Испит по хемија задача 1 како да се реши. Задача В1 за Единствен државен испит по хемија. Карактеристики, совети, препораки. Структурата на испитниот труд се состои од два блока

Дел В од обединетиот државен испит по хемија започнува со задача Ц1, која вклучува составување на редокс реакција (која веќе содржи некои од реагенсите и производите). Таа е формулирана вака:

C1. Користејќи го методот на електронска рамнотежа, креирајте равенка за реакцијата. Идентификувајте го оксидирачкиот и редукциониот агенс.

Апликантите често веруваат дека оваа задача не бара посебна подготовка. Сепак, содржи стапици кои го спречуваат да добие целосни оценки. Ајде да разбереме на што да обрнеме внимание.

Теоретски информации.

Калиум перманганат како оксидирачки агенс.

+ агенси за намалување
во кисела средина	во неутрална средина	во алкална средина
(сол на киселината што учествува во реакцијата)		Манганат или, -

Дихромат и хромат како оксидирачки агенси.

(кисела и неутрална средина), (алкална средина) + редуцирачки агенси секогаш успева
кисела средина	неутрална средина	алкална средина
Соли на оние киселини кои учествуваат во реакцијата:		во раствор или се топи

Зголемување на оксидационите состојби на хром и манган.

Азотна киселина со метали.

- не се ослободува водород, се формираат производи за намалување на азот.

Сулфурна киселина со метали.

- разреденасулфурната киселина реагира како обична минерална киселина со металите лево во напонската серија, додека се ослободува водород;
- при реакција со метали концентриранисулфурна киселина не се ослободува водород, се формираат производи за намалување на сулфурот.

Непропорционалност.

Реакции на несразмерностсе реакции во кои истоелементот е и оксидирачки и редукционен агенс, истовремено зголемувајќи ја и намалувајќи ја неговата оксидациска состојба:

Диспропорција на неметали - сулфур, фосфор, халогени (освен флуор).

Диспропорција на азотен оксид (IV) и соли.

Дејност на метали и неметали.

Да се ​​анализира активноста на металите, или електрохемиската серија на метални напони или нивната положба во периодниот систем. Колку е металот поактивен, толку полесно ќе се откаже од електроните и ќе биде подобар редукционен агенс во редокс реакциите.

Електрохемиска напонска серија на метали.

Карактеристики на однесувањето на некои оксидирачки и редукциони агенси.

а) солите што содржат кислород и киселините на хлорот во реакциите со редукционите агенси обично се претвораат во хлориди:

б) ако реакцијата вклучува супстанции во кои истиот елемент има негативни и позитивни состојби на оксидација, тие се јавуваат во нулта оксидациона состојба (се ослободува едноставна супстанција).

Потребни вештини.

1. Распоред на состојби на оксидација.
   Мора да се запомни дека состојбата на оксидација е хипотетичкиполнење на атомот (т.е. условно, имагинарно), но не треба да оди подалеку од границите на здравиот разум. Може да биде цел број, фракционо или нула.

   Вежба 1: Подредете ги состојбите на оксидација на супстанциите:

2. Распоред на оксидационите состојби во органските материи.
   Запомнете дека ние сме заинтересирани за состојбите на оксидација на само оние јаглеродни атоми кои ја менуваат својата средина за време на процесот на редокс, додека вкупниот полнеж на јаглеродниот атом и неговата нејаглеродна средина се зема како 0.

   Задача 2: Одреди ја оксидациската состојба на јаглеродните атоми заокружени заедно со нивната нејаглеродна околина:

   2-метилбутен-2: – =

   ацетон:

   оцетна киселина: -

3. Не заборавајте да се запрашате главното прашање: кој се откажува од електроните во оваа реакција, кој ги зема и во што се претвораат? За да не испадне дека електроните пристигнуваат од никаде или летаат во никаде.

   Пример:

   Во оваа реакција треба да видите дека калиум јодид може да биде само како средство за намалување, така што калиум нитритот ќе прифати електрони, спуштањенеговата оксидациона состојба.
   Покрај тоа, под овие услови (разреден раствор) азотот се движи од најблиската состојба на оксидација.

4. Составувањето електронска рамнотежа е потешко ако единицата за формула на супстанцијата содржи неколку атоми на оксидирачки или редукционен агенс.
   Во овој случај, тоа мора да се земе предвид при полуреакција при пресметување на бројот на електрони.
   Најчест проблем е со калиум дихромат, кога тој како оксидирачки агенс се претвора во:

   Истите овие двајца не можат да се заборават при изедначување, бидејќи тие го означуваат бројот на атоми од даден тип во равенката.

   Задача 3: Кој коефициент треба да се стави пред и пред

   
   

   Задача 4: Кој коефициент во равенката на реакцијата ќе се појави пред магнезиумот?

5. Определи во која средина (кисела, неутрална или алкална) се јавува реакцијата.
   Ова може да се направи или за производите на редукција на манган и хром, или за видот на соединенијата што се добиени на десната страна на реакцијата: на пример, ако во производите што ги гледаме киселина, киселински оксид- тоа значи дека ова дефинитивно не е алкална средина, и ако метал хидроксид таложи, тоа дефинитивно не е кисело. Па, се разбира, ако на левата страна гледаме метални сулфати, а на десната - ништо како сулфурни соединенија - очигледно реакцијата се изведува во присуство на сулфурна киселина.

   Задача 5: Идентификувајте го медиумот и супстанциите во секоја реакција:

6. Запомнете дека водата е слободен патник, таа може и да учествува во реакцијата и да се формира.

   Задача 6:На која страна од реакцијата ќе заврши водата? Во што ќе влезе цинкот?

   Задача 7: Мека и тврда оксидација на алкените.
   Завршете ги и избалансирајте ги реакциите, откако претходно ги подредивте состојбите на оксидација во органските молекули:

   (ладна големина)

   (воден раствор)

7. Понекогаш производ на реакција може да се одреди само со изготвување електронска рамнотежа и разбирање кои честички ги имаме повеќе:

   Задача 8:Кои други производи ќе бидат достапни? Додадете и изедначете ја реакцијата:

8. Во што се претвораат реактантите во реакцијата?
   Ако одговорот на ова прашање не е даден со дијаграмите што ги научивме, тогаш треба да анализираме кое оксидирачко и редукционо средство во реакцијата се силни или не?
   Ако оксидирачкиот агенс е со средна јачина, малку е веројатно дека може да оксидира, на пример, сулфур од до, обично оксидацијата оди само до.
   И обратно, ако е силно средство за намалување и може да го врати сулфурот од до , тогаш - само до .

   Задача 9: Во што ќе се претвори сулфурот? Додадете ги и избалансирајте ги реакциите:

   (кон.)

9. Проверете дали реакцијата содржи и оксидирачки и редукционен агенс.

   Задача 10: Колку други производи се во оваа реакција, и кои од нив?

10. Ако и двете супстанции можат да покажат својства и на редукционо и на оксидирачко средство, треба да размислите која од нив повеќеактивно оксидирачко средство. Тогаш вториот ќе биде редуктор.

    Задача 11: Кој од овие халогени е оксидирачки агенс, а кој редукционен?

11. Ако еден од реактантите е типичен оксидирачки или редукционен агенс, тогаш вториот „ќе ја направи својата волја“, или давајќи му електрони на оксидирачкиот агенс или прифаќајќи електрони од редукционото средство.

    Водород пероксид е супстанца со двојна природа, во улога на оксидирачки агенс (што е покарактеристично за него) оди во вода, а во улога на редукционо средство оди во слободен гасовит кислород.

    Задача 12: Каква улога игра водород пероксид во секоја реакција?

Редоследот на ставање коефициенти во равенката.

Прво, внесете ги коефициентите добиени од електронскиот биланс.
Запомнете дека можете да ги удвоите или скратите самозаедно. Ако некоја супстанција делува и како медиум и како оксидирачки агенс (редукционо средство), ќе треба да се изедначи подоцна, кога ќе се постават скоро сите коефициенти.
Претпоследниот елемент за изедначување е водородот, и Проверуваме само кислород!

Одвојте време броејќи ги атомите на кислород! Не заборавајте да множите наместо да додавате индекси и коефициенти.
Бројот на атоми на кислород на левата и десната страна мора да се спојува!
Ако тоа не се случи (под претпоставка дека правилно ги броите), тогаш некаде има грешка.

Можни грешки.

1. Распоред на состојбите на оксидација: внимателно проверете ја секоја супстанција.
   Тие често се грешат во следниве случаи:

   а) оксидациона состојба во водородни соединенијанеметали: фосфин - оксидациона состојба на фосфор - негативен;
   б) во органски материи - повторно проверете дали е земена предвид целата околина на атомот;
   в) соли на амонијак и амониум - содржат азот Секогашима состојба на оксидација;
   г) кислородни соли и киселини на хлор - во нив хлорот може да има оксидациона состојба;
   д) пероксиди и супероксиди - во нив кислородот нема состојба на оксидација, понекогаш, а во - дури;
   д) двојни оксиди: - во нив металите имаат две различниоксидациони состојби, обично само една од нив е вклучена во пренос на електрони.

   Задача 14: Додадете и изедначете:

   Задача 15: Додадете и изедначете:

2. Изборот на производи без да се земе предвид пренос на електрони - тоа е, на пример, во реакцијата има само оксидирачки агенс без редукционо средство, или обратно.

   Пример: Слободниот хлор често се губи во реакцијата. Излегува дека електроните дошле до манган од вселената...

3. Производи кои се неточни од хемиска гледна точка: супстанца која е во интеракција со околината не може да се добие!

   а) во кисела средина не може да се формира метал оксид, база, амонијак;
   б) во алкална средина, нема да се формира киселина или киселински оксид;
   в) оксид, или уште повеќе метал, кој бурно реагира со вода, не се формира во воден раствор.

   Задача 16: Најдете во реакциите погрешнопроизводи, објаснете зошто не можат да се добијат под овие услови:

Одговори и решенија на задачи со објаснувања.

Вежба 1:

Задача 2:

2-метилбутен-2: – =

ацетон:

оцетна киселина: -

Задача 3:

Бидејќи има 2 атоми на хром во молекулата на дихромат, тие даваат 2 пати повеќе електрони - т.е. 6.

Задача 4:

Бидејќи во молекула два атоми на азот, овие две мора да се земат предвид во електронскиот биланс - т.е. пред магнезиум тоа треба да бидекоефициент .

Задача 5:

Ако околината е алкална, тогаш ќе постои фосфор во форма на сол- калиум фосфат.

Ако околината е кисела, тогаш фосфинот се претвора во фосфорна киселина.

Задача 6:

Бидејќи цинкот е амфотериченметал, во алкален раствор се формира хидрокс комплекс. Како резултат на подредувањето на коефициентите се констатира дека вода мора да биде присутна на левата страна на реакцијата:

Задача 7:

Откажете се од електроните два атомиво молекула на алкен. Затоа мора да земеме предвид општобројот на електрони донирани од целата молекула:

(ладна големина)

Ве молиме имајте предвид дека од 10 јони на калиум, 9 се дистрибуираат помеѓу две соли, така што резултатот ќе биде алкален само еденмолекула.

Задача 8:

Во процесот на составување на билансот го гледаме тоа на секои 2 јони има 3 сулфатни јони. Тоа значи дека покрај калиум сулфат, уште еден сулфурна киселина(2 молекули).

Задача 9:

(перманганат не е многу силно оксидирачко средство во растворот; имајте во предвид дека водата оди надво процес на прилагодување надесно!)

(кон.)
(концентриран Азотна киселинамногу силно оксидирачко средство)

Задача 10:

Не заборавајте го тоа манган прифаќа електрони, при што хлорот треба да ги даде.
Хлорот се ослободува како едноставна супстанција.

Задача 11:

Колку е поголем неметалот во подгрупата, толку повеќе активно оксидирачко средство, т.е. хлорот ќе биде оксидирачки агенс во оваа реакција. Јодот оди во својата најстабилна позитивна оксидациска состојба, формирајќи јодна киселина.

Задача 12:

(пероксидот е оксидирачки агенс, бидејќи редукционото средство е)

(пероксидот е редукционо средство, бидејќи оксидирачкиот агенс е калиум перманганат)

(пероксидот е оксидирачки агенс, бидејќи улогата на редукционо средство е потипична за калиум нитрит, кој има тенденција да се претвори во нитрат)

Вкупниот полнеж на честичката во калиум супероксид е. Затоа, тој може само да даде.

Дел В од обединетиот државен испит по хемија започнува со задача Ц1, која вклучува составување на редокс реакција (која веќе содржи некои од реагенсите и производите). Таа е формулирана вака:

C1. Користејќи го методот на електронска рамнотежа, креирајте равенка за реакцијата. Идентификувајте го оксидирачкиот и редукциониот агенс.

Апликантите често веруваат дека оваа задача не бара посебна подготовка. Сепак, содржи стапици кои го спречуваат да добие целосни оценки. Ајде да разбереме на што да обрнеме внимание.

Теоретски информации.

Калиум перманганат како оксидирачки агенс.

+ агенси за намалување
во кисела средина	во неутрална средина	во алкална средина
(сол на киселината што учествува во реакцијата)		Манганат или, -

Дихромат и хромат како оксидирачки агенси.

(кисела и неутрална средина), (алкална средина) + редуцирачки агенси секогаш успева
кисела средина	неутрална средина	алкална средина
Соли на оние киселини кои учествуваат во реакцијата:		во раствор или се топи

Зголемување на оксидационите состојби на хром и манган.

Азотна киселина со метали.

- не се ослободува водород, се формираат производи за намалување на азот.

Сулфурна киселина со метали.

- разреденасулфурната киселина реагира како обична минерална киселина со металите лево во напонската серија, додека се ослободува водород;
- при реакција со метали концентриранисулфурна киселина не се ослободува водород, се формираат производи за намалување на сулфурот.

Непропорционалност.

Реакции на несразмерностсе реакции во кои истоелементот е и оксидирачки и редукционен агенс, истовремено зголемувајќи ја и намалувајќи ја неговата оксидациска состојба:

Диспропорција на неметали - сулфур, фосфор, халогени (освен флуор).

Диспропорција на азотен оксид (IV) и соли.

Дејност на метали и неметали.

За да се анализира активноста на металите, се користи или електрохемиската напонска серија на металите или нивната позиција во Периодниот систем. Колку е металот поактивен, толку полесно ќе се откаже од електроните и ќе биде подобар редукционен агенс во редокс реакциите.

Електрохемиска напонска серија на метали.

Карактеристики на однесувањето на некои оксидирачки и редукциони агенси.

а) солите што содржат кислород и киселините на хлорот во реакциите со редукционите агенси обично се претвораат во хлориди:

б) ако реакцијата вклучува супстанции во кои истиот елемент има негативни и позитивни состојби на оксидација, тие се јавуваат во нулта оксидациона состојба (се ослободува едноставна супстанција).

Потребни вештини.

1. Распоред на состојби на оксидација.
   Мора да се запомни дека состојбата на оксидација е хипотетичкиполнење на атомот (т.е. условно, имагинарно), но не треба да оди подалеку од границите на здравиот разум. Може да биде цел број, фракционо или нула.

   Вежба 1: Подредете ги состојбите на оксидација на супстанциите:

2. Распоред на оксидационите состојби во органските материи.
   Запомнете дека ние сме заинтересирани за состојбите на оксидација на само оние јаглеродни атоми кои ја менуваат својата средина за време на процесот на редокс, додека вкупниот полнеж на јаглеродниот атом и неговата нејаглеродна средина се зема како 0.

   Задача 2: Одреди ја оксидациската состојба на јаглеродните атоми заокружени заедно со нивната нејаглеродна околина:

   2-метилбутен-2: – =

   ацетон:

   оцетна киселина: -

3. Не заборавајте да си го поставите главното прашање: кој се откажува од електроните во оваа реакција, кој ги зема и во што се претвораат? За да не испадне дека електроните пристигнуваат од никаде или летаат во никаде.

   Пример:

   Во оваа реакција треба да видите дека калиум јодид може да биде само како средство за намалување, така што калиум нитритот ќе прифати електрони, спуштањенеговата оксидациона состојба.
   Покрај тоа, под овие услови (разреден раствор) азотот се движи од најблиската состојба на оксидација.

4. Составувањето електронска рамнотежа е потешко ако единицата за формула на супстанцијата содржи неколку атоми на оксидирачки или редукционен агенс.
   Во овој случај, тоа мора да се земе предвид при полуреакција при пресметување на бројот на електрони.
   Најчест проблем е со калиум дихромат, кога тој како оксидирачки агенс се претвора во:

   Истите овие двајца не можат да се заборават при изедначување, бидејќи тие го означуваат бројот на атоми од даден тип во равенката.

   Задача 3: Кој коефициент треба да се стави пред и пред

   
   

   Задача 4: Кој коефициент во равенката на реакцијата ќе се појави пред магнезиумот?

5. Определи во која средина (кисела, неутрална или алкална) се јавува реакцијата.
   Ова може да се направи или за производите на редукција на манган и хром, или за видот на соединенијата што се добиени на десната страна на реакцијата: на пример, ако во производите што ги гледаме киселина, киселински оксид- тоа значи дека ова дефинитивно не е алкална средина, и ако метал хидроксид таложи, тоа дефинитивно не е кисело. Па, се разбира, ако на левата страна гледаме метални сулфати, а на десната - ништо како сулфурни соединенија - очигледно реакцијата се изведува во присуство на сулфурна киселина.

   Задача 5: Идентификувајте го медиумот и супстанциите во секоја реакција:

6. Запомнете дека водата е слободен патник, таа може и да учествува во реакцијата и да се формира.

   Задача 6:На која страна од реакцијата ќе заврши водата? Во што ќе влезе цинкот?

   Задача 7: Мека и тврда оксидација на алкените.
   Завршете ги и избалансирајте ги реакциите, откако претходно ги подредивте состојбите на оксидација во органските молекули:

   (ладна големина)

   (воден раствор)

7. Понекогаш производ на реакција може да се одреди само со изготвување електронска рамнотежа и разбирање кои честички ги имаме повеќе:

   Задача 8:Кои други производи ќе бидат достапни? Додадете и изедначете ја реакцијата:

8. Во што се претвораат реактантите во реакцијата?
   Ако одговорот на ова прашање не е даден со дијаграмите што ги научивме, тогаш треба да анализираме кое оксидирачко и редукционо средство во реакцијата се силни или не?
   Ако оксидирачкиот агенс е со средна јачина, малку е веројатно дека може да оксидира, на пример, сулфур од до, обично оксидацијата оди само до.
   И обратно, ако е силно средство за намалување и може да го врати сулфурот од до , тогаш - само до .

   Задача 9: Во што ќе се претвори сулфурот? Додадете ги и избалансирајте ги реакциите:

   (кон.)

9. Проверете дали реакцијата содржи и оксидирачки и редукционен агенс.

   Задача 10: Колку други производи се во оваа реакција, и кои од нив?

10. Ако и двете супстанции можат да покажат својства и на редукционо и на оксидирачко средство, треба да размислите која од нив повеќеактивно оксидирачко средство. Тогаш вториот ќе биде редуктор.

    Задача 11: Кој од овие халогени е оксидирачки агенс, а кој редукционен?

11. Ако еден од реактантите е типичен оксидирачки или редукционен агенс, тогаш вториот „ќе ја направи својата волја“, или давајќи му електрони на оксидирачкиот агенс или прифаќајќи електрони од редукционото средство.

    Водород пероксид е супстанца со двојна природа, во улога на оксидирачки агенс (што е покарактеристично за него) оди во вода, а во улога на редукционо средство оди во слободен гасовит кислород.

    Задача 12: Каква улога игра водород пероксид во секоја реакција?

Редоследот на ставање коефициенти во равенката.

Прво, внесете ги коефициентите добиени од електронскиот биланс.
Запомнете дека можете да ги удвоите или скратите самозаедно. Ако некоја супстанција делува и како медиум и како оксидирачки агенс (редукционо средство), ќе треба да се изедначи подоцна, кога ќе се постават скоро сите коефициенти.
Претпоследниот елемент за изедначување е водородот, и Проверуваме само кислород!

Одвојте време броејќи ги атомите на кислород! Не заборавајте да множите наместо да додавате индекси и коефициенти.
Бројот на атоми на кислород на левата и десната страна мора да се спојува!
Ако тоа не се случи (под претпоставка дека правилно ги броите), тогаш некаде има грешка.

Можни грешки.

1. Распоред на состојбите на оксидација: внимателно проверете ја секоја супстанција.
   Тие често се грешат во следниве случаи:

   а) оксидациски состојби во водородни соединенија на неметали: фосфин - оксидациона состојба на фосфор - негативен;
   б) во органски материи - повторно проверете дали е земена предвид целата околина на атомот;
   в) соли на амонијак и амониум - содржат азот Секогашима состојба на оксидација;
   г) кислородни соли и киселини на хлор - во нив хлорот може да има оксидациона состојба;
   д) пероксиди и супероксиди - во нив кислородот нема состојба на оксидација, понекогаш, а во - дури;
   д) двојни оксиди: - во нив металите имаат две различниоксидациони состојби, обично само една од нив е вклучена во пренос на електрони.

   Задача 14: Додадете и изедначете:

   Задача 15: Додадете и изедначете:

2. Изборот на производи без да се земе предвид пренос на електрони - тоа е, на пример, во реакцијата има само оксидирачки агенс без редукционо средство, или обратно.

   Пример: Слободниот хлор често се губи во реакцијата. Излегува дека електроните дошле до манган од вселената...

3. Производи кои се неточни од хемиска гледна точка: супстанца која е во интеракција со околината не може да се добие!

   а) во кисела средина не може да се формира метал оксид, база, амонијак;
   б) во алкална средина, нема да се формира киселина или киселински оксид;
   в) оксид, или уште повеќе метал, кој бурно реагира со вода, не се формира во воден раствор.

   Задача 16: Најдете во реакциите погрешнопроизводи, објаснете зошто не можат да се добијат под овие услови:

Одговори и решенија на задачи со објаснувања.

Вежба 1:

Задача 2:

2-метилбутен-2: – =

ацетон:

оцетна киселина: -

Задача 3:

Бидејќи има 2 атоми на хром во молекулата на дихромат, тие даваат 2 пати повеќе електрони - т.е. 6.

Задача 4:

Бидејќи во молекула два атоми на азот, овие две мора да се земат предвид во електронскиот биланс - т.е. пред магнезиум тоа треба да бидекоефициент .

Задача 5:

Ако околината е алкална, тогаш ќе постои фосфор во форма на сол- калиум фосфат.

Ако околината е кисела, тогаш фосфинот се претвора во фосфорна киселина.

Задача 6:

Бидејќи цинкот е амфотериченметал, во алкален раствор се формира хидрокс комплекс. Како резултат на подредувањето на коефициентите се констатира дека вода мора да биде присутна на левата страна на реакцијата:

Задача 7:

Откажете се од електроните два атомиво молекула на алкен. Затоа мора да земеме предвид општобројот на електрони донирани од целата молекула:

(ладна големина)

Ве молиме имајте предвид дека од 10 јони на калиум, 9 се дистрибуираат помеѓу две соли, така што резултатот ќе биде алкален само еденмолекула.

Задача 8:

Во процесот на составување на билансот го гледаме тоа на секои 2 јони има 3 сулфатни јони. Тоа значи дека покрај калиум сулфат, уште еден сулфурна киселина(2 молекули).

Задача 9:

(перманганат не е многу силно оксидирачко средство во растворот; имајте во предвид дека водата оди надво процес на прилагодување надесно!)

(кон.)
(концентрирана азотна киселина е многу силен оксидирачки агенс)

Задача 10:

Не заборавајте го тоа манган прифаќа електрони, при што хлорот треба да ги даде.
Хлорот се ослободува како едноставна супстанција.

Задача 11:

Колку е поголем неметалот во подгрупата, толку повеќе активно оксидирачко средство, т.е. хлорот ќе биде оксидирачки агенс во оваа реакција. Јодот оди во својата најстабилна позитивна оксидациска состојба, формирајќи јодна киселина.

Задача 12:

(пероксидот е оксидирачки агенс, бидејќи редукционото средство е)

(пероксидот е редукционо средство, бидејќи оксидирачкиот агенс е калиум перманганат)

(пероксидот е оксидирачки агенс, бидејќи улогата на редукционо средство е потипична за калиум нитрит, кој има тенденција да се претвори во нитрат)

Вкупниот полнеж на честичката во калиум супероксид е. Затоа, тој може само да даде.

Ајде да ги погледнеме задачите претставени во испитниот труд со свртување кон демо верзијаЕдинствен државен испит по хемија 2019 година

Блок „Структура на атомот. Периодичен закон и периодичен систем на хемиски елементи Д.И. Менделеев. Модели на промени во својствата на хемиските елементи по периоди и групи“. „Структура на материјата. Хемиска врска"

Овој блок содржи само задачи основно нивотешкотии кои беа насочени кон тестирање на асимилација на концепти кои ја карактеризираат структурата на атомите хемиски елементии структурата на супстанциите, како и да се тестира способноста за употреба Периодичен законда ги споредува својствата на елементите и нивните соединенија.

Ајде да ги погледнеме овие задачи.

Задачите 1-3 се обединети со единствен контекст:

Вежба 1

Определи кои атоми од елементите означени во серијата во основната состојба имаат четири електрони во надворешното енергетско ниво.

Запишете ги броевите на избраните елементи во полето за одговор.

За извршување задачи 1потребно е да се применат знаења за структурата електронски обвивкиатоми на хемиски елементи од првите четири периоди, s-, p-И г-елементи, околу електронскиконфигурации на атоми, основа и возбудени состојби на атомите. Презентираните елементи се во главните подгрупи, затоа бројот на надворешните електрони на нивните атоми е еднаков на бројот на групата во која се наоѓа елементот. Атомите на силициум и јаглерод имаат четири надворешни електрони.

Во 2018 година, 61,0% од испитаниците успешно ја завршиле задачата 1.

Прирачникот содржи задачи за обукаосновни и напредни нивоа на сложеност, групирани по тема и тип. Задачите се распоредени по истиот редослед како што е предложено на испитот верзија на Единствениот државен испит. На почетокот на секој тип на задача, има елементи на содржина што треба да се тестираат - теми што треба да ги проучувате пред да започнете. Прирачникот ќе биде корисен за наставниците по хемија, бидејќи овозможува ефективно организирање образовен процесво училницата, спроведување на тековно следење на знаењата, како и подготовка на студентите за Единствен државен испит.

Продолжуваме да разговараме за решението на проблемот тип C1 (бр. 30), со кој дефинитивно ќе се сретнат сите што ќе полагаат унифициран државен испит по хемија. Во првиот дел од статијата го наведовме општиот алгоритам за решавање на проблемот 30, во вториот дел анализиравме неколку прилично сложени примери.

Третиот дел го започнуваме со дискусија за типични оксидирачки и редукциони агенси и нивните трансформации во различни медиуми.

Петти чекор: разговараме за типични OVR што може да се појават во задача бр. 30

Би сакал да се потсетам на неколку точки поврзани со концептот на состојба на оксидација. Веќе забележавме дека постојаната состојба на оксидација е карактеристична само за релативно мал број елементи (флуор, кислород, алкални и земноалкални метали, итн.) Повеќето елементи можат да покажат различни состојби на оксидација. На пример, за хлорот сите состојби се можни од -1 до +7, иако непарните вредности се најстабилни. Азотот покажува оксидациски состојби од -3 до +5, итн.

Постојат две важни правила кои треба јасно да се запаметат.

1. Највисоката состојба на оксидација на неметалниот елемент во повеќето случаи се совпаѓа со бројот на групата во која се наоѓа елементот, а најниската состојба на оксидација = број на група - 8.

На пример, хлорот е во групата VII, според тоа, неговата највисока состојба на оксидација = +7, а најниската - 7 - 8 = -1. Селенот е во групата VI. Највисока состојба на оксидација = +6, најниска - (-2). Силиконот се наоѓа во групата IV; соодветните вредности се +4 и -4.

Запомнете дека постојат исклучоци од ова правило: највисоката оксидациска состојба на кислородот = +2 (па дури и ова се појавува само во кислородниот флуорид), и највисоката оксидациона состојба на флуорот = 0 (во едноставна супстанција)!

2. Металите не се способни да покажуваат негативни оксидациски состојби.Ова е доста важно, имајќи предвид дека повеќе од 70% од хемиските елементи се метали.

И сега прашањето: „Дали Mn(+7) може да делува како редукционо агенс во хемиските реакции? Одвојте време, обидете се сами да одговорите.

Точен одговор: "Не, не може!" Многу е лесно да се објасни. Погледнете ја позицијата на овој елемент на периодниот систем. Mn е во групата VII, затоа неговата ВИСОКА оксидациска состојба е +7. Доколку Mn(+7) делуваше како редукционо средство, неговата оксидациска состојба би се зголемила (запомнете ја дефиницијата за редукционо средство!), но тоа е невозможно, бидејќи веќе има максимална вредност. Заклучок: Mn(+7) може да биде само оксидирачки агенс.

Од истата причина, САМО ОКСИДАТНИТЕ својства може да покажат со S(+6), N(+5), Cr(+6), V(+5), Pb(+4), итн. Погледнете ја позицијата од овие елементи во системот на периодниот систем и уверете се сами.

И уште едно прашање: „Дали Se(-2) може да дејствува како оксидирачки агенс во хемиските реакции?

И повторно одговорот е негативен. Веројатно веќе погодивте што се случува овде. Селенот е во групата VI, неговата НАЈНИСКА оксидациска состојба е -2. Se(-2) не може да добие електрони, т.е. не може да биде оксидирачки агенс. Ако Se(-2) учествува во ORR, тогаш само во улога на НАМАЛУВАЧ.

Од слична причина, ЕДИНСТВЕН СРЕДСТВО ЗА РЕДУКЦИЈА може да биде N(-3), P(-3), S(-2), Te(-2), I(-1), Br(-1), итн.

Конечниот заклучок: елемент во најниска состојба на оксидација може да дејствува во ORR само како редукционо средство, а елемент со највисока состојба на оксидација може да дејствува само како оксидирачки агенс.

„Што ако елементот има средна оксидациска состојба? - прашуваш ти. Па, тогаш е можна и нејзина оксидација и нејзина редукција. На пример, сулфурот се оксидира во реакција со кислород, а се намалува во реакција со натриум.

Веројатно е логично да се претпостави дека секој елемент во највисока состојба на оксидација ќе биде изразен оксидирачки агенс, а во најниската - силен редукционен агенс. Во повеќето случаи ова е точно. На пример, сите соединенија Mn(+7), Cr(+6), N(+5) може да се класифицираат како силни оксидирачки агенси. Но, на пример, P(+5) и C(+4) се обновуваат тешко. И речиси е невозможно да се принудат Ca(+2) или Na(+1) да дејствуваат како оксидирачки агенс, иако, формално кажано, +2 и +1 се исто така повисоки степениоксидација.

Спротивно на тоа, многу соединенија на хлор (+1) се моќни оксидирачки агенси, иако состојбата на оксидација е +1 во во овој случајдалеку од највисоките.

F(-1) и Cl(-1) се лоши редуцирачки агенси, додека нивните аналози (Br(-1) и I(-1)) се добри. Кислородот во најниска состојба на оксидација (-2) практично не покажува редуцирачки својства, а Te(-2) е моќен редукционен агенс.

Гледаме дека сè не е толку очигледно како што би сакале. Во некои случаи, способноста за оксидација и намалување може лесно да се предвиди; во други случаи, само треба да запомните дека супстанцијата X е, да речеме, добар оксидирачки агенс.

Се чини дека конечно стигнавме до списокот на типични оксидирачки и редукциони агенси. Би сакал не само да ги „запаметите“ овие формули (иако тоа би било убаво!), туку и да можете да објасните зошто оваа или онаа супстанција е вклучена во соодветната листа.

Типични оксидирачки агенси

1. Едноставни супстанции - неметали: F 2, O 2, O 3, Cl 2, Br 2.
2. Концентрирана сулфурна киселина (H 2 SO 4), азотна киселина (HNO 3) во која било концентрација, хипохлорна киселина (HClO), перхлорна киселина (HClO 4).
3. Калиум перманганат и калиум манганат (KMnO 4 и K 2 MnO 4), хромати и дихромати (K 2 CrO 4 и K 2 Cr 2 O 7), бизмутати (на пр. NaBiO 3).
4. Оксиди на хром (VI), бизмут (V), олово (IV), манган (IV).
5. Хипохлорити (NaClO), хлорати (NaClO 3) и перхлорати (NaClO 4); нитрати (KNO 3).
6. Пероксиди, супероксиди, озониди, органски пероксиди, пероксокиселини, сите други супстанции што ја содржат групата -O-O- (на пример, водород пероксид - H 2 O 2, натриум пероксид - Na 2 O 2, калиум супероксид - KO 2).
7. Метални јони лоцирани на десната страна на напонската серија: Au 3+, Ag +.

Типични средства за намалување

1. Едноставни супстанции - метали: алкали и алкална земја, Mg, Al, Zn, Sn.
2. Едноставни супстанции - неметали: H 2, C.
3. Метални хидриди: LiH, CaH 2, литиум алуминиум хидрид (LiAlH 4), натриум борохидрид (NaBH 4).
4. Хидриди на некои неметали: HI, HBr, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, PH 3, силини и борани.
5. Јодиди, бромиди, сулфиди, селениди, фосфиди, нитриди, карбиди, нитрити, хипофосфити, сулфити.
6. Јаглерод моноксид (CO).

Би сакал да истакнам неколку точки:

1. Не си поставив цел да ги набројувам сите оксидирачки и редуцирачки агенси. Ова е невозможно, и не е потребно.
2. Истата супстанција може да дејствува како оксидирачки агенс во еден процес, а како оксидирачки агенс во друг.
3. Никој не може да гарантира дека дефинитивно ќе наидете на една од овие супстанции во проблемот со C1 испитот, но веројатноста за тоа е многу голема.
4. Она што е важно не е механичко меморирање на формулите, туку РАЗБИРАЊЕ. Обидете се да се тестирате: запишете ги супстанциите од двете списоци измешани заедно, а потоа обидете се самостојно да ги одделите на типични оксидирачки и редуцирачки агенси. Користете ги истите размислувања за кои разговаравме на почетокот на оваа статија.

И сега мал тест. Ќе ви понудам неколку нецелосни равенки, а вие ќе се обидете да ги пронајдете оксидирачкиот агенс и редукциониот агенс. Сè уште не е неопходно да се додадат десните страни на равенките.

Пример 12. Определете го оксидирачкиот агенс и редуцирачкиот агенс во ORR:

HNO3 + Zn = ...

CrO 3 + C 3 H 6 + H 2 SO 4 = ...

Na 2 SO 3 + Na 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = ...

O 3 + Fe(OH) 2 + H 2 O = ...

CaH 2 + F 2 = ...

KMnO 4 + KNO 2 + KOH = ...

H 2 O 2 + K 2 S + KOH = ...

Мислам дека ја завршивте оваа задача без тешкотии. Ако имате проблеми, прочитајте го почетокот на оваа статија повторно, работете на списокот на типични оксидирачки агенси.

„Сето ова е прекрасно!“ ќе извика нетрпеливиот читател. „Но, каде се ветените проблеми C1 со нецелосни равенки? Да, во примерот 12 можевме да ги одредиме оксидирачкото средство и оксидирачкото средство, но тоа не е главната работа. Главната работа е да можеме да ја ПОПОЛНИТЕ равенката на реакцијата, и дали списокот на оксидирачки агенси може да ни помогне во тоа?

Да, може, ако разбирате ШТО СЕ СЛУЧУВА со типичните оксидирачки агенси во различни услови. Ова е токму она што ќе го направиме сега.

Шести чекор: трансформации на некои оксидирачки агенси во различни средини. „Судбина“ на перманганати, хромати, азотни и сулфурни киселини

Значи, не само што треба да можеме да препознаеме типични оксидирачки агенси, туку и да разбереме во што се претвораат овие супстанции за време на реакцијата на редокс. Очигледно, без ова разбирање нема да можеме правилно да го решиме проблемот 30. Ситуацијата е комплицирана од фактот што производите на интеракцијата не можат да се назначат ЕДИНСТВЕНО. Нема смисла да се прашуваме: „Во што ќе се претвори калиум перманганат за време на процесот на редукција? Сè зависи од многу причини. Во случај на KMnO 4, главната е киселоста (рН) на медиумот. Во принцип, природата на производите за обновување може да зависи од:

1. средство за намалување што се користи за време на процесот,
2. киселост на околината,
3. концентрации на учесници во реакцијата,
4. температура на процесот.

Сега нема да зборуваме за влијанието на концентрацијата и температурата (иако љубопитните млади хемичари може да се сетат дека, на пример, хлорот и бромот различно комуницираат со воден раствор на алкали на студ и кога се загрева). Да се ​​фокусираме на рН на медиумот и јачината на редукционото средство.

Информациите подолу се едноставно нешто за паметење. Нема потреба да се обидувате да ги анализирате причините, само ЗАПАМЕТЕТЕ ги производите на реакцијата. Ве уверувам, ова може да ви биде корисно на Единствениот државен испит по хемија.

Производи за редукција на калиум перманганат (KMnO 4) во различни медиуми

Пример 13. Пополнете ги равенките на редокс реакции:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = ...

Решение. Водени од списокот на типични оксидирачки и редукциони средства, доаѓаме до заклучок дека оксидирачкиот агенс во сите овие реакции е калиум перманганат, а средството за редукција е калиум сулфит.

H 2 SO 4 , H 2 O и KOH ја одредуваат природата на растворот. Во првиот случај, реакцијата се јавува во кисела средина, во втората - во неутрална средина, во третата - во алкална средина.

Заклучок: во првиот случај, перманганатот ќе се сведе на Mn(II) сол, во вториот - до манган диоксид, во третиот - до калиум манганат. Да ги додадеме равенките на реакцијата:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 2 MnO 4 + ...

Во што ќе се претвори калиум сулфитот? Па, природно, во сулфат. Очигледно е дека К во составот на K 2 SO 3 едноставно нема каде понатаму да оксидира, оксидацијата на кислородот е крајно неверојатна (иако, во принцип, можна), но S(+4) лесно се претвора во S(+6 ). Производот на оксидација е K 2 SO 4, можете да ја додадете оваа формула во равенките:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + K 2 SO 4 + ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

Нашите равенки се речиси готови. Останува само да се додадат супстанции кои не се директно вклучени во OVR и да се постават коефициентите. Патем, ако тргнете од втората точка, можеби ќе биде уште полесно. Ајде да изградиме, на пример, електронска рамнотежа за последната реакција

Го ставаме коефициентот 2 пред формулите KMnO 4 и K 2 MnO 4; пред формулите сулфит и калиум сулфат мислиме коефициент. 1:

2KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

На десната страна гледаме 6 атоми на калиум, лево - досега само 5. Треба да ја поправиме ситуацијата; ставете го коефициентот 2 пред формулата KOH:

2KMnO 4 + 2KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

Последниот допир: на левата страна гледаме атоми на водород, на десната нема ниту еден. Очигледно, итно треба да најдеме некоја супстанција што содржи водород во оксидациона состојба +1. Ајде да земеме малку вода!

2KMnO 4 + 2KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

Ајде повторно да ја провериме равенката. Да, сè е одлично!

„Интересен филм!“ ќе забележи будниот млад хемичар. „Зошто додадовте вода на последниот чекор? Што ако сакам да додадам водород пероксид или само H2 или калиум хидрид или H2S? Додадовте вода затоа што МОРАВ да додадете го или едноставно ви се допадна?“

Па, ајде да го сфатиме. Па, прво, ние природно немаме право да додаваме супстанции во равенката на реакцијата по волја. Реакцијата оди токму онака како што оди; како што нареди природата. Нашите допаѓања и недопаѓања не можат да влијаат на текот на процесот. Можеме да се обидеме да ги промениме условите на реакцијата (да ја зголемиме температурата, да додадеме катализатор, да го промениме притисокот), но ако се поставени условите за реакција, неговиот резултат повеќе не може да зависи од нашата волја. Така, формулата на водата во равенката на последната реакција не е моја желба, туку факт.

Второ, може да се обидете да ја изедначите реакцијата во случаи кога супстанците што ги наведовте се присутни наместо вода. Ве уверувам: во никој случај нема да можете да го направите ова.

Трето, опциите со H 2 O 2, H 2, KH или H 2 S се едноставно неприфатливи во овој случај поради една или друга причина. На пример, во првиот случај, состојбата на оксидација на кислородот се менува, во вториот и третиот - на водородот и се договоривме дека состојбата на оксидација ќе се промени само за Mn и S. Во четвртиот случај, сулфурот генерално делуваше како оксидирачки агенс, и се договоривме дека С - средство за намалување. Покрај тоа, калиум хидридот веројатно нема да „преживее“ во водена средина (а реакцијата, дозволете ми да ве потсетам, се одвива во воден раствор), а H 2 S (дури и ако оваа супстанца е формирана) неизбежно ќе влезе во раствор со KOH. Како што можете да видите, познавањето на хемијата ни овозможува да ги отфрлиме овие супстанции.

„Но, зошто вода? - прашуваш ти.

Да, затоа што, на пример, овој процес(како и во многу други) водата делува како растворувач. Затоа што, на пример, ако ги анализирате сите реакции што сте ги напишале за 4 години студирање хемија, ќе откриете дека H 2 O се појавува во речиси половина од равенките. Водата е генерално прилично „популарно“ соединение во хемијата.

Разберете дека не велам дека секој пат кога во проблемот 30 треба „да испратите водород некаде“ или „да земете кислород од некаде“, треба да зграпчите вода. Но, ова веројатно би била првата супстанција за која треба да се размислува.

Слична логика се користи за равенки за реакција во кисели и неутрални медиуми. Во првиот случај, треба да ја додадете формулата на вода на десната страна, во втората - калиум хидроксид:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O,
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + K 2 SO 4 + KOH.

Распоредот на коефициентите не треба да предизвика ни најмала тешкотија за искусни млади хемичари. Конечниот одговор:

2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5K 2 SO 3 = 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 3H 2 O,
2KMnO 4 + H 2 O + 3K 2 SO 3 = 2MnO 2 + 3K 2 SO 4 + 2KOH.

Во следниот дел ќе зборуваме за продуктите на редукцијата на хроматите и дихроматите, азотните и сулфурните киселини.

Делото се состои од два дела:
- дел 1 - задачи со краток одговор (26 - основно ниво, 9 напредни),
- дел 2 - задачи со детални одговори (5 задачи високо ниво).
Максимален број примарни точкиостана иста: 64.
Сепак, некои промени ќе бидат направени:

1. Во задачи од основно ниво на тежина(порано Дел А) ќе вклучува:
а) 3 задачи (6,11,18) с повеќекратен избор(3 од 6, 2 од 5)
б) 3 задачи со отворен одговор (проблеми со пресметка), точниот одговор овде ќе биде резултат на пресметките, снимен со одреден степен на точност;
Како и другите задачи на основно ниво, овие задачи ќе вредат 1 почетен поен.

2. Задачите на напредно ниво (порано Дел Б) ќе бидат од еден тип: задачи за усогласеност. Тие ќе добијат 2 поени (доколку има една грешка - 1 поен);

3. Прашањето на тема: „Реверзибилни и неповратни хемиски реакции. Хемиска рамнотежа. Поместување на рамнотежата под влијание на различни фактори“.
Сепак, прашањето за соединенијата што содржат азот ќе се проверува на основно ниво.

4. Времето за унифициран испит по хемија ќе се зголеми од 3 часа на 3,5 часа(од 180 до 210 минути).