ТЕМА: Хімічний зв’язок.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати склад речовини й визначати тип хімічного зв’язку в ній.

Зв’язок між атомами за рахунок спільних електронних пар називають ковалентним.

Електронегативність хімічного елемента – це властивість його атома притягувати спільні з іншим атомом електронні пари.

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.

Зі зростанням протонного числа електронегативність хімічних елементів зростає в періодах і зменшується в підгрупах.

Ковалентний зв’язок, у якому одна чи кілька спільних електронних пар зміщені в бік електронегативнішого атома, називають полярним зв’язком.

Умову завдання задовольняє тетрахлорометан \(\mathrm{CCl_4}\), у молекулі якого атом неметалічного елемента Карбону сполучений за рахунок спільних електронних пар з атомами іншого неметалічного елемента – Хлору. Електронегативність Хлору більша за електронегативність Карбону, спільні електронні пари в молекулі зсунуті до атомів Хлору.

Тобто зв’язки між атомами Карбону та Хлору ковалентні полярні (рис. 1).

Рис. 1. Ковалентні полярні зв’язки в молекулі тетрахлорометану

Відповідь: Б.

ТЕМА: Періодичний закон і періодична система хімічних елементів. Будова атома.

Завдання скеровано на перевірку розуміння фізичного змісту порядкового номера хімічного елемента в періодичній системі, уміння визначати протонне число елемента.

Порядковий номер Літію в періодичній системі, а отже і його протонне число, дорівнює трьом.

Відповідь: B.

ТЕМА: Швидкість хімічних реакцій.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати залежність швидкості хімічної реакції від різних чинників.

Швидкість хімічної реакції – це швидкість утворення її продуктів або витрачання реагентів.

Зі зростанням температури хімічні реакції переважно пришвидшуються. Це зумовлено збільшенням умісту активних молекул (чи інших структурних частинок) у реакційній суміші. Натомість охолодження уповільнює взаємодію між реагентами. Саме тому харчові продукти довше зберігаються за низьких температур.

Зі зменшенням концентрації реагентів зменшуватиметься частота зіткнень (у тому числі й активних) між їхніми частинками. Зі збільшенням концентрації реагентів зростає кількість зіткнень (активних також) між їхніми частинками. Відповідно швидкість хімічної реакції зі збільшенням концентрації реагентів збільшується.

Відповідь: A.

ТЕМА: Реакції йонного обміну.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати перебіг реакцій між електролітами в розчині, їхні зовнішні ефекти.

Реакції обміну між електролітами в розчинах відбуваються за участю йонів. Умови необоротності перебігу реакцій обміну між електролітами в розчині наведено на схемі (рис. 1).

Рис. 1. Умови необоротності реакцій між електролітами у водних розчинах

Унаслідок змішування насичених водних розчинів натрій карбонату та барій хлориду утвориться осад барій карбонату:

Відповідь: Б.

ТЕМА: Суміші.

Завдання скеровано на розуміння поняття «суміш».

Складники суміші зберігають свою індивідуальність, їх можна виділити з неї. Наприклад, суміш кварцового піску з водою можна розділити фільтруванням, суміш вуглеводнів – дистилюванням.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Розчини. Розчинення.

Завдання скеровано на перевірку розуміння природи теплових явищ під час розчинення.

Теплові явища, що супроводжують розчинення речовин, є наслідком взаємодії складників розчину. Молекули води руйнують зв’язки між частинками розчинюваної речовини – молекулами або йонами. Під час цього процесу утворюються продукти приєднання молекул води до частинок розчинюваної речовини – гідрати. На руйнування зв’язків між частинками розчинюваної речовини енергія (\(E_1\)) витрачається. Утворення зв’язків між частинками розчинюваної речовини та молекулами розчинника супроводжується виділенням енергії (\(E_2\)). Якщо \(E_1\gt E_2\), розчин охолоджується, якщо \(E_1\lt E_2\), розчин нагрівається.

Відповідь: B.

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

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати основні, кислотні, амфотерні 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 з кислотами з утворенням солі і води. У реакціях із лугами або з оксидами лужних і лужноземельних елементів амфотерні оксиди виявляють кислотні властивості.

Ферум(ІІ) оксид є осно́вним, нітроген(І) оксид – несолетворний, нітроген(IV) оксид – кислотний, ферум(ІІІ) оксид – амфотерний.

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Класифікація хімічних реакцій. Хімічні властивості натрію.

Завдання скеровано на перевірку знання фізичних і хімічних властивостей натрію, продуктів реакцій за його участі.

Реакцію натрію з водою можна описати хімічним рівнянням $$ \mathrm{2Na+2H_2O=2NaOH+H_2\uparrow .} $$

Густина натрію (\(0,971\ \text{г/см}^3\) менша за густину води (\(1\ \text{г/см}^3\)).

Густина водню (\(M_r(\mathrm{H_2})=2\)) менша за густину повітря (\(\left\langle M_r(\text{пов.})\right\rangle =29\)).

У розчині натрій гідроксиду, який утворився внаслідок реакції натрію з водою, фенолфталеїн набуває малинового кольору.

Відповідь: B.

ТЕМА: Електролітична дисоціація. Сильні та слабкі електроліти.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати сильні та слабкі електроліти, складати й аналізувати рівняння електролітичної дисоціації.

Сульфатна й нітратна кислоти – сильні електроліти, у розведених розчинах практично повністю дисоціюють на йони: \begin{gather*} \mathrm{H_2SO_4\rightarrow 2H^+ + SO^{2-}_4};\\[7pt] \mathrm{HNO_3\rightarrow H^+ + NO^{-}_3}. \end{gather*}

Кількість речовини катіонів Гідрогену в розчині сульфатної кислоти вдвічі більша за її кількість речовини й становить \(0,01\ \text{моль}\ (2\cdot 0,005\ \text{моль})\). Стільки ж, за умовою, катіонів Гідрогену в розведеному розчині нітратної кислоти.

Етанова кислота – дуже слабкий електроліт, який незначною мірою дисоціює за рівнянням $$ \mathrm{CH_3COOH\rightleftarrows H^++CH_3COO^-}. $$

Тобто катіонів Гідрогену в розведеному розчині етанової кислоти значно менше порівняно з іншими розчинами, про які йдеться в завданні.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості. Поняття про твердість (жорсткість) води та способи її усунення.

Завдання скеровано на перевірку знання чинників, що зумовлюють постійну твердість води.

Твердість води – це сукупність її властивостей, зумовлених деякими катіонами металічних елементів у ній. Усі двовалентні катіони тією чи тією мірою впливають на твердість води, оскільки вони взаємодіють із певними аніонами, унаслідок чого утворюються нерозчинні або малорозчинні сполуки, що випадають в осад.

Постійна (некарбонатна) твердість води зумовлена катіонами \(\mathrm{Ca^{2+}}\) i \(\mathrm{Mg^{2+}}\), аніонами \(\mathrm{SO^{2-}_4}\).

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Амфотерні оксиди й гідроксиди.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті амфотерності.

Амфотерністю називають здатність деяких хімічних сполук залежно від умов виявляти або основні, або кислотні властивості. Наприклад, з кислотами гідроксиди Алюмінію та Цинку реагують як основи, з лугами – як кислоти.

На схемі 1 відображено реакцію цинку з хлоридною кислотою. На схемі 2 – добування цинк гідроксиду реакцією обміну між сіллю і лугом у водному розчині.

На схемах 3 й 4 відображено реакції цинк оксиду з кислотою і лугом відповідно, тобто його амфотерні властивості.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Реакції йонного обміну.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати перебіг реакцій між електролітами в розчині, їхні зовнішні ефекти.

Реакції обміну між електролітами в розчинах відбуваються за участю йонів. Умови необоротності перебігу реакцій обміну між електролітами в розчині наведено на схемі (рис. 1).

Рис. 1. Умови необоротності реакцій між електролітами у водних розчинах

Лише між калій нітратом і кальцій гідроксидом у водному розчині реакція не відбувається, оскільки всі речовини перебувають у розчині у вигляді йонів.

У варіантах відповіді А та В внаслідок реакцій утворюються осади ферум(ІІІ) гідроксиду й аргентум(І) хлориду відповідно.

У хімічній реакції між натрій карбонатом і нітратною кислотою (варіанті відповіді Б) виділяється газ.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Металічні елементи. Метали. Ряд активності металів. Корозія металів і способи захисту від неї.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті електрохімічної корозії металів, уміння порівнювати активність металів.

Одним зі способів захисту металевих конструкцій від морської води і ґрунтової корозії є використання протектора з активнішого металу.

Тобто протектором для заліза (головного складника сталі) є метал, розташований лівіше від нього в ряду активності металів (рис. 1).

Активність металів зменшується
Рис. 1. Ряд активності металів

Умову завдання задовольняє цинк.

Відповідь: B.

ТЕМА: Солі.

Завдання скеровано на перевірку знання тривіальних назв деяких неорганічних речовин, зокрема солей.

Головний складник мармуру – кальцій карбонат, формула якого \(\mathrm{CaCO_3}\).

Відповідь: B.