ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння перетворювати схеми окисно-відновних реакцій на хімічні рівняння методом електронного балансу.

Коефіцієнт перед формулою відновника – \(3\).

Відповідь: 3.

ТЕМА: Обчислення в хімії. Виведення молекулярної формули речовини за об’ємом газуватого продукту реакції за її участі.

Завдання скеровано на перевірку вміння виводити молекулярну формулу речовини за об’ємом газуватого продукту реакції за її участі.

Дано:
\(m(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+1}\mathrm{OH})=92\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(D_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=50\)
\(M(\mathrm{H})=1\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{C})=12\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{O})=16\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\((2n+2)\ -\ ?\)

Відповідь: 6.

ТЕМА: Основні хімічні поняття. Речовина. Хімічна формула.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати якісний (елементний) і кількісний склад речовини за її хімічною формулою.

Хімічна формула – запис, що показує, якісний (визначають за хімічними символами) і кількісний (визначають за правими підрядковими індексами) склад речовини.

Молекулярні формули речовин, про які йдеться в завданні, різні, тому їхні найпростіші та структурні формули не можуть бути однаковими.

Якісний склад у цих речовин однаковий, бо їхні молекулярні формули містять однакові набори символів хімічних елементів, натомість кількісний склад різний, бо індекси біля символів Карбону й Оксигену різні.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Основні хімічні поняття. Будова атома.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати хімічні елементи за електронною будовою енергетичних рівнів їхніх атомів.

В атомах d-елементів заповнюється електронами зовнішній d-підрівень (рис. 1).

Рис. 1. Положення s-, p-, d-, f-елементів у періодичній системі

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Будова речовини. Електронегативність.

Завдання скеровано на перевірку розуміння змісту поняття електронегативність і закономірностей зміни електронегативності в періодах і групах періодичної системи хімічних елементів.

Електронегативність хімічного елемента – це властивість його атома притягувати спільні з іншим атомом електронні пари. У групах електронегативність атомів хімічних елементів зі збільшенням їхніх протонних чисел (порядкових номерів) зменшується, а в періодах – збільшується.

Рис. 1. Закономірності зміни електронегативності у періодичній системі

Відповідь: A.

ТЕМА: Основні хімічні поняття. Будова атома.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати склад атомів хімічних елементів однієї підгрупи періодичної системи.

A у цих елементів різні протонні числа, а тому й різна кількість електронів в атомах

Б це елементи однієї підгрупи (VIIА), тому в їхніх атомах однакова кількість (7) електронів на зовнішньому енергетичному рівні

B це елементи різних періодів, тому в їхніх атомах різна кількість енергетичних рівнів

Г це елементи різних періодів, тому в їхніх атомах різна кількість енергетичних підрівнів

Електронна формула атома Хлору \(1s^22s^22p^6\underline{3s^23p^5}\).

Електронна формула атома Брому \(1s^22s^22p^63s^23p^6\underline{4s^24p^5}\).

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічний зв’язок.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати речовини з ковалентним неполярним типом хімічного зв’язку.

Хімічним зв’язком називають сили, які утримують атоми в молекулах або кристалах. Під час утворення молекул у хімічних реакціях атоми хімічних елементів прагнуть утворити стійку зовнішню оболонку з восьми електронів. Зв’язок між атомами за рахунок спільних електронних пар називають ковалентним. Якщо двохатомна молекула утворена атомами одного неметалічного елемента, то негативний заряд спільної електронної пари розподілений між ними порівну. Такий зв’язок називають ковалентним неполярним.

У молекулі фтору спільна електронна пара однаковою мірою належить обом атомам Флуору, тому зв’язок між ними – ковалентний неполярний (рис. 1).

Рис. 1. Електронна будова молекули фтору

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічний зв’язок. Будова речовини.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати речовини йонної будови.

Йонний зв’язок – хімiчний зв’язок електростатичної природи між атомами чи групою атомiв із дуже великою рiзницею в електронегативностях. Валентний електрон при цьому переходить до атома з більшою електронегативністю, а утворені йони притягаються електростатичними силами.

Тобто йонний зв’язок – це зв’язок між йонами.

У кристалічних ґратках натрій оксиду сполучені катіони Натрію й аніони Оксигену – хімічних елементів із великою різницею електронегативностей (рис. 1).

Рис. 1. Закономірності зміни електронегативності хімічних елементів у періодичній системі

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Окисно-відновні реакції.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати ступені окиснення хімічних елементів за формулами речовин і складних йонів, визначати кількість відданих або прийнятих під час окисно-відновних реакцій електронів.

Ступінь окиснення – це умовний цілочисловий заряд на атомі в молекулярній частинці, якого би він набув, якщо відокремити зв’язані з ним електронегативніші атоми разом із парами електронів, що належать зв’язкам. Це ціле число – додатне, від’ємне або нуль.

Алгебрична сума ступенів окиснення всіх атомів у нейтральній молекулі дорівнює нулю, а в йоні – величині його заряду.

Ступені окиснення атомів Гідрогену й Оксигену у складних речовинах зазвичай становлять +1 і –2 відповідно.

\begin{gather*} \mathrm{\overset{+1}{H}_2\overset{-2}{S}}\rightarrow \left[\mathrm{\overset{+6}{S}\overset{-2}{O}_4} \right]^{2-}\\[7pt] \mathrm{\overset{-2}{S}\ - }\ 8\overline{e}\rightarrow\mathrm{\overset{+6}{S}}\ \ \text{відновник},\ \underline{\text{окиснення}} \end{gather*}

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Розчини. Електроліти й неелектроліти.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати склад речовин, визначати типи хімічних зв’язків у них і розпізнавати електроліти.

Електричний струм проводять розчини й розплави електролітів – речовин із йонним або ковалентним сильно полярним типами хімічного зв’язку.

Необхідною умовою дисоціації сульфатної кислоти (Б) на йони є вода, безводна сульфатна кислота на йони не дисоціює.

Етанол (В) і глюкоза (Г) у водному розчині на йони не дисоціюють, тому їхні розчини не проводять електричний струм.

Натрій гідроксид (А) – йонна речовина, її кристалічні ґратки під час плавлення руйнуються. Вільні йони, що утворюються внаслідок цього, за різниці потенціалів рухаються впорядковано – розплав проводить електричний струм.

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічні й органічні речовини, їхні властивості.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей амоніаку, гідроген хлориду, нітроген(I) оксиду, нітроген(IV) оксиду, розуміння умов збирання газів витісненням води.

Витісненням води збирають газуваті мало- або нерозчинні у воді речовини, які не реагують із нею (рис. 1).

Рис. 1. Збирання газу витісненням води

Із-поміж наведених у завданні речовин добре розчинними є гідроген хлорид, амоніак, нітроген(IV) оксид. Тому їх не збирають витісненням води. Нітроген(І) оксид – малорозчинний газ, його можна зібрати витісненням води.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Основні класи неорганічних сполук. Оксиди.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати осно́вні, кислотні, амфотерні й несолетворні оксиди.

Класифікацію оксидів за їхнім складом і хімічними властивостями наведено на рисунку 1.

Рис. 1. Класифікація оксидів

До основних оксидів належать:

• оксиди всіх металічних елементів головної підгрупи першої групи;
• оксиди всіх металічних елементів головної підгрупи другої групи, починаючи з магнію \((\mathrm{Mg\ –\ Ra})\);
• оксиди металічних елементів у нижчих значеннях валентності, наприклад \(\mathrm{MnO, FeO}\).

Кислотними оксидами є більшість оксидів неметалічних елементів (\(\mathrm{SO_3,\ P_2O_5}\) тощо). Вищі оксиди металічних елементів зі змінною валентністю також виявляють переважно кислотні властивості, наприклад: \(\mathrm{CrO_3, Mn_2O_7, V_2O_5}\).

Амфотерні оксиди під час взаємодії з кислотою або кислотним оксидом виявляють властивості, характерні для основних оксидів. Так само, як основні оксиди, вони взаємодіють iз кислотами з утворенням солі й води. У реакціях із лугами або з оксидами лужних і лужноземельних елементів амфотерні оксиди виявляють кислотні властивості.

A силіцій(IV) оксид – кислотний, тому реагує з натрій гідроксидом і не реагує з хлоридною кислотою

Б нітроген(І) оксид несолетворний, тому не реагує ні з натрій гідроксидом , ні з хлоридною кислотою

B магній оксид основний, тому реагує з хлоридною кислотою і не реагує з натрій гідроксидом

Г цинк оксид амфотерний, тому реагує як із натрій гідроксидом , так і з хлоридною кислотою

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Основні класи неорганічних сполук. Луги.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати луги за їхніми хімічними формулами, застосовувати знання про способи добування лугів.

Із-поміж металів, яким відповідають основи, формули яких наведено в умові завдання, до активних належить лише кальцій. Йому відповідає луг – кальцій гідроксид. Одним зі способів добування лугів є взаємодія лужних і лужноземельних металів із водою, зокрема кальцій реагує з нею з утворенням кальцій гідроксиду й виділенням водню:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Кислоти. Класифікація кислот.

Завдання скеровано на перевірку вміння розрізняти кислоти за основністю.

Критерій класифікації кислот за основністю – кількість атомів Гідрогену, здатних заміститися на атоми металічного елемента. У молекулах одноосновних кислот один атом Гідрогену здатен заміститися атомом металічного елемента, у молекулах двоосновних кислот два атоми Гідрогену здатні заміститися атомами металічного елемента (рис. 1).

Рис. 1. Класифікація кислот за основністю

У молекулах перхлоратної (В) й нітритної (Г) кислот по одному атому Гідрогену, здатному заміститися на атом металічного елемента, тому ці кислоти одноосновні.

У молекулі етандіонової (оксалатної, щавлевої) кислоти (А) дві карбоксильні групи, тобто є два атоми Гідрогену, здатні до заміщення на атоми металічних елементів:

У молекулі 2-оксіпропанової (молочної) кислоти (Б) одна карбоксильна група, тому ця кислота одноосновна:

Відповідь: A.