Учебно-методический комплекс Новосибирск 2014 Учебно-методический комплекс предназначен для студентов I курса факультета естественных наук, направление подготовки 06. 03. 01 «Биология (академический бакалавр)»
Скачать 1.04 Mb.
|
Основные понятияСкорость химической реакции и скорость по компоненту. Порядок реакции и порядок по компоненту. Константа скорости реакции. Кинетическое уравнение. Механизм химической реакции. Элементарные реакции. Молекулярность реакции. Температурная зависимость константы скорости. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Предэкспоненциальный множитель. Активированный комплекс. Катализ. Индукция. Цепные реакции. Вопросы и задачи 1. Определите понятия скорость химической реакции, скорость по компоненту и константа скорости. Укажите их размерности. 2. Для реакции А В изобразите кинетические кривые для А и В. Каким образом из этих кривых можно вычислить скорость реакции в произвольный момент времени t? 3. Каков порядок реакций радиоактивного распада? Период полураспада радиоактивного изотопа 131I τ1/2 = 8 сут. Через какое время активность 131I составит 10% от первоначальной? 4. Для реакции А + В продукты известны следующие экспериментальные данные:
Из этих данных определите: а) порядок реакции и порядок по каждому реагенту; б) константу скорости реакции. Напишите кинетическое уравнение. 5. Сравните понятия молекулярность и порядок реакции. Для реакции А + В → С известно, что: а) эта реакция является элементарной; б) эта реакция является сложной, порядок по компоненту А равен 1, а по В равен 0,5. Определите порядок реакции и напишите кинетическое уравнение для а) и б). 6. Для реакции N2O5(газ) → 2NO2(газ) + 0,5О2(газ) найдено кинетическое уравнение этой реакции v = (k2k1 / k1) C(N2O5), и предложен механизм, включающий следующие стадии: 1) быстро устанавливающееся равновесие
2) медленную реакцию
3) быструю реакцию
Показать, что предложенный механизм реакции согласуется с экспериментально установленным кинетическим уравнением. 7. Как зависит константа скорости реакции от температуры? Что такое энергия активации? Изобразите графически зависимость энергии системы А + В  С + D от координаты реакции для эндо- и экзотермической реакции. Как называется состояние, соответствующее максимуму энергии? Укажите на этой зависимости энергию активации прямой реакции, обратной реакции и тепловой эффект реакции.8. Сравнить три типа сложных химических реакций: 1) цепные; 2) с участием катализатора; 3) с участием индуктора. Назвать одно их главное сходство и принципиальные отличия. 8. Примеры контрольных и экзаменационных работ 8.1. Примеры контрольных работ Контрольная работа 1, 20082009 учебный год 1. Для невозбужденного состояния иона Мо+5 написать электронную конфигурацию и привести возможные значения квантовых чисел для АО, на которых может находиться валентный электрон. Сформулируйте принцип Паули. 2. Молекула AlN является парамагнитной частицей. Изобразить энергетическую диаграмму МО для AlN и AlN+. Какая из этих частиц имеет наибольшую энергию диссоциации? Потенциалы ионизации I(Al) = 6,0 эВ; I(N) = 14,5 эВ. 3. Определить пространственное строение следующих частиц: SeF2Cl2,  , XeO3. Какие из молекул обладают постоянным дипольным моментом? Ответ обосновать.4. В реакции Н+ + NO = NO+ + H выделилось 4,3 эВ энергии. Рассчитать потенциал ионизации NO и построить энергетическую диаграмму системы. 5. Систему, содержащую 1 моль Не при давлении 1 атм и температуре 300 К, изобарно нагрели до 600 К и затем изотермически уменьшили объем в два раза. Определить: а) во сколько раз изменилось число микросостояний системы; б) изменение внутренней энергии системы. 6. Ароматическое соединение СnHmF2 с молярной массой 142 г / моль дает в ПМР-спектре два сигнала. Известно, что это соединение не обладает дипольным моментом. Изобразить структурную формулу соединения и найти соотношение интенсивностей сигналов в ПМР-спектре. Контрольная работа 1, 20092010 учебный год 1. Анион Э  (где О – атом кислорода) содержит 68 электронов:а) Определить Э и число протонов в анионе; б) Написать электронную конфигурацию Э3+. 2. а) Построить диаграммы МО для частиц В2 и BN. Какие из них диамагнитны? б) Определить кратность связи. в) Показать, как изменятся энергии диссоциации и длины связей в этих частицах после удаления одного электрона. 3. Исходя из значений ковалентности атома Se в основном и возбуждённых состояниях предложить эмпирические формулы всех возможных соединений SeFx. Используя правила Гиллеспи Найхольма, определить геометрию всех предложенных молекул и обосновать её. Какие из них имеют дипольный момент? 4. Для реакции Н+ + Н– = Н2 определена ∆Ереакц. = –17,35 эВ. Рассчитать сродство к электрону атома водорода, если известно, что полная энергия молекулы Н2 Еполн.(Н2) = –31,68 эВ. Расчёт проиллюстрировать энергетической диаграммой. 5. Число микросостояний, приходящихся на одну молекулу многоатомного идеального газа, возросло в 8 раз при увеличении температуры от 300 до 600 К в изохорных условиях. Рассчитать изохорную молярную теплоёмкость газа сv. Является ли молекула газа линейной? Вкладом колебательной составляющей теплоёмкости пренебречь. 6. Ароматическое соединение состава С14Н16 имеет в ПМР спектре два сигнала с соотношением интенсивностей 3 : 1. Известно, что дипольный момент соединения равен нулю. Какова структурная формула этого соединения? 7(дополнительная задача). Изотопы 8В и 8Li подвержены радиоактивному распаду с образованием одного и того же изотопа 8Ве. а) Написать обе реакции и указать тип распада. б) Какая реакция более выгодна с энергетической точки зрения? Ответ обосновать. Принять массы изотопов 8В и 8Li равными 8,02359 и 8,02249 а. е .м. соответственно. Контрольная работа 1, 20102011 учебный год 1. Написать электронные конфигурации: а) атомов S, As и иона Rh3+ в основном состоянии; б) атомов S и As, соответствующие их максимальной ковалентности. 2. Определить кратность связи частицы CN+. Изобразить диаграмму МО, полагая, что частица CN+ парамагнитна. 3. Предложить пространственное строение XeOF4. Ответ обосновать. 4. а) Рассчитать энергию реакции 2О2 =  +  ;б) Изобразить энергетическую диаграмму системы; в) Выделяется или поглощается энергия в этом процессе? Из приведённых справочных данных выбрать необходимые: D(O2) = 494; D( ) = 643; D() = 394; I(O2) = 1165; E(O2) = –42; I1(O) = 1314; E(O) = –142 (D – энергия диссоциации на атомы; I – энергия (потенциал) ионизации; Е – сродство к электрону. Все энергии даны в кДж / моль).5. При облучении иона Cl– фотонами с длиной волны λ = 350 нм образуется атом Cl в основном состоянии и электрон. Рассчитать сродство к электрону атома Cl, считая кинетическую энергию образовавшегося электрона равной нулю. 6. ПМР-спектр соединения состава С3Н3F содержит один сигнал. а) Изобразить структурную формулу. б) определить пространственное строение. в) оценить дипольный момент молекулы С3Н3F, если дипольные моменты связей равны: p(C-H) = 0,3 D и р(С-F) = 1,4 D, а электроотрицательности атомов равны: χ(С) = 2,5; χ(Н) = 2,1; χ(F) = 4,0. 7. При изохорном нагревании 0,1 моля одноатомного идеального газа от начальной температуры Т1 = 300 К до некоторой температуры Тх число микросостояний каждого атома увеличилось в 2 раза. Рассчитать изменение внутренней энергии ∆U и энтальпии ∆H для этого процесса. Контрольная работа 1, 20112012 учебный год 1. а) Написать электронные конфигурации следующих частиц: P, Fe3+. б) Используя диаграммы МО, сравнить попарно потенциалы ионизации для: 1) молекулы О2 и атома О; 2) молекулы N2 и атома N. в) Написать электронную конфигурацию молекулы N2. 2. Используя метод Гиллеспи и дополнение Найхольма, определить геометрию частиц: SnCl4;  ;  ;  . Ответы обосновать. Дать название геометрической формы указанных частиц.3. а) Рассчитать изменение энергии в реакции H + H + H =  + H и построить энергетическую диаграмму системы, используя следующие данные: энергия диссоциации связи D(H2) =4,48 эВ; потенциал ионизации I(H2) = 15,43 эВ; сродство к электрону A(H) = – 0,75 эВ. б) Рассчитать энергию диссоциации связи молекулярного иона . 4. а) Рассчитать изменение U, H и S при изобарном нагревании 2 молей N2 от 150 до 300 К. б) Во сколько раз изменится число микросостояний, приходящихся на одну молекулу, в этом процессе? 5. В молекуле состава C2H5ON атом азота находится в sp3 гибридном состоянии. а) Изобразить структурную формулу соединения. б) указать гибридизацию атомов углерода. в) сколько сигналов и с каким соотношением интенсивностей будет наблюдаться в ПМР спектре этого соединения? Контрольная работа 2, 2008–20009 учебный год 1. Для реакции А(г.) + В2(г.) = АВ2(г.) ∆rGo (кДж) = –3,00 + 0,005Т, где Т – температура в К. Определить: а) ∆rHo; ∆rSo ; KP и КС при 600 К; б) равновесный состав газовой смеси (в молях), если первоначально в вакуумированный сосуд (V = 2 л) поместили 2 моля АВ2; в) уменьшится или увеличится общее давление в системе, если охладить полученную реакционную смесь от 600 до 500 К? Ответ обосновать. 2. К 1 л 2·103 М раствора AgNO3 добавили 1 л 4103 М раствора HCl. Определить осмотическое давление, рН и концентрации ионов Ag+ и Cl– в полученном растворе. KL(AgCl) = 1,71010. |
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс предназначен для студентов VI курса факультета естественных наук, направление подготовки 020400 68 «Биология... |  | Учебно-методический комплекс предназначен для студентов I курса факультета естественных наук, направление подготовки 06. 03. 01020201... |
| Учебно-методический комплекс «Иностранный язык» предназначен для студентов 2-го и 3-его курсов биологического отделения факультета... | | Учебно-методический комплекс предназначен для студентов юридического факультета, обучающихся по специальности 030900. 62 бакалавр... |
| Нотариат: комплекс учебно-методических материалов для студентов заочного обучения – Калининград: 2013. 50с | | Умк1: Учебно-методический комплекс кафедры теории права и сравнительного правоведения для студентов 1 курса Факультета Права // Автор-составитель... |
| Учебно-методический комплекс предназначен для студентов обучающихся по специальности 080801. 65 | | Учебно-методический комплекс предназначен для студентов, обучающихся по специальности 032001 «Документоведение и документационное... |
| Учебно-методический комплекс предназначен для удобной организации студентом самостоятельной работы по изучению дисциплины «Международное... | | Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит учебно-тематический план, учебную программу,... |