Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.

9 gdz h_y

16 563 vues

Publié le

fdgh sdhsrhgsdfrghsdf rg

Publié dans : Formation
  • Soyez le premier à commenter

  • Soyez le premier à aimer ceci

9 gdz h_y

  1. 1. ПОВТОРЕННЯ ОСНОВНИХ ПИТАНЬ КУРСУ ХІМІЇ 8 КЛАСУ § 1. С к ла д і властивості основних класів неорганічних сполук 2 . HjPO^ — кислота; Ге2(80^)з — сіль; Си(ОН)2 — основа; Na^O — оксид; SiO^ — оксид; HNOj — кислота: FeCOH)^ — основа; ZnS — сіль; ВаО — оксид; K^COj — сіль; AljOj — оксид. 4. Рівняння реакцій взаємодії з натрій гідроксидом: А1(0Н)з + NaOH — ^ NaAlO^ + гН^О; у розчині: А1(ОН)з + 3NaOH = Каз[А1(ОН),]; + 6NaOH = 2КазРО, + ЗН ^ ; CuSO, + 2NaOH = Си(ОН)зі + Na^SO,; H3SO, + 2NaOH = Na^SO, + 2H3O. Рівняння реакцій взаємодії з хлоридною кислотою: А1(0Н)з + ЗНС1 = АІСІ3 + ЗН3О; MgO + 2НС1 = MgCl, + Н^О; AgNO, + н е ї = A gCli + HNO3; Fe + 2НС1 = FeCl^ + НД. 5 . 2Н, + О, = 2НзО; CuO + Си + H^O; CaO + 2HC1 = СаСІз + H^O; CO^ + 2NaOH = МазСОз + H^O; 2KOH + H3SO, = KjSO, + 2Rf)-, Cu + 2H ,S0, = CuSO, + S O ,T + 2H3O. КО Н Ц. § 2. Хімічний зв’язок і будова речовин 2. 1) Утворення ковалентного хімічного зв’язку в молекулі азоту Nj. Запишемо електронну та графічну електронну формули атома Нітрогену: ,N U^2s^2p^ І Т І t І Т Is 2s 2р На зовнішньому енергетичному рівні в атомі Нітрогену 5 електронів, з яких З неспарені. До завершення зовнішнього енергетичного рівня атому не вистачає 3-х електронів. Тож З неспарені електрони одного атома Нітрогену й З неспарені електрони другого його атома утворюють три спільні електронні пари: :N ;:N : Оскільки електронегативність обох атомів однакова, електростатична сила при­ тягання між негативно зарядженою спільною електронною парою й позитивно зарядженими ядрами обох атомів теж однакова. Тому утворений зв’язок є ко­ валентним неполярним. 2) Утворення ковалентного хімічного зв’язку в молекулі амоніаку NH3. Запишемо електронні та графічні електронні формули атомів обох хімічних елементів: ,Н Is' Т4. Is ,N ls^2s^2p3 ^ Щ [ П Т Is 2s 2p Ha зовнішньому енергетичному рівні в атомі Нітрогену є 5 електронів, з них З неспарені. Для завершення зовнішнього енергетичного рівня цьому атому не вистачає 3-х електронів. У атома Гідрогену є 1 електрон на першому енер­ гетичному рівні, до завершення якого не вистачає ще одного електрона. Тож 646 Ш хііиія О. г Ярошенко w w w .4book.org
  2. 2. атом Нітрогену утворює три спільні електронні пари (по одній із кожним ато­ мом Гідрогену): H:N:H ІІ З ряду електронегативностей видно, що Нітроген є більш електронегативним елементом, ніж Гідроген. Тому спільні електронні пари зміщені від Гідрогену до Нітрогену. Утворений зв’язок є ковалентним полярним. 3) Утворення йонного хімічного зв’язку в калій хлориді КС1. Запишемо елект­ ронні й графічні електронні формули атомів Калію та Хлору: ls^2s^2p^3s^3p4s' [іи Щ |П|П|Т4-| Щ |Т4-|П|П| [Т 2s 2р 3sIs Ц ] Is Зр 4s Ті Ті Ті Ті Ті Ті Ті т„Сі ls^2s=>2p'3s^3p'> 2s 2р 3s Зр В атомі Калію є 1 електрон на зовнішньому (четвертому) енергетичному рівні, до завершення якого не вистачає ще 7 електронів. Проте він має завершений передостанній (третій) електронний шар. Атому Калію енергетично доцільні­ ше віддати 1 електрон, ніж приєднати 7. Тому цей атом віддає 1 електрон, пе­ ретворюючись на катіон К *, а Хлор, атому якого не вистачає до завершення зовнішнього енергетичного рівня 1 електрона, його приєднує й перетворюється на аніон СІ : К» (2eSe8ele) С1“ (2е8І7І) [К]* (2е8е8е) [СІ] (2е8е8е) Завдяки електростатичним силам притягання між різнойменно зарядженими катіоном Калію й аніоном Хлору утворився йонний зв’язок. о -з +1 +1 -1 Ступені окиснення атомів: N2; NH3; К СІ. 3 . а) Хімічний елемент із протонним числом 11 — Натрій, із протонним числом 1 — Гідроген. Натрій належить до металічних елементів. Гідроген — до неме- талічних, тому тип хімічного зв’язку між атомами цих хімічних елементів — йонний. б) Хімічний елемент із протонним числом 12 — Магній, із протонним числом 8 — Оксиген. Магній належить до металічних елементів, Оксиген — до неме- талічних, тому тип хімічного зв’язку між атомами цих хімічних елементів — йонний. 4. Запишемо електронні та графічні електронні формули атомів Фосфору та Гідро­ гену: .5Р ls^2s^2p»3s»3p^ Щ |ТІ|ТІ|ТІ Is 2s 2р Ті т т т 3s Зр ,Н l s ‘ Is На зовнішньому енергетичному рівні в атомі Фосфору 5 електронів, із них З не- спарені. У атома Гідрогену є один електрон. Отже, атом Фосфору утворює хімічні зв’язки з атомами Гідрогену за рахунок 3-х неспарених електронів. 5 . а) LijN; до складу сполуки входять катіони Літію Li^; Х і ls 22s'; Li+ ls2. ХІМІЯ о. Г. Ярошенко 647 w w w .4book.org
  3. 3. б) NaBr; до складу сполуки входять катіони Натрію Na*; ,,Na“ ls22s-2/)“3s'; ,„Na* l s ^ 2 p ' ’. в) КН; до складу сполуки входять катіони Калію К*; ,,К" ls^2s'^2p'^Zs4p4s'-, „К* ls^2s^2p<>3s^3p 6 *. а) Hj + Clj = 2HC1; у молекулах вихідних простих речовин водню та хлору Clj хімічні зв’язки між атомами ковалентні неполярні, тоді як у молекулі гідро­ ген хлориду неї, що утворився, хімічний зв’язок — ковалентний полярний, б) 2Fe + ЗСІ2= 2КеС1з; у молекулі хлору СІ, хімічний зв’язок є ковалентним не­ полярним, для заліза Fe характерний металічний зв’язок. У ферум(ИІ) хлориді FeClj, що утворився, — йонний зв ’язок. 7 *. Таку різницю в значеннях температур плавлення льоду (100 °С) та натрій хло­ риду (понад 1000 °С) можна пояснити різним типом кристалічних ґраток. Спо­ луки, які містять у вузлах кристалічної ґратки йони, належать до тугоплавких речовин (NaCl). Для льоду (Hj,0) характерна молекулярна кристалічна ґратка та, відповідно, досить низькі температури плавлення. ТЕМА 1 .РОЗЧИНИ § 3. Поняття про розчини Однорідні суміші, у яких не можна розгледіти частинки речовини навіть за допомогою мікроскопа, називаються іст инними розчи н ам и . Істинні роз­ чини являють собою одну фазу в неоднорідних сумішах. Розрізняють два компоненти розчину: розчинник та розчинену речовину. Р озчи нни ком прийнято вважати компонент розчину, агрегатний стан якого не змінюється при утворенні розчину або вміст якого переважає над вміс­ том інших компонентів. У ніверсальни м розчи нни ком , тобто таким, у яко­ му розчиняється багато інших речовин, є вода. Міжмолекулярний хімічний зв’язок, який виникає між атомом Гідрогену однієї молекули й атомом більш електронегативного елемента тієї самої чи іншої молекули, називається в од­ невим . Здатність речовини розчинятися в певному розчиннику називається розчинніст ю . 1. а) Розчинними у воді є всі солі нітратної кислоти. б) Усі солі таких металічних елементів, як Натрій та Калій, є розчинними У воді. 2. а) Згідно з Т аблицею 1 підручника розчинність КВг при + 80 °С становить 94,6 г на 100 г води, тоді як при -Ь20 °С — 65,2 г на 100 г води. Отже, маса на­ сиченого розчину КВг при 80 °С становитиме т (КВг) = 94,6 г + 100 г = 194,6 г. За умовою задачі маса насиченого за цієї температури розчину в 2 рази більша: 389 2 г — = 2. Відповідно, маса води в насиченому розчині т (Н О) = 100 г •2 = 194,6г = 200 г. Обчислимо масу розчину при +20 °С: т = 200 г + 65,2 г •2 = 330,4 г. Обчислимо масу КВг, яка випаде в осад: т (КВг) = 389,2 г - 330,4 г = 58,8 г. В ідп овідь: т(К В г) = 58,8 г. б) Згідно з Т аблицею 1 підручника розчинність NaCl при + 20 °С становить 35,9 г на 100 г води, тоді як при +100 °С — 39,4 г на 100 г води. Обчисли­ мо масу NaCl, яку необхідно розчинити в 135,9 г (35,9 г + 100 г) насиченого розчину при + 20 °С, щоб виготовити насичений розчин при +100 °С: m(NaCl) 39,4 г - 35,9 г = 3,5 г. В ідп овідь: m(NaCl) = 3,5 г. 648 Ш ХІМІЯ О. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  4. 4. 3 . П риклади розчинних речовин: NaOH — натрій гідроксид; ВаСІ^ — барій хло­ рид. П риклади м алорозчинних речовин: СаСОН)^ — кальцій гідроксид; Ag^SO^ — арґентум(І) сульфат. П риклади практ ично нерозчинних речовин: H^SiOj — силі­ катна кислота; СаСО, — кальцій карбонат. 4*. Молекула вуглекислого газу СО^, для якої характерний ковалентний полярний тип зв’язку, за рахунок «р-гібридизації орбіталей атома Карбону має симетричну 6- 25+ 6- лінійну будову: О = С = О . Тому, хоча зв’гізки С = О й мають сильно полярний характер, унаслідок взаємної компенсації їхніх дипольних елементів молекула СО в цілому неполярна і, відповідно, не здатна утворювати диполі. § 4. П оняття про дисперсні систем и Гетерогенні системи, які складаються з двох або більше компонентів (фаз), розділених поверхнею поділу, називаються ди сп ерсним и. Один із компонен­ тів являє собою дисперсне середовище, інший — дисперсну фазу. Дисперсні системи з розміром частинок дисперсної фази від 1 до 100 нм є колоїдними розчинами, з розміром частинок понад 100 нм — суспензіями та емульсіями. Е м ульсіям и називаються дисперсні системи, у яких і дисперсна фаза, і дис­ персне середовище є рідинами. 1 . Характерні ознаки Істинний розчин Колоїдний розчин Суспензія Розмір частинок менше 1 нм від 1 до 100 нм понад 100 нм Можливість вияв­ лення за допомо­ гою оптичних при­ ладів Неможливо виявити Можливо виявити Можливо виявити Можливість вияв­ лення візуально Неможливо виявити Невидимі візуаль­ но, але відбивають світло та створюють світловий промінь (ефект Тіндаля) Можливо виявити Проникнення час­ тинок крізь папе­ ровий фільтр Проходять крізь пори фільтра Проходить крізь пори фільтра Частинки дис­ персної фази затримують­ ся паперовим фільтром 2 . Іст инні розчини: газована вода, спиртова настоянка йоду. Суспензії т а ем уль­ сії: ліки, на яких написано «перед уживанням збовтати*, томатний сік; майо­ нез; олійні фарби. § 5. Теплові явищ а, щ о супроводж ую ть розчинення речовин Розчинення речовин у воді є складним фізико-хімічним процесом. Залежно від природи компонентів та умов утворення розчину (концентрації, темпе­ ратури, тиску) можуть переважати або фізичні, або хімічні явища. Якщо розчинником є вода, взаємодія йонів розчиненої речовини з її молекула­ ми називається гідрат ац ією , а утворені сполуки — гідрат ам и . Речовини, кристали яких містять молекули води, називаються крист алогідрат ам и, а вода — крист алізацііїною . ХІІЛІЯ О. Г. Ярошенко й;:-: 649 w w w .4book.org
  5. 5. 2. Зниження температури розчину порівняно з температурою розчинника спостері­ гається при розчиненні солі амоній нітрату NH^NOj у воді. Підвищення темпе­ ратури розчину порівняно з температурою розчинника — при розчиненні кон­ центрованої сульфатної кислоти H^SO^ у воді. 3 . Розчинення речовин у воді не можна вважати лише механічним подрібненням, оскільки відбувається взаємодія йонів розчиненої речовини з полярними моле­ кулами розчинника. 4 . Обчислимо молярну масу мідного купоросу: МДСиЗО^ •5Н р ) = АДСи) -ЬАД8) + 4 •АДО) + 5 ■М Д Н р) = 64 -І- 32 + 4 ■ 16 + + 5 ■18 = 250. M(CuSO^ ■SH^O) = 250 г/моль. Визначимо масову частку води в мідному купоросі. Для розрахунку необхідно вибрати зразок речовини, що має певну масу або містить певну кількість речовини. Візьмемо зразок мідного купоросу, кількість речовини CuSO^ ■511^0 у якому дорівнює 1 моль. Обчисли­ мо масу мідного купоросу; m(CuSO^ •бН^О) = v(CuSO^ ■бН^О) ■M(CuSO^ ■SH^O); m(CuSO^ •бН^О) = 1 моль ■250 г/моль = 250 г. З формули CuSO^ ■бН^О випливає, що vCH^O) = 5 •v(CuSO^ ■ SH^O); vCH^O) = = 5 - 1 моль = 5 моль. Обчислимо масу води, що міститься в мідному купоросі: = vfHjO) • = 5 моль •18 г/моль = 90 г. Обчислимо масову частку води в мідному купоросі: ^(H^O) = ------------------ . и,(н^О) = = 0 ,36, або 36 % . " m (C uSO , ■бН^О) 250 г В ідп овідь: M(CuSO^ ■5Hj,0) = 250 г/моль, = 36 % . 5 *. При розчиненні безводного кристалічного кобальт(П) сульфату у воді утво­ рюється темно-червоний розчин. Це пояснюється утворенням аквакомплексів складу [Со(ОН,),]^+. § 6. Кількісний ск ла д розчину. Виготовлення розчинів Склад розчину кількісно виражається за допомогою м асової част ки розчиненої речовини ( IV і яка являє віднощення маси розчиненої речовини до маси розчину. Обчислюють масову частку розчиненої речовини в розчині в частках від одиниці: _ т(розчиненої речовини) т(розчину) або у відсо.тках: пг(розчиненої речовини) ;--------------------------------- .1(J0 /о. т(розчину) 2 а) ц, - т(розчину) /«(розчиненої речовини) б) пг(розчину) = — ^ ^ ----------------------------- ; W в) т(розчинника) = 7п(розчину) - т(розчину) ■w. 4 . Для прискорення розчинення твердої речовини її подрібнюють та тим самим збільщують поверхню взаємодії полярних молекул води з частинками розчине­ ної речовини; розчинення проводять у теплій чи гарячій воді. 5. Обчислимо масу води, необхідну для виготовлення цього розчину: т = V ■р; = 270 мл ■1 г/мл = 270 г. Визначимо масу розчину: т(розчину) = пг(розчиненої речовини) + /геСН^О); тДрозчину) = ЗО г -Ь 270 г = 300 г. 650 ш ХРІМІЯ О. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  6. 6. . т(розчиненої речовини) Обчислимо масову частку речовини в розчині: w = ---------------------------------------- ; т(розчину) u),(H,SO.) = —----- = ОД, або 10 % . ' " " 300 г Визначимо масу води, яку долили до цього розчину: = 300 мл •1 г/мл = 300 г. Обчислимо масу утвореного розчину: т^ірозчину) = т^(розчину) + m JB .fi); т^Срозчину) = 300. г + 300 г = 600 г. Визначимо масову частку речовини в утвореному розчині: ш ,(Н ,80,) = = 0 ,0 5 , або 5 % . " " ‘ 600 г В ідп овідь: UJjfH^SOJ = 10 % , = 5 % . 6. Обчислимо масу води, необхідну для виготовлення першого розчину: тДН^О) = 123 мл ■1 г/мл = 123 г. Визначимо масу першого розчину: т^(розчину) = 2 7 г + 1 2 3 г = 1 5 0 г. Обчислимо масову частку речовини в першому розчині: 27 г и)Дцукру) = --------= 0 ,18 , або 18 % . Визначимо масу води, необхідну для виго- 150 г товлення другого розчину: ^^(HjO) = 168 мл ■1 г/мл = 168 г. Обчислимо масу другого розчину: т^Срозчину) = 36 г + 168 г = 204 г. Визначимо масову частку речовини в другому розчині: и>,(цукру) = ^ = 0 ,1 7 6 , або 17,6 % . 204 г В ідп овідь: шДцукру) = 18 % , ^^(цукру) = 17,6 % , отже, солодшим є перший розчин. 7. Для збільшення масової частки розчиненої речовини необхідно упарити розчин або розчинити додаткову кількість розчиненої речовини; для зменшення масо­ вої частки необхідно розбавити розчин водою. § 7. О бчислення м асової частки розчиненої у воді газуватої чи рідкоїречовини При розв’язанні задач необхідно звертати увагу на агрегатний стан речовин, які використовуються при виготовленні розчину. Маса розчиненої речовини, яка перебуває в газоподібному агрегатному стані, обчислюється за формулою у т = — ■М . Якщо агрегатний стан речовин рідкий та відомий об’єм речови­ ни, використовують іншу формулу: т = Vp. 1. Обчислимо масу розчиненої речовини в розчині: то(розчиненої речовини) = = т(розчину) ■w; m (M gSO J = 50 г •0,1 = 5 г. Обчислимо масу води в розчині: mCHjO) = т(розчину) - т(розчиненої речовини); т(Н ,0 ) = 50 г - 5 г = 45 г. В ідп овідь: = 45 г. „ , . т(розчиненої речовини) 2. а) Обчислимо масову частку речовини в розчині: w = --------------------------------------- ; т(розчину) W,(НС1) = -------- = 0 ,2, або 20 % . ‘ 200 г б) Обчислимо масу речовини гідроген хлориду: m = v •М ; М(НС1) = 36,5 г/моль; т(НС1) = 4 моль •36,5 г/моль = 146 г. Обчислимо масову частку речовини в роз­ чині: ш,(НС1) = = 0,73, або 73 % . " 200 г ХІМІЯ О. Г Ярошенко Щ 651 w w w .4book.org
  7. 7. в) Обчислимо кількість речовини гідроген хлориду (н. у.): V 44,8 л _ V = — ; v(HCl) = ------------------------------------------= 2 моль. 22,4 л/моль Обчислимо масу речовини гідроген хлориду: т(НС1) = 2 моль ■36,5 г/моль = 73 г. Обчислимо масову частку речовини в розчині: ш,(НС1) = = 0,365, або 36,5 % . " 200 г В ідп овідь: и;,(НС1) = 20 % , ^^(НСІ) = 73 % , и)з(НСІ) = 36,5 % . 3 . Обчислимо масу розчиненої речовини в розчині: т(рсзчиненої речовини) = = т(розчину) •w; m(HBr) = 250 г •0,243 = 60,75 г. Обчислимо кількість ре­ човини гідроген броміду; v = ; М(НВг) = 81 г/моль; v(HBr) = ^ - М 8 1 г/моль моль. Обчислимо об’єм гідроген броміду (н. у.): N = і ■N^; N(HBr) = 0,75 моль •22,4 л/моль = 16,8 л. В ідп овідь: ЛГ(НВг) = 16,8 л. 4 . Обчислимо масу води: m = v ■р; m CBfi) = 169,56 мл ■1 г/мл = 169,56 г. Ви­ значимо масу безводної нітратної кислоти: mCHNO^) = 20 мл • 1,522 г/мл = = 30,44 г. Обчислимо масу розчину: т(розчину) = т(розчиненої речовини) -I- + т(розчину) = 30,44 г + 169,56 г = 200 г. Визначимо масову частку нітратної кислоти в розчині: ц, = 3 0 ,4 4 г ^0 15 або 15 о/„. т(розчину) 200 г В ідп овідь: 15 % . 5*. Сульфур(УІ) оксид взаємодіє з водою, і продуктом реакції є одна речовина — сульфатна кислота: SOg -І- Н^О = H^SO^. Сульфатна кислота добре розчиняється у воді, тому після завершення реакції вона буде розчиненою речовиною в утворе­ ному розчині. Частина води витратиться на проведення хімічної реакції, решта стане розчинником для утвореної кислоти. Масу утвореного розчину можна роз­ глядати як суму мас сульфур(УІ) оксиду і води: т(розчину) = т(ЗОз) + Обчислимо кількість речовини сульфур(УІ) оксиду, яка прореагувала: v = звідки M(SO„) = 80 г/моль. v(SO ,)=— — = з моль. Визначимо кількість 80 г/моль речовини сульфатної кислоти, яка утворилася. З рівняння реакції; SO3 Ч- Н^О = H^SO^ видно, що v(H2S0^) = У(80з), 1 МОЛЬ 1 моль 1 МОЛЬ отже, v(HjSO^) = З моль. Обчислимо масу сульфатної кислоти, яка утворилася: m = v ■М ; M(HjSO^) = = 98 г/моль; m(HjSO^) = З моль ■98 г/моль = 294 г. Визначимо масу води; т = V ■р; = 1000 мл - 1 г/мл = 1000 г. Обчислимо масу утвореного роз­ чину; т(розчину) = т (8 0 з) + ^(Н^О); т(розчину) = 240 г + 1000 г = 1200 г. Виз- /п(розчиненої речовини) начимо масову частку сульфатної кислоти в ньому; w = ---------------------------------------; т(розчину) и)(Нз80,) = = 0 ,24, або 24 % . 1240 г В ідп овідь: 24 % . § 8. Виготовлення розчину солі з певною часткою розчиненої речовини 1. а) Візьмемо 35 г кухонної солі на 1 л води при консервуванні огірків. Обчис­ лимо масу води: m = v •р; m iH fi) = 1000 мл • 1 г/мл = 1000 г. Визначимо 652 Ш ХІМІЯ О. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  8. 8. масу розчину: т(розчину) = т(розчиненої речовини) + т(Н 20); т(розчину) = = 35 г + 1000 г = 1035 г. Обчислимо масову частку розчиненої речовини: _ т(рзчиненої речовини) пг(розчину) ш(КаС1) = = о, 034, або 3,4 % . 1035 г б) Візьмемо ЗО г кухонної солі на 1 л води при консервуванні помідорів. Обчис­ лимо масу води: тСН^О) = 1000 мл ■1 г/мл = 1000 г. Визначимо масу розчину: т(розчину) = ЗО г + 1000 г = 1030 г. Обчислимо масову частку розчиненої ре­ човини: u)(NaCl) = ^ = 0 ,029, або 2,9 % . 1030 г В ідп овідь: а) ш(КаС1) = 3,4 % , б) u)(NaCl) = 2,9 % . 2. Візьмемо 150 г цукру на 1 л води, готуючи компот. Обчислимо масу води: mCHjO) = 1000 мл ■ 1 г/мл = 1000 г. Обчислимо масу розчину: т(розчину) = ■= 150 г -І- 1000 г = 1150 г. Визначимо масову частку розчиненої речовини: и)(цукру) = ^ = 0 ,13 , або 13 % . 1150 г В ідп овідь: иг(цукру) = 13 % . 3 . Візьмемо дві чайні ложки цукру (20 г) на одну чашку води (250 мл). Обчис­ лимо масу води: = 250 мл • 1 г/мл = 250 г. Визначимо масу розчину: т(розчину) = 20 г -t- 250 г = 270 г. Обчислимо масову частку розчиненої речо- 20 г вини: ш(цукру) = ---------= 0 ,074 , або 7,4 % . 270 г В ідп овідь: ш(цукру) = 7,4 % . § 9. Електролітична дисоціація. Електроліти та неелектроліти Речовини, водні розчини чи розплави яких проводять електричний струм, називаються ел ект рол іт ам и . До електролітів належать речовини з кова­ лентним сильно полярним та з йонним зв’язками. Це кислоти, основи, солі. Н еелект роліт и — це речовини, водні розчини чи розплави яких не прово­ дять електричний струм. До неелектролітів належать неорганічні речовини з ковалентним неполярним зв’язком, наприклад: фосфор, сірка, рідкий ки­ сень, а також багато органічних речовин, зокрема цукор. Розпад речовини на йони (катіони та аніони) під впливом полярних молекул розчинника або в розплаві називається елект роліт и чн ою ди соц іац ією . 4 . У твердому стані електроліти (у нашому випадку — барій хлорид), струму не проводять, хоча у вузлах кристалічної ґратки розміщені йони. Для того, щоб електроліти стали провідниками струму, необхідно забезпечити йонам вільне переміщення. Такої здатності їм надають водні розчини. 5. Колодязна або артезіанська вода, на відміну від дистильованої, містить розчин­ ні солі, корисні для людини. Оскільки розчинні солі є електролітами, ця вода проводить електричний струм. 6*. Дві зовні схожі та розчинні у воді речовини, з яких тільки одна належить до електролітів, можна розпізнати за допомогою приладу для визначення елект­ ропровідності (див. рис. 22 на стор. 52 підручника). Якщо занурити електроди приладу в розчин електроліту, то його лампочка загоряється, тоді як у розчині неелектроліту — ні. ХІМІЯ о. Г. Ярошенко 653 w w w .4book.org
  9. 9. § 10. Електролітична дисоціація кислот, основ, со лей у водних розчинах. Ступінь дисоціації. Сильні й слабкі електроліти Електроліти, які дисоціюють з утворенням катіонів Гідрогену та аніонів кислотного залишку, називаються кислот ам и; з утворенням катіонів ме­ талічного елемента та гідроксиданіонів — основами; з утворенням катіонів металічного елемента та аніонів кислотного залишку — солями. Кількісним показником електролітичної дисоціації є ст упінь елект роліт и чн ої ди соц іа­ ції а (О < ± < 1 або О < ± < 100 % X який обчислюється як відношення числа формульних одиниць розчиненої речовини, що розпалися на йони, до їхньо­ го загального числа при дисоціації. Залежно від значення а всі електроліти поділяють на сильні, слабкі та середньої сили. 2. Рівняння електролітичної дисоціації: 1) натрій сульфату: Na^SO^ 2Na* + ; 2) нітратної кислоти: HNO3 ^ Н+ + NO3 ; 3) літій гідроксиду: LiOH Li* 4- ОН . 3 . а) Спільними є йони металічного елемента: NaOH ?=> Na+ -І- ОН- NaCl ^ Na+ + С1-. б) Спільними є йони кислотного залишку: H^SO^ ?=> 2Н+ + SO/-; K^SO^ ?=> 2К+ -h SO/ . 4 . Сильні та слабкі електроліти характеризуються різними значеннями ступеня дисоціації. Ступінь дисоціації сильних електролітів дорівнює ЗО % і більше, тоді як для слабких електролітів а < З % . Сильні електроліти навіть у концен­ трованих розчинах перебувають у дисоційованому стані, а слабкі електроліти під час розчинення у воді лише частково дисоціюють на йони. 5 *. Помилка дослідника полягає в тому, що він додав індикатор до безводної суль­ фатної кислоти, а не до її розчину. З розбавленням розчину ступінь електролі­ тичної дисоціації збільшується, тому, відповідно, збільшується число йонів Гідрогену, які й зумовлюють зміну кольору індикатора. § 1 1 . Реакції обміну МІЖ розчинами електролітів, умови ЇХ перебігу. Йонні рівняння Реакції йонного обміну між розчинами електролітів можуть бути представ­ лені за допомогою рівнянь трьох видів: молекулярного, повного йонного та скороченого йонного. У йонних рівняннях у вигляді йонів записуються лише формули наявних у розчині сильних електролітів, решту речовин записують у вигляді молекулярних формул. До умов перебігу реакцій йонного обміну між розчинами електролітів належать: випадіння осаду, виділення газу, ут­ ворення малодисоційованої сполуки. 3. а) BaCIj + HNO3 -/> — реакція обміну не відбувається, б) ВаСІ, + 2AgN03 = BaCNO,)^ -I- 2AgCl4-; Ва»+ + 2C1- -I- 2Ag+ + 2NO3- = Ba^* -I- 2NO3- + 2AgCli; 2C1- 2Ag* = 2AgCli; Cl- 4- Ag+ = AgCli. b ) Ba(OH), + 2 HNO3 = Ва(ЫОз)^ + 2H ,0; Ba"’* + 20H- -b 2H+ -I- 2NO3- = Ba*+ -b 2NO3- + 2H^0; 20H - -I- 2H+ = 2H2O; OH + H* = H ,0. r) NagSO^j + KCl -/> — реакція обміну не відбувається. 654 ХІІУЛІЯ О. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  10. 10. 4 . Одночасно перебувати в розчині не можуть йони: а) Ва"+ та SO/"; б) та ОН ; Ге“' та ОН . 5 *. Fe** + ЗОН - Fe(OH>3-l 1) Fe®+ + ЗС1- + 3Na+ + ЗОН = Fe(OH)3i + 3Na"^ + 3 0 1 ; FeClj + 3NaOH = Ге(ОН)з4 + 3NaCl. 2) 2Fe=+ + 3SO,2 + 6K+ + 60H" = 2Гє(ОН)з4. + 6K+ + 3S 0 / '; Fe,(SO^)3 + 6K0H = 2Ге(ОН)зі + 3K,SO,. 2H+ + SO3"- = H^O + S O j 1) 2H* + 2C1 + 2Na+ + ЗОз^- = 2Na"^ + 2C1' + H^O + SO^T; 2HC1 + Na^SOj = 2NaCl + H ,0 + SO,T. 2) 2H+ + SO/ + 2K+ + SO3''- = 2K+ + SO/- + H^O + SO^T; H,SO, + К ,80з = K^SO, + HjO + S O j. 6 *. 2H" + ? = H^ST 2H" + = H^ST; 2HC1 + Na^S - H ,St + 2NaCl. Завдання д л я підготовки д о контролю знань № 1 1. А. 2. А. Розчинником прийнято називати компонент розчину, який має більшу масу. Б. Розчиненою речовиною прийнято називати компонент розчину, який має меншу масу. В. Щоб обчислити масову частку речовини в розчині, слід масу розчиненої ре­ човини поділити на масу розчину. 3 . А. масова частка розчиненої речовини зменшиться; Б. масова частка розчиненої речовини збільшиться; В. масова частка розчиненої речовини збільшиться; Г, масова частка розчиненої речовини збільшиться. 4 . А, Б. 5. Б. H,SO, 2Н* + S O / -, В. н е ї Н^ + С І. 6 . Б. AgNOj Ag* + NO3 ; В. MgCI^ Mg-* + 2 0 1 . 7 . В. КОН К* + ОН ; Г. Ва(ОН)^ Ва^^ + 20Н . 8 . А - 2; А — 4; Б — 1; Б - 3. 9. А. 10. Б. 11. А. 12. Б. 13. В. 14. Б; В. 15. В; Г. 16. А; Г. 17. Обчислимо масу води: т = V ■р; т(Н ,,0) = 440 мл ■1 г/мл = 440 г. Визначи­ мо масу розчину: т(розчину) = т(розчиненої речовини) + m(Ylf)) т(розчину) = 60 г +440 г = 500 г. Обчислимо масовучастку розчиненої речовини: m (розчиненої речовини) 60 г ^ , п „/ W = — ------------------------------------ ; u;(NaCl) = --------- = 0 ,12 , або 12 % . т (розчину) 500 г В ідп овідь: Г. 18. Обчислимо масу розчиненої речовини в розчині: т{розчипеної речовини) = = от(розчину) ■W, m(CuSO|) = 200 г ■0,16 = 32 г. Визначимо масу води в роз- чині: т(Н^О) = т(розчину) - т(розчиненої речовини); «(Н^О) = 200 г - 32 г = = 168 г. В ідп овідь: В. ХІМІЯ о. Г. Ярошенко 655 w w w .4book.org
  11. 11. 1 9. Обчислимо масу розчиненої речовини в розчині: т(А1(МОз)з) = 400 г ■0,08 = 32 г. В ідп овідь; В. 2 0 . А — 14. 21. Вміст кожної з двох пробірок треба розділити на дві частини (у розпорядженні маємо чотири пробірки). У кожну з двох пробірок першої частини треба додати розчин солі хлоридної кислоти чи саму кислоту. В одній із пробірок утворить­ ся сирнисто-білий осад арґентум(І) хлориду: AgNOj + NaCl = AgClJ. + NaNO^. Отже, у цій пробірці міститься розчин арґентум(І) нітрату. Щоб довести, що в іншій пробірці міститься розчин барій хлориду, треба додати в другу части­ ну речовини з цієї пробірки розчин солі сульфатної кислоти чи саму кислоту. Утвориться білий осад барій сульфіту: ВаСІ^ Ч- Na^SO^ = BaSO^i -Ь 2NaCl. Отже, у цій пробірці міститься розчин барій хлориду. 2 2 . Вміст кожної з двох пробірок треба розділити на дві частини (у розпорядженні маємо чотири пробірки). У кожну з двох пробірок першої частини треба дода­ ти розчин кислоти (хлоридної або сульфатної). В одній із пробірок виділиться вуглекислий газ (карбон(ІУ) оксид): К^СОд -І- 2НС1 = 2КС1 -Ь СОД -Ь Н ,0. Отже, у цій пробірці міститься розчин калій карбонату. Щоб довести, що в іншій про­ бірці міститься розчин калій сульфату, потрібно додати в другу частину речо­ вини з цієї пробірки розчин солі, що містить катіони Барію (наприклад, розчин барій хлориду). При цьому утвориться білий осад барій сульфату; K^SO^ + BaClj = BaSO^i + 2КС1. Отже, у цій пробірці міститься розчин калій сульфату. 23. а) Си(КОз), Си(ОН)з — CuSO, — CuCl,. 1) Cu(N03)j -Ь 2NaOH = Cu(OH)24- -Ь 2МаКОз; Сц2+ + 2 NO3* -І- 2Na+ + 20Н - = Cu(OH)24- Ч- 2Na+ + 2N 0j-; Cu^+ + 20Н = Cu(0H)2. 2) Cu(OH)^ -b H,SO^ = CuSO, + 2H ,0; Cu(OH)^ -b 2H* + SO/ = -F SO/- 2H3O; Cu(0H)2 -b 2H+ = + 2H^0. 3) CuSO, -I- BaCl^ = CuCl, -F BaSO .i; Cu"+ -F SO/- -I- Ba^+ 2C1- = Cu^+ + 2C1- -F BaSO^i; SO/- -F Ba^+ = BaS0,4.. 6) Na — ^ NaOH — ^ Na^SO, — ЫаКОз. 1) 2Na -F гН^О = 2NaOH + H^T; 2) 2NaOH + H^SO^ = Na.SO^ -F 2H3O; 2Na+ -F 20H- -F 2H* -F SO/- = 2Na+ -F SO/- + 2H ,0; 20H - + 2H+ = 2 Н р ; OH- + H+ = H ^ . 3) Na^SO^ -F Ва(КОз)2 = B aSO .i -F 2КаКОз; 2Na+ -F SO/- -F Ba“+ + 2NO3- = BaSO^i + 2Na* -F 2NO3-; SO/- -F Ba^+ = BaSO^i. ТЕМА 2. ХІМІЧНІ РЕАКЦІЇ §14. Класифікація хімічних реакцій за кількістю і складом реагентів І За кількістю й складом реагентів і продуктів реакції розрізняють реакції таких типів: • реак ц ії сп олучення, під час яких із двох і більше речовин утворюється одна речовина; 656 й* ХІІМІЯ О. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  12. 12. • р еа к ц ії р о зк л а д у , під час яких з однієї речовини утворюється дві та біль­ ше речовин: • р еа к ц ії зам іщ ен н я, під час яких атоми простої речовини заміщують атоми (йони) у складній речовині; • р еа к ц ії обм іну, під час яких дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами. 3 . 1) рівняння реакцій сполучення; 4Na + = гКа^О; N a,0 + Н^О = 2NaOH. 2) рівняння реакцій обміну; Na^O + 2НС1 = 2NaCl + Н^О; N a,0 + H,SO, = Na^SO, + Н р . 4 . BaO + HjO = Ba(OH)2 — реакція сполучення; BaO + 2HNO3 = BaCNOj)^ + H^O — реакція обміну; ЗВа(ОН)з + АІ2(80^)з = 3BaS0^4. + 2А1(ОН)з-1 — реакція обміну; СиО + Hj = Си + HjO — реакція заміщення. 5*. Реакція сполучення; 4А1 + ЗО, = 2A l,0j; реакція розкладу; 2А1(ОН)з — ^ А 1 , 0 з + ЗН3О. § 15. Оборотні й необоротні реакції За напрямом перебігу процесу розрізняють оборот ні та необорот ні реакції. Реакції, які відбуваються лише в напрямку утворення продуктів реакції, називаються необорот ни м и . О борот ними називаються реакції, які за одна­ кових умов відбуваються в протилежних напрямках. Стан оборотної реакції, коли за одиницю часу утворюється стільки ж продуктів реакції, скільки їх перетворюється на реагенти, називається х ім ічн ою р івн овагою . Зміщення хімічної рівноваги відбувається при зміні температури, концентрації реаген­ тів, тиску (для газуватих речовин). 4 . Н^Сг) -(- І^Сг) ^ 2НІ (г). При збільшенні концентрації одного з реагентів (Н^ або Ij) хімічна рівновага зміститься в бік прямй реакції (вправо); при збільшенні концентрації продукту реакції (НІ) хімічна рівновага зміститься в бік зворот­ ної реакції (вліво). Збільшення тиску не впливатиме на стан хімічної рівнова­ ги, оскільки в процесі реакції об’єми газуватих речовин не змінюються. 5*. СО -Ь Н3О ^ COj + Н^. Якщо в посудину додатково ввести водяну пару (Н р ), яка є одним із реагентів, то хімічна рівновага зміститься в бік прямої реакції (вправо). § 16. О кисно-відновні реакції За ознакою зміни ступенів окиснення атомів хімічні реакції поділяються на оки сно-відновні, під час яких змінюються ступені окиснення атомів еле­ ментів, та реакції, які проходять без зміни ступеня окиснення. При цьому розрізняють такі процеси; • віддача електронів (окиснення), у якій приймає участь відновник; • приєднання електронів (відновлення), у якому приймає участь окисник. о -2 2 М -2 3 -І +1 ^5 -2 1 . Nj ; N 0 ; N0^ ; NH3 ; HNO3 . Найнижчий ступінь окиснення Нітрогену в NH3 , найвищий — у HNO3. 2. Mg + 2НС1 = MgClj + Н,Т — окисно-відновна реакція; MgO + 2НС1 = MgClj 4- Н,,0 — реакція обміну. ХІМІЯ О. Г. Ярошенко ;¥х 657 w w w .4book.org
  13. 13. 3. Mg - 2 e ^ Mg 2 CL + 2 e 2C1- 2 1 відновник, процес окиснення 1 окисник, процес відновлення 4. 2 Сі) + Mgj = 2 CuO — реакція сполучення; окисно-відновна реакція. 2Си - 2 е -> Си а + 4 ё -^ 2 0 2 відновник, процес окиснення 1 окисник, процес відновлення + 2 - 1 о о +2 - 1 CuClj -І- Fe = Си -І- ГеСІ2 — реакція заміщення, окисно-відновна реакція. Fe - 2 е ^ Fe 2 Mg -І- 2<> Си 2 1 відновник, процес окиснення 1 окисник, процес відновлення + 2 - 2 о о 2 HgO = 2 Hg + Oj Т — реакція розкладу, окисно-відновна реакція. 2 0 - 4 в ^ 0 , 4 Hg -І- 2 е Hg 1 відновник, процес окиснення 2 окисник, процес відновлення 5 * . ЗСи -t- 8 Н Ш з р о зб а в .) = З С и Ы О д^ + 2 N 0 -І- 4Н гО . Си - 2^> N -І- З І - З відновник, процес окиснення 2 окисник, процес відновлення § 17. Тепловий еф ект реакції. Екзотермічні та ендотерм ічні реакції Кількість теплоти, яка виділяється або поглинається під час хімічної реакції, називається т еп лови м еф ект ом хім ічної р еакц ії. Тепловий ефект позна­ чається Д// і вимірюється в джоулях або кілоджоулях. За тепловим ефектом розрізняють реакції екзот ерм ічні, які супроводжуються виділенням теплоти, та ен дот ерм іч ні, які супроводжуються її поглинанням. Рівняння реакції, у якому вказується її тепловий ефект, називається т ерм охім ічни м . 1. Якщо ДЯ — додатне число, то відповідна хімічна реакція є ендотермічною: в) 2HjO = 2Hj + 0^; Ш = +286 кДж. Якщо АН є від’ємним числом, то відповідна хімічна реакція є екзотермічною; а) S -І- О, = SO^; й Л = -2 9 7 кДж. б) 2С0 + Оз = 2С0^; АН = -5 6 6 кДж. 4. Н, -І- СІ, = 2НСІ; АН = -1 8 3 ,6 кДж — термохімічне рівняння реакції. 5*. Обчислимо кількість речовини вуглецю: v = — ;М (С) = 12 г/моль; з г ^ v(C) = ----------------- = 0,25 моль. 12 г /моль Складаємо рівняння реакції горіння вуглецю: ЩШ: с + о^ = со,. 658 Ш ХІІИІЯ О. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  14. 14. Враховуючи, що в рівнянні зазначається тепловий ефект із розрахунку на кількість речовин, задіяних у хімічнііі реакції, обчислимо тепловий ефект реакції: 0,25 моль С — 32,85 кДж; 1 моль С — X кДж. 1 моль •32,85 кДж „ X = -------------------------------- = 131,4 кДж. 0 ,25 моль Складемо термохімічне рівняння реакції: С + = СО^; ЬН = -1 3 1 ,4 кДж. В ідп овідь: ДН = -1 3 1 ,4 кДж. § 18. Ш видкість хімічної реакції. Залеж ність ш видкості хімічної реакції від різних чинників Зміна концентрації реагентів чи продуктів реакції за одиницю часу при не­ змінному об’ємі гомогенної системи називається ш видкістюі хім ічної реакц ії. На швидкість хімічних реакцій впливають такі чинники, як природа реаген­ тів, концентрація речовин, температура, площа поверхні взаємодії речовин, наявність каталізаторів (речовин, що прискорюють швидкість реакції). 4. Компонентами продуктів харчування є різноманітні хімічні речовини (жири, білки, вуглеводи та ін.), які можуть вступати в хімічну взаємодію як з інши­ ми компонентами певного продукту, так і з компонентами повітря, передусім ' із киснем. При кімнатній та більш високих температурах швидкість хімічних взаємодій, які можуть призвести до зміни складу (псування) продуктів, більша, ніж у холодильнику. Саме тому продукти харчування слід зберігати в холодиль­ нику. При цьому тривалість зберігання продуктів визначається температурою: тоді як у звичайному холодильнику (температура близько 5 °С) час зберігання не перевищує кількох діб, глибоко заморожені продукти в морозильній камері при температурі -1 8 °С можна зберігати протягом кількох місяців. 5*. Обчислення проводимо за формулою, яка математично передає правило Вант- Гоффа: V, = V, : V, = v , ■4“’"'^; V, = v, •4'‘ ;4< = 256.І2 h * ‘г ‘г ’ *2 'і В ідп овідь: швидкість реакції збільшиться у 256 разів. Завдання д л я підготовки д о контролю знань № 2 1. Б. 2 . Г. 3. 1 — Б; 2 — А; З — Г; 4 — В. 4. 1 —А; 1 — В; 2 — Б; 2 — Г. 5. Г. 6 . В. 7-А . 8 . А. Mg + 2НС1 = MgCIj + H j ; Б. ZnO -I- 2HNO3 = гп(КОз)2 + Н^О; В. ZnCO, ---- '— > ZnO -t- СО,Т; Г. 2Н^0 — >2Н,Т -I- ОД. В ідп овідь: А, Г. о о + 2 - 2 9 . Zn + S ZnS Zn - 2 е -> Zn 2 О _ - 2 S -I- 2 е ^ S 2 В ідп овідь: 4. ХІіЛІЯ О. Г. Ярошенко 659 w w w .4book.org
  15. 15. 10. в. 11. г. 12. Б; В. 13. Обчислимо кількість речовини водню: v = — ; М(Н ) = 2 г/моль; 2 г ^ v(H,) = ----------------= 1 моль. Складаємо рівняння реакції горіння водню: 2 г/ моль 2Н, + = 2НзО. 2 моль Враховуючи, що в рівнянні зазначається тепловий ефект із розрахунку на кількість речовин, задіяних у хімічній реакції, обчислимо тепловий ефект реакції: 1 моль Hj — 285,9 кДж; 2 моль Hj — X кДж. 2 моль-285,9 кДж „ ж = -----------------^ = 571,8 кДж. Імоль Складемо термохімічне рівняння реакції: 2Н^ + 0 3 “ ^Н^О; АН = -5 7 1 ,8 кДж. В ідп овідь: ДЯ = -5 7 1 ,8 кДж. 14. Обчислимо кількість речовини азоту: v = ~ ; M(N„) = 28 г/моль; 7 г ^ v(N,) = ------------------= 0 ,25 моль. " 28 г/моль Складемо рівняння реакції горіння водню: • N, + О, = 2N 0. 1 МОЛЬ Обчислимо тепловий ефект реакції: 0,25 моль N2— 45,2 кДж; 1 моль Nj — X кДж. 1 моль ■45,2 кДж „ X = --------------- ^ = 180,8 кДж . 0 ,25 моль Складемо термохімічне рівняння реакції: Nj, + 0^ = 2N 0; ДЯ = + 180,8 кДж. В ідп овідь: ДЯ = +180,8 кДж. 15. А. 16. Реакція добування амоніаку належить до реакцій таких типів: сполучення; оборотних; каталітичних; гомогенних; екзотермічних. 17. Наведений перелік схем рівнянь реакцій укладено за такими ознаками: усі реакції належать до реакцій розкладу; усі реакції є окисно-відновними та на­ лежать до одного типу окисно-відновних реакцій — внутрішньо-молекулярних; усі реакції супроводжуються утворенням кисню. 18. Окисно-відновні реакції, що відбуваються в природі: 1) утворення нітроген(Н) оксиду в атмосфері при громових розрядах: N, + 0^ = 2N 0; 2) утворення вуглеводів у результаті фотосинтезу: хСО, + y H fi = СДН^О)^ + ;еОз. Окисно-відновні реакції, які відбуваються в промисловості: 1) добування амоніаку: + ЗН^ = 2NH^; 2) добування металів (наприклад, марганцю): Mn^Oj + 2А1 = 2Мп + Al^Oj. Окисно-відновні реакції, які відбуваються в побуті: 1) реакція, на якій базується знезараження приміщень від ртуті: Hg + S = HgS; 2) реакція на поверхні виробів, виготовлених із заліза, яка обумовлює процес корозії: 2Fe + 4НзО = 2FeO(OH) + ЗН^. 660 Ш ХІМІЯ о. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  16. 16. ТЕМА 3. НАЙВАЖЛИВІШІ ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ § 19. Спільні й ВІДМ ІННІ ознаки органічних і неорганічних сполук. Будова атома Карбону та утворення ним хімічних зв’язків До складу всіх органічних сполук обов’язково входять атоми Карбону (в усіх сполуках валентність Карбону дорівнює 4), а також атоми Гідрогену, Окси- гену. Нітрогену. Для органічних сполук характерна молекулярна будова, між атомами в молекулах — ковалентний зв’язок. Прості речовини серед органічних сполук відсутні. Різноманітність органічних сполук порівняно з неорганічними зумовлена здатністю атомів Карбону з’єднуватися між собою, утворюючи прості, розгалужені та циклічні ланцюжки, а також існуванням ізомерів. Ізом ер ам и називаються речовини з однаковою молекулярною фор­ мулою, але різною будовою молекул. 4. Розглянемо основний та збуджений стани атома Карбону: С (Is22s"2p2) ^ С* (ls22s‘2p*) n т t т т t t незбуджений стан збуджений стан атома Карбону атома Карбону у збудженому стані кожен атом Карбону набуває здатності утворювати 4 кова­ лентні зв’язки як з атомами інших елементів, так і з атомами Карбону. Цим по­ яснюється те, що в усіх органічних сполуках валентність Карбону дорівнює 4. 5*. Різноманітність органічних сполук пояснюється здатністю атомів Карбону сполучатися між собою, утворюючи прямі, розгалужені та замкнені (циклічні) ланцюжки, а також Існуванням ізомерів — речовин з однаковою молекулярною формулою, але різною послідовністю сполучення атомів у молекулі й, відповід­ но, різною будовою молекул. § 20. Утворення ковалентних зв’язків в органічних сполуках. Структурні ф орм ули В органічних сполуках розрізняють одинарні, подвійні та потрійні ковалент­ ні зв’язки. Найміцнішими є одинарні зв’язки атомів Карбону між собою або з атомами інших елементів-органогенів. Хімічні формули, які відображають хімічний склад речовини й порядок спо­ лучення атомів у молекулі, називаються ст рукт урним и. Умовні позначення хімічного складу молекули, послідовності та просторового розміщення атомів у молекулі називаються м оделям и м ол екул. 1. У молекулі органічної сполуки атом Карбону утворює 4 ковалентні зв’язки. В основному стані атом Карбону має 2 неспарені електрони, тому здатність до утворення 4 ковалентних зв’язків атом Карбону набуває тільки в збудженому стані. 3. Одній молекулярній формулі можуть відповідати різні органічні сполуки, тому для вивчення органічних сполук важливо знати їхню структурну формулу. 4. Одній молекулярній формулі відповідають сполуки; 4) С Н -С Н ,-С Н -CH ,; 5) СН3-СН -СН 3 СНз 5*. У завданні 4 написані формули 5 різних органічних сполук: 1) пропан; 2) про- пен; 3) циклобутан; 4) бутан; 5) 2-метилпропан. ХІМІЯ О. Г Ярошенко 661 w w w .4book.org
  17. 17. § 21. М етан, його будова і властивості. Гомологи м етану Найпростішою за хімічним складом органічною сполукою, яка представляє гомологічний ряд насичених вуглеводнів, є м ет ан. Речовини з подібною бу­ довою та властивостями, які відрізняються за складом на одну або декілька груп —СН^— , є гомологами. Молекулярні формули гомологів метану відпові­ дають загальній формулі У молекулах насичених вуглеводнів усі атоми пов’язані одинарними зв’язками. За фізичними властивостями перші 4 представники гомологічного ряду метану — гази, наступні 13 — рідини, починаючи з CjgH3g — тверді речовини, нерозчинні у воді. Для насичених вуглеводнів найбільш характерними є реакції заміщення атомів Гідрогену атомами галогенів, а також реакції горіння та термічний крекінг. 4 . Обчислимо відносну густину етану за повітрям: -Dnc CCjHg) = М(повітря) М(С,Н.) = ЗО г/моль; (C^HJ = = i, ОЗ . - ® 29 г/ моль Визначимо відносну густину етану за воднем: 0„,(СзНе) = ; Щ Щ ) = 2 г/моль; “ 2 г/моль Обчислимо відносну густину етану за бутанолом: D ГГ Н >- . - Д^(С,Н,ОН) ’ М(С,Н,ОН) = 74 г/моль; Лс,н,он(С2Не) = = 0,41 . І моль В ідп овідь; в „(СзН,) = 1,03; D„^(C,HJ = 15; і)слон(С.Н ,) = 0,41. V 5 . Обчислимо кількість речовини етану за нормальних умов: v = — ; v(C,H.) = -------------- _ о,5 моль . " ® 22,4л/ м оль Визначимо число молекул етану: N = v ■N^; ЛГ(С2Н,) = 0 , 5 моль -6,02 1 0 "® ^ — = 3,0110"® . моль Обчислимо кількість речовини гексану: ^ ^ ; M(CgHjJ = 86 г/моль; v(C„H,,) = ----------------= 0,5 моль. Обчислимо число молекул гексану: ® 86 г/моль JV(C,H,,) = 0 ,5 моль •6,02 •10"' = 3 ,01 •10"^ моль В ідп овідь; число молекул в етані та гексані однакове. 6 *. Складемо рівняння хімічної реакції повного заміщення Гідрогену в метані атомами Хлору: СН, -І- 4С1, — СС1, -І- 4НС1 . 1 об’єм 4 об'єми CHj І СІ2 реагують в об’ємному відношенні 1 : 4. Який би об’єм СН^ не взяли, СІ2 потрібно в 4 рази більше. Обчислимо об’єм хлору, необхідний для повного заміщення Гідрогену в метані (н. у.): ^^(Cl^) = 4 •F(CH^); F(C1,) = 4 ■5,6 = 22,4 л. В ідп овідь: 44,8 л хлору вистачить для повного заміщення. 662 Щ ХІМІЯ О. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  18. 18. § 22. Етилен й ацетилен, їх ск ла д, хімічні ф орм ули та фізичні властивості Сполуки, у молекулах яких не всі валентності Карбону використані на спо­ лучення з атомами Гідрогену, називаються ненасиченим и. Найпростішою ор­ ганічною сполукою з подвійним зв’язком атомів Карбону в молекулі є етилен, з потрійним зв’язком — ацетилен. Фізичні властивості етилену й ацетилену подібні до фізичних властивостей метану: за звичайних умов ці речовини є безбарвними, газуватими, погано розчиняються у воді. 2 . Обчислимо відносну густину етилену за озоном: (CjH^) = ** М(Оз) М(С,Н^) = 28 г/моль; M (O J = 48 г/моль; = 0 ,5 8 . 28 г /моль 48 г /моль Визначимо відносну густину ацетилену за сульфур(ІУ) оксидом: D soJC .H ,) = = 26 г/моль: MCSOj) = 64 г/моль; 26 г /моль 64 г /моль В ідп овідь: £»оДСгН,) = 0 ,5 8 ; = 0,41. 3 . Тетраедричну будову молекули має етан; площинну — етилен; лінійну — аце­ тилен. 4 . Обчислимо кількість речовини етилену: v = — М(С,Н.) = 28 г/моль; Л/ “ v(C,H,) = — — = 4, б моль. 28 г /моль Визначимо об’єм етилену (н. у.): К = v ■V^; = 4,6 моль ■22,4 л/моль = 103 л. В ідп овідь: Г(С,Н,) = 103 л. N 5. Обчислимо кількість речовини ацетилену; v = ; О ПІ . ^ у(С2Н2>= ------ ^----------- Z— = 0,5 моль. 6,02 10"=* - моль Визначимо масу ацетилену: т = v ■М ; = 26 г/моль; = 0,5 моль ■26 г/моль = 13 г. Обчислимо об’єм ацетилену за нормальних умов: V = v - ^(CjH^) = 0,5 моль •22,4 л/моль = 11,2 л. В ідп овідь: = 13 г; ^(CjH^) = 11,2 л. 6*. Електронні формули ненасичених вуглеводнів: Н Н Н Н 1) СзНд Н : С ; С :: С : Н; 2) Н : С : С :: С : Н. Н ІІ Структурні формули ненасичених вуглеводнів: н н н н I I I I У ::;:;:;: IjC jH j Н -С -С = С -Н ; 2)С,Н^ H -C -C s C -H . н Н ХІМ ІЯ о. г Ярош енко ^ 663 w w w .4book.org
  19. 19. § 23. Хімічні властивості, застосування етилену й ацетилену Ненасичені вуглеводні, найпростішими представниками яких є етилен й аце­ тилен, легко вступають у реакції окиснення й приєднання з утворенням сполук, що містять одинарні зв’язки. Реакція приєднання водню до нена- сичених вуглеводнів називається реакцією гідруван н я, або гідр оген ізац ії. Етилен, ацетилен та їхні гомологи можна визначити за їхньою властивістю знебарвлювати водні розчини калій перманганату та брому. 3 . Обчислимо масу брому в бромній воді: 7п(розчиненої речовини) = тп(розчину) ■w; т{Вг^) = 200 г ■0,016 = 3,2 г. Визначимо кількість речовини брому: v = — ; М (Вг ) = 160 г/моль; Ч 2 г ^ v(Br,) = ------------ = 0 ,02 моль. " 160 г/моль Складемо рівняння хімічної реакції взаємодії етилену з бромною водою: С ,Я , + Вг, = С,Н,Вг,. 1 моль 1 моль Згідно з рівнянням реакції: vfC^H^) = vCBr^) = 0,02 моль. Обчислимо об’єм ети­ лену (н. у.): V(C^a^) = 0,02 моль •22,4 л/моль = 0,448 л. В ідп овідь: 0,448 л. 4. Обчислимо кількість речовини натрію: v = — ; M(Na) = 23 г/моль; 2 ч г ^ v(Na) = ----------- = 0,1 моль. 23 г /моль Складемо рівняння хімічної реакції взаємодії натрію з водою: 2Na -І- 2Н3О = 2NaOH + НД. 2 моль 1 моль Згідно з рівнянням реакції: VjCHj) = і •v(Na) = і ■0,1 моль = 0,05 моль. Обчислимо кількість речовини ацетилену: v = = 26 г/моль; 4 8 г ^ v(C,H.) = ------ ’---------- = 0,18 моль.Складемо рівняння хімічної реакції взаємодії 26 г /моль ацетилену з воднем з утворенням насиченого вуглеводню: CjH j-І-2Hj — — > C^Hj. Згідно з рівнянням реакції: = 2 ■v(C2H2) = 2 ■0,18 моль = 0,36 моль, тоді як VjCHj) = 0,05 моль. В ідп овідь: водню не вистачить. § 24. Віднош ення о б ’єм ів газів у хімічних реакціях Згідно із законом Гей-Люссака, у хімічних реакціях об’єми газуватих ре­ човин (реагентів та продуктів реакції) відносяться між собою як невеликі цілі числа, які збігаються з коефіцієнтами в рівнянні реакції. Згідно із за­ коном Авогадро, у рівних об’ємах різних газів за однакових умов міститься одне й те саме число молекул. На підставі закону Гей-Люссака (об’ємних відношень газів) можна обчислювати об’єми газуватих реагентів та продук­ тів реакції. 2. Згідно із законом Авогадро, у рівних об’ємах різних газів за однакових умов міститься одне й те саме число молекул. Оскільки об’єми хлору (22,4 л) та хло­ роводню (44,8 л) різні, то, відповідно, число молекул для цих газів також буде різним. 664 Ш ХІМІЯ О. Г. Ярошенко w w w .4book.org
  20. 20. 3. Складемо рівняння хімічної реакції: N, + О, = 2N0. 1 об'єм 1 об'єм 2 об'єми Об’ємні відношення між Nj і 2N 0 — 1 : 2 . Який би об’єм нітроген(П) оксиду не утворився, азоту потрібно взяти в 2 рази менше, тобто = ЗОл. Оскіль­ ки об’ємні відношення між О^ і N 0 також становлять 1 : 2, необхідний об’єм кисню дорівнює ЗО л. В ідп овідь: ^(Nj) = ЗО л; FCO^) = ЗО л. 4 . У реакції горіння бере участь лише один із двох компонентів суміші, а саме — метан. Складемо рівняння реакції горіння метану: СН^ + 2 0 , = СО,Т + 2Н^0. 1 об'єм 2 об'єми Об’ємне відношення між СН^ і О^-І : 2. Який би об’єм кисню не взяли, СН^ пот­ рібно в 2 рази менше, тобто ~ ~ = 3 0 л . Обчислимо об’єм другого компонента суміші — вуглекислого газу: ^(СО,) = ^(суміші) - F(CH^); V(CO^) = 40 л - ЗО л = = 10 л. Визначимо об’ємну частку вуглекислого газу в складі початкової суміші: ф(СО,) = — -; ф(СО,) = — = 0 ,25, або 25 % . ^ {с у м іш і)^ " ' 4 0 л В ідп овідь: ф(С02) = 25 % . 5 *. Складемо рівняння реакцій горіння метану та етилену: СН, + 2 0 , = СО,Т + 2Н ,0 (1); С,Н^ -Ь ЗО, = 2СО,Т -Ь 2Н ,0 (2). 1 об'єм 2 об'єми 1 об'єм з об’єми Приймемо об’єм метану в суміші з а х л , тоді об’єм етилену дорівнюватиме (60 - х)л. З рівняння (1) бачимо, що об’ємне відношення СН^ і О ,— 1 : 2. Який би об’єм метану не взяли. О, потрібно в 2 рази більше, тобто 2х (л). З рівняння (2) бачи­ мо, що об’ємне відношення С,Н^ і О, — 1 : 3 . Який би об’єм етилену не взяли, О, потрібно в З рази більше, тобто 3(60 - х) = (180 - 3jr) л. В умові задачі ска­ зано, що загальний об’єм витраченого в обох рівняннях кисню становить 140 л. Це дозволяє записати та розв’язати таке алгебраїчне рівняння: 2х + (180 - Зх) = 140 (л); 2х - Зд: = 140 - 180; - X = -4 0 ; д: = 40 (л). Оскільки через X було позначено об’єм метану, то його об’єм у вихідній суміші становив 40 л. Решта суміші: 60 - 40 = 20 (л) припадає на етилен. В ідп овідь: об’єм метану — 40 л, об’єм етилену — 20 л. § 25. П оліетилен. П оняття про полім ери Реакція сполучення багатьох молекул ненасиченого вуглеводню в одну макро­ молекулу називається реакц ією п олім ери зац ії. Для характеристики реакції полімеризації використовуються такі поняття, як мономер, полімер, ст упінь полімеризації, мономерна лан ка. В одну макромолекулу можуть об’єднуватися від кількох десятків до кількох сотень тисяч молекул мономера, тому віднос­ на молекулярна маса полімеру є числом приблизним. 2. лСН,=СН ^ (-С Н ,-С Н -)п І А т т ступінь полімеризації З З мономер структурна ХііИІЯ О. Г. Ярошенко 665 w w w .4book.org
  21. 21. Ця реакція сполучення відбулася за рахунок розриву подвійного зв’язку між атомами Карбону в молекулі насиченої сполуки пропену (пропілену). 3 . Поліетилен та поліпропілен називаються насиченими високомолекулярними вуг­ леводнями, оскільки, на відміну від вихідних мономерів етилену та пропілену, які є ненасиченими вуглеводнями, ці полімери не містять подвійних зв’язків у своїй структурі. § 26. М етанол, етано л, гліцерин як представники оксигеновмісних органічних сполук. Поняття про ф ункціональну гідроксильну групу Похідні вуглеводнів, у молекулах яких один або кілька атомів Гідрогену за­ міщені на одну чи кілька одновалентних гідроксильних груп - О Н , назива­ ються спирт ам и. Представниками одноатомних спиртів є метанол С Н 3ОН та етанол С^Н^ОН; представником багатоатомних спиртів є гліцерин (або гліцерил) СзН^СОН),. Перші представники гомологічних рядів одноатомних та багатоатомних спиртів є рідинами, гомологи зі значним вмістом Карбону — твердими речовинами. Газуватий агрегатний стан серед спиртів відсутній, що пояснюється відсутністю між молекулами спиртів водневих зв’язків. 2. Молекулярні формули: СН^О — метанол; С^Н^О — етанол; — гліцерин. Електронні формули: н Н : с : о : Н ІІ метанол Н П Н : С : С : О : Н ІІ Н ” етанол Структурні формули: Н І н -с -о -н І п метанол н п І І н -с -с -о -н І І н н етанол Н Н : С : О : Н Н : С : О : П Н : С : О : Н ІІ гліцерин Н І Н -С -О -Н І н -с -о -н н -с -о -н І н гліцерин Обчислимо масові частки Оксигену в сполуках: ш = число атомів елемента. м д с н р ) = 32; U),(0) = — = 0,5,або 50 % ; _ п •АДелемента) М. , де /І — M iC M fi) = 46; w JO ) = МДС3Н3О3) = 92; і^з(О) 32 116 46 92 = 0,35, або 35 % ; = 0,52,або 52 % . В ідп овідь: найбільша масова частка Оксигену (52 % ) — у гліцерині. 4 *. Спирти мають вищі температури плавлення та кипіння, більшу розчинність у воді, ніж відповідні вуглеводні. Така різка відмінність фізичних властивостей спиртів від алканін зумовлена насамперед тим, що спирти є полярними сполу­ ками; вони мають два полярні зв’язки: С—О та О-Н. Існування в атомах гідрок- 666 Ш ХІМІЯо. г. Ярошенко w w w .4book.org
  22. 22. сильної групи часткових зарядів із різними знаками призводить до міжмолеку­ лярної взаємодії гідроксильних груп й утворення водневих зв’язків: б 8- 6 S" ... О Н ... О ^ н ... Т Т R R Водневі зв’язки, які в результаті утворюються, слабші за ковалентні, проте їх утворення істотно зменшує леткість, підвищує температуру кипіння, оскільки агрегати, які виникають, мають більшу молекулярну масу. § 27. Хімічні властивості та застосування спиртів Хімічні властивості спиртів зумовлені наявністю функціональної гідроксиль­ ної групи -ОН. До типових хімічних властивостей спиртів належать взає­ модія з лужними металами та реакція повного окиснення (горіння). Якісною реакцією на гліцерин та інші багатоатомні спирти є взаємодія зі свіжовиго­ товленим осадом купрум(П) гідроксиду. 1. Рівняння реакцій, які ілюструють хімічні властивості спиртів (на прикладі ме­ танолу): 1) взаємодія з натрієм: 2СН3ОН + 2Na = 2CHgONa -Ь Н^Т; 2) горіння: 2СН3ОН -І- ЗОз = 2СОД -І- 4НзО. 2. Обчислимо кількість речовини пропанолу: v = — ; М(СзН,ОН) = 60 г/моль; Q0 г ^ v(C,H,OH) = -----^ ---------= 1,5 моль . " ' 60 г/моль Складемо рівняння хімічної реакції горіння пропанолу: 2СзН,ОН Ч- 9 0 , = 6СО,Т -І- 8Н ,0. 2 моль 9 моль 9 9 Згідно з рівнянням реакції: v(02) = —•у(СзН,ОН) = —■1,5 моль = 6,75 моль. Обчислимо об’єм кисню за нормальних умов: V = V - V ^ ; К(02> = 6,75 моль •22,4 л/моль = 151,2 л. В ідп овідь: F (0,) = 1 5 1 ,2 л. 3. Гліцерин та інші багатоатомні спирти можна розпізнати за допомогою якісної реакції, яка полягає у взаємодії гліцерину зі свіжодобутим осадом купрум(П) гідроксиду. 5. Обчислимо масові частки Оксигену в спиртах: w = ” (елемента) ^ ло атомів елемента. ^ M^(CHfi) = 32; Ші(0) = = 0 ,5 ,або 50 % ; ’’ 32 МДС3Н3О3) = 92; w^(0) = = 0,52, або 52 % . 92 В ідп овідь: масова частка Оксигену більша в гліцерині. 6. Обчислимо кількість речовини натрію: v = — ; M(Na) = 23 г/моль; 9 2 г ^ v,(Na) = ------------ =0 ,4 моль.Визначимо кількість речовини водню за нор- 23 г/моль п , 2,24 л мальних умов: v = — ; v(H,) = ^-------------------= 0 ,1 моль . ^ М ^ 22,4л/ м оль Ш Ш ХІІИІЯ о. Г. Ярош енко 667 w w w .4book.org
  23. 23. Складемо рівняння хімічної реакції взаємодії натрію з етанолом: 2Na + 2C,HjOH = гС.Н^ОКа + НД. 2 моль 1 моль Згідно з рівнянням реакції: v^Na) = 2 •v(Hj) = 2 •0,1 = 0,2 моль, тоді як Vj(Na) = 0,4 моль. В ідп овідь: натрію вистачить. 7*. Розчин етанолу можна розпізнати за характерним запахом. Розчин гліцерину можна розпізнати за допомогою якісної реакції, характерної для багатоатомних спиртів, яка полягає у взаємодії гліцерину зі свіжодобутим осадом купрум(ІІ) гідроксиду й супроводжується утворенням розчину яскраво-синього кольору. Роз­ чин сульфатної кислоти можна розпізнати за допомогою взаємодії зі сполукою, яка містить йони Барію, наприклад, барій хлоридом. Реакція супроводжується утворенням білого осаду барій сульфату: H^SO^ + ВаС!^ = BaSO^-L + 2НС1. § 28. Оцтова кислота, її ск ла д та будова Функціональною групою органічних сполук, що мають загальну назву карбо­ нові кислот и, є карбоксильна група —СООН. Типовим представником кар­ бонових кислот є оцтова (етанова) кислота СН3-СООН. Оцтова кислота вияв­ ляє всі типові властивості кислот: діє на індикатори, взаємодіє з металами, основами, солями слабкіших кислот, а також реагує зі спиртами. 1. Обчислимо масу етанової кислоти в розчині: т(розчиненої речовини) = т(розчину) ■w; mCCHj-COOH) = 50 г •0,12 = 6 г. Визначимо кількість речовини етанової кислоти: V = — ; М(СН,-СООН) = 60 г/моль; м v(CH-СООН)= — -------= о д моль. ^ 60 г/моль Складемо рівняння хімічної реакції взаємодії етанової кислоти з цинком: 2СН3-СООН -І- Zn = (СНзСОО)^п -НН^Т 2 моль 1 моль Згідно з рівнянням реакції: v(H2) = і •У(СНз - СООН) = і ■0 ,1 моль = 0 ,05 моль. 2 2 Обчислимо масу водню: т = V ■М ; М(Н^) = 2 г/моль; т(Щ ) = 0,05 моль •2 г/моль = 0,1 г. Визначимо об’єм водню (н. у.): V~V- V^- , ^(Hj) = 0,05 моль •22,4 л/моль = 1,12 л. В ідп овідь: т(Н ,) = 0,1 г; ^(H^) = 1,12 л. 5. Складемо рівняння реакції етанової кислоти з етанолом: С Н з-С ^ ° + Н О -С ^ Н . ( > с щ - c f ^ -(-Н^О. Уведення додаткової кількості одного з продуктів реакції (естеру або води) спри­ ятиме зміщенню хімічної рівноваги в бік зворотної реакції (вліво). 6 *. Обчислимо кількість речовини кисню за нормальних умов: V , 22,4 л V = — ; v (0,) = ----------------------= 1 моль. V 22,4 л /моль Складемо рівняння хімічної реакції взаємодії киснюз воднем: Ж 2Н, + Оз = 2Н3О. Згідно з рівнянням реакції: V(H ) = 2 ■V^(0 ) = 2 - 1 моль = 2 моль. Складемо ш т рівняння реакції взаємодії етанової кислоти з магнієм: 668 Ш ХІМІЯ О. г Ярошенко w w w .4book.org
  24. 24. 2CH3-COOH + 2Mg = (СНзСОО),Мё + H ,t. Згідно з рівнянням реакції: у(СНз-СООН) = 2 •v(H2) = 2 - 2 моль = 4 моль. Обчисли­ мо масу етанової кислоти: т = м ■М М(СНз-СООН) = 60 г/моль; mfCHj-COOH) = = 4 моль ■60 г/моль = 240 г. Обчислимо масову частку кислоти в розчині: ^ ^ ^;ІРР.зчиненої речовини). _ ^ = о,4, або 40 % . /п(розчину) 600 г В ідп овідь: ^(CHj-COOH) = 40 % . § ЗО. П оняття про карбонові кислоти та жири Карбонові кислоти, молекули яких містять понад 10 атомів Карбону, на­ зиваються вищ ими. Естери гліцерину й вищих карбонових кислот, зокре­ ма насичених пальмітинової Сі5Нз;-СООН та стеаринової C^Hj^-COOH, а також ненасиченої олеїнової С„Нзз-СООН належать до жирів. Жири, які містять вищі насичені карбонові кислоти, є твердими, а жири, які містять вищі ненасичені карбонові кислоти, є рідкими (оліями). Тверді жири мають тваринне походження, тоді як рідкі — рослинне. Найбільш характерними реакціями для жирів є реакції гідролізу (обмінної хімічної взаємодії з водою) та гідрування (для рідких жирів). 1. Вищі карбонові кислоти: пальмітинова (Cj5H3jCOOH), стеаринова (С^Нз^СООН) та олеїнова (CjjHjjCOOH). Ненасичені вищі карбонові кислоти містять у своїй структурі подвійний зв’язок та виявляють хімічні властивості не лише карбоно­ вих кислот, а й ненасичених вуглеводнів. Наприклад, олеїнову кислоту можна розпізнати за її здатністю знебарвлювати бромну воду та водний розчин калій перманганату. 2. Жири належать до класу естерів. Жири утворюються з гліцерину та вищих кар­ бонових кислот. 3 . Складаємо рівняння реакції естерифікації між гліцерином і пальмітиновою кис­ лотою кількістю речовин 1 моль та стеариновою кислотою кількістю речовин 2 моль: -.0 СН,—ОН -t- НО— С ^ 0 -С .,Н з , СИ,—О— с СН—он -І- НО— с с СН,—ОН + но—с о-с.,Н з^ о = СН—о - о ^ 0 -С п Н з5 с С + З Н .0 ^ 0 -С „ Н з , СН,—о — С(^ 4 . Проведення гідролізу твердого жиру за наявності лугу дозволяє добувати не лише гліцерин, а й натрієві чи калієві солі вищих карбонових кислот, тобто мило: -О СН„—ОНСН,—О— с . '- 0 - С „ Н з , СН—о — сс^ сн,—о—сс^ о - с „ Н з , -І- 3Na0H (H ,0) = СН—он ЗС;^Нз^СООКа натрій стеарат CHj—ОН тристеарат гліцерин ХІМІЯ о. Г. Ярошенко ^ тт 669 w w w .4book.org
  25. 25. Щоб збільшити кількість твердих жирів, рідкі жири піддають гідрогенізації (гідруванню): СН,—О— С '" 0 -С „ Н з з СН—О— с с ^ о - с „ Н з з СН,—о — С :^ 2 _г нтриолеат ^17^*33 ЗН ,0 Ni СН,—о — с СН—о — с о СН,—0 - С тристеарат ^ 0 - С „ Н з , 5 . Обчислимо кількість речовин стеаринової кислоти: ^ > A/CCjjH^jCOOH) = = 284 г/моль; v(C,-HjgCOOH) = ------------ ^----- = 0 ,1 моль . Складемо рівняння хіміч- 284 г /моль ної реакції добування стеаринової кислоти: С„НззСООН + Н, - 1 МОЛЬ 1 ноль С„Нз,СООН. 1 моль Згідно з рівнянням реакції; v(CjjH33COOH) = vCH,) = у(С„Нз5-СООН) = 0,1 моль. Обчислимо масу олеїнової кислоти: m = v •М ; М(С„НззСООН) = 282 г/моль; т(С„НззСООН) = 0,1 моль •282 г/моль = 28,2 г. Обчислимо об’єм водню (н. у.): V = V - V j 7(Нз) = 0,1 моль •22,4 л/моль = 2,24 л. В ідп овідь: от(С„НззСООН) = 28,2 г; ^(Н^) = 2,24 л. 6 *. Складаємо рівняння хімічної реакції добування гліцерину: / ,0 СН,—О— 0 СН—О— С СН,—О— С ^ 0 -С „ Н з , '" 0 - С „ Н з , о СН,—он + 3N a0H (H ,0) = СН—он + ЗС„Нз,С00Ма. '^ 0 -С .,Н з , натрій стеарат СН,—он 1 моль1 моль Згідно з рівнянням реакції: К(тристеарату) = у(гліцерину) = 200 моль; З •у(гліцерину) = З •200 моль = 600 моль. Обчислимо масу триастеарату: т = v ■М ; = 890 г/моль; /nCCjjHjjijOg) = 200 моль •890 г/моль = 178000 г = 178 кг. Визначимо масу натрій гідроксиду: M(NaOH) = 40 г/моль; m(NaOH) = 600 моль •40 г/моль = 24000 г = 24 кг. . , , т(розчиненої речоини) Обчислимо масу розчину натрій гідроксиду: т(розчину) = ----------- ; 24 кг тп(розчину) = 0,24 = 100 кг. В ідп овідь: /п(тристеарату) = 1 7 8 кг; т(розчину NaOH) = 100 кг. § 31. Вуглеводи: глю коза, сахароза, крохмаль, целю лоза Найпоширенішим у природі класом оксигеновмісних органічних сполук є вуг­ леводи. Вуглеводи поділяються на такі групи: • м он осахари ди , які не вступають у реакцію гідролізу; • ди сахари ди , які під час гідролізу розкладаються на молекули двох моно­ сахаридів; • п олісахари ди , які при гідролізі утворюють значну кількість молекул мо­ носахаридів. 670 Ш ХІМІЯ О. Г Ярошенко w w w .4book.org

×