов в любом соединении равен нулю.

7. MgCl₂, MgO, FeCl₃, Fe₂O₃.

8. Ионы соединений: СаCl₂ – Са²⁺ и Cl^-; CaO – Ca²⁺ и O^2-;

KОН – K⁺ и ОН^-; K₂СО₃ – K⁺ и .

Урок 16

1. Молекулы – это группы химически связанных атомов. Связи между атомами в одной молекуле значительно прочнее, чем связи между атомами разных молекул.

Расположение молекул в кристаллах йода

2. Ковалентная связь – вид химической связи, обусловленной спариванием электронов и притяжением возникающей электронной пары к ядрам сразу двух атомов.

3. Cоединения с ковалентной неполярной связью – H₂, O₂, Cl₂;

соединения с ковалентной полярной связью – Н₂О, Н₂SO₄, CO₂, NH₃.

4. Вещества с ионным строением: а) MgO; г) NaCl; д) KOH.

Вещества с молекулярным строением: б) HNO₃; в) HCl; е) Н₂.

5. а) Озон – О₃; б) угольная кислота – Н₂СО₃; в) сернистый газ – SO₂.

6. Структурные формулы:

7. Число общих электронных пар, связывающих элемент с атомами водорода:

а) СН₄ – 4; б) NH₃ – 3; в) H₂S – 2; г) HF – 1.

8. Состав молекулы Н₂SO₄: качественный – атомы H, S и O; количественный – 2Н, 1S и 4O.

Состав молекулы Н₂S₂O₃: качественный – атомы Н, S и O; количественный – 2Н, 2S и 3O. Качественный состав этих молекул одинаковый, а количественный состав разный.

9. а) М_r(Н₂О₂) = 34; б) М_r(N₂Н₄) = 32;

в) М_r(CH₂Cl₂) = 85; г) М_r(С₁₀Н₈) = 128.

Урок 17

1. Закон Авогадро. В равных объемах разных газов при одних и тех же условиях (при одинаковых температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул.

2. Порция вещества (в г) по массе численно равная его относительной молекулярной массе M_r, содержит число Авогадро молекул N_A = 6,02 • 10²³.

3. Моль – специальная единица количества вещества. 1 моль вещества содержит столько же структурных элементов (атомов, ионов и молекул), сколько атомов содержится в 12 г нуклида углерода-12. (Это постоянная Авогадро N_A = 6,02•10²³ моль ^-1.)

4. Вариант ответа. Нитрозилхлорид NОСl (t_кип = – 6 °С), бромоводород НВr (t_кип = –67 °С), диоксид азота NО₂ (t_кип = +21 °С). Из них самый тяжелый – НВr, т.к. у него наибольшая относительная молекулярная масса М_r(НВr) = 81.

5. В капле дождя количество вещества воды:

(Н₂О) = m/M = 36 (мг) / 18 000 (мг) = 2•10^–3 моль.

Число молекул воды в капле:

N = •N_A = 2•10 ^–3•6•10²³ = 1,2•10²¹.

6. V_M = 22,4 л/моль.

7. М(НNО₃) = 63 г/моль, М(Nа₂СО₃) = 106 г/моль.

8. а) Массе m(HNO₃) = 126 г соответствует количество вещества

(HNO₃) = 2 моль;

б) m(Na₂CO₃) = 53 г, (Na₂CO₃) = 0,5 моль;

в) V(СО₂) = 2,24 л, (СО₂) = 0,1 моль.

9. Мольные соотношения веществ и объемные соотношения газов пропорциональны коэффициентам в уравнении реакции.

Мольные соотношения реагентов: (СН₄) : (О₂) = 1 : 2;

мольные соотношения продуктов реакции: (СО₂) : (Н₂О) = 1 : 2.

Урок 18

1. Массе m(HNO₃) = 4,2 г соответствует число молекул N(HNO₃) = 4,01•10²² и количество вещества (HNO₃) = 0,067 моль.

2. В 25,4 г CaCl(OСl) содержится 14,2 г хлора Cl.

3. Количеству вещества (MgSO₄•7H₂O) = 0,4 моль соответствует масса 98,4 г.

4. V(H₂S) = 5,6 л.

5. V(О₂) = 3,36 л.

6. Массы прореагировавших соединений:

m(AgNO₃) = 34 г, m(KCl) = 14,9 г.

7. Масса раствора m(р-ра) = 97,2 г.

8. М(газа) = 28 г/моль. Химическая формула газа может быть:

N₂, СО, В₂Н₆, С₂Н₄.

9. В 1 моль СН₄ содержится 5 моль атомов – больше, чем в других газах.

10. в.

11. б.

Ответы на контрольные вопросы к главам 1 и 2

1. NO – «эн-о», PH₃ – «пэ-аш-три», H₂SO₄ – «аш-два-эс-о-четыре», Fe(OH)₃ – «феррум-о-аш-трижды», CuSO₄ – «купрум-эс-о-четыре».

2. Качественный состав: NO – атомы азота и кислорода, РН₃ – атомы фосфора и водорода, H₂SO₄ – атомы водорода, серы и кислорода, Fe(OH)₃ – атомы железа, кислорода и водорода,
CuSO₄•5H₂O – атомы меди, серы, кислорода и водорода.

Количественный состав, соотношение чисел атомов:

NO – N : O = 1 : 1;

РН₃ – Р : Н = 1 : 3;

H₂SO₄ – Н : S : O = 2 : 1 : 4;

Fe(OH)₃ – Fe : O : H = 1 : 3 : 3;

CuSO₄•5 H₂O – Cu : S : O : H = 1 : 1 : 9 : 10.

3.

4. Масса воды m(Н₂О) = 360 г.

5. В нуклиде фосфора ³¹Р – 15р, 16n и 15е.

Распределение электронов:

6. М_r.f (NaNO₃) = 23 + 14 + 16•3 = 85; (О) = 16•3 / 85 = 0,56.

7. Типы химической связи: Н₂ – ковалентная неполярная, NO₂ – ковалентная полярная, СаCl₂ – ионная.

Вещества Н₂ и NO₂ имеют молекулярное строение, а СаCl₂ – ионное.

8. Массе m(СО₂) = 22 г соответствует количество вещества (СО₂) = 0,5 моль и объем
V(СО₂) = 11,2 л.

9. m(Mg) = 120 г.

10. Углерод-12 – ¹²С, азот-14 – ¹⁴N, кислород-16 – ¹⁶O, кислород-18 – ¹⁸O, натрий-23 – ²³Na, кальций-40 – ⁴⁰Ca, железо-56 – ⁵⁶Fe.

* Н.у. – нормальные условия: температура 0 °С и давление 101,325 кПа.