Материал: Лидин Р. А., Молочко В. А. Химия для абитуриентов. От средней школы к вузу

Физиологическое значение белков трудно переоценить; не случайно их называют «носителями жизни». Белки-основ­ ной материал, из которого построен живой организм, т.е. протоплазма каждой живой клетки.

При биологическом синтезе белка в полипептидную цепь включаются остатки 20 аминокислот (в порядке, задаваемом генетическим кодом организма). Среди них есть и такие, которые нё синтезируются вообще (или синтезируются в не­ достаточном количестве) самим организмом, они называют­ ся незаменимыми аминокислотами и вводятся в организм только вместе с пшцей. Пищевая ценность белков различна; животные белки, имеющие более высокое содержание неза­ менимых аминокислот, считаются для человека более важ­ ными, чем растительные белки. .

Упражнения

27.1.Составьте структурные формулы следующих веществ: а) полный эфир глюкозы и пропионовой кислоты; б) альдегидоспирт " состава‘.С5Н10О5; в) тетранитрометан; г) сульфат диметиламмония; д) аланинат калия; е) сульфат аланиния; ж) циклогексиламин.

27.2.Напишите уравнения следующих реакций:

27.3.Предложите способ разделения смеси бензола, фенола

инитробензола. Составьте уравнения всех необходимых реакций. .

27.4.Соединение состава С2Н5Ж )2 образует соли как с азотной кислотой, так и с гидроксидом бария. Напишите структурную формулу этого вещества и его изомера из другого класса. Приведите ' уравнейия реакций солеобразования и назовите полученные про­

Назовите все органические вещества.

230

г: Х1ШИЧЕС1Ш& ЗАДАЧИ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

Для решения химических задач можно использовать два метода: метод пропорций и по расчетной формуле. Первый из них хорошо описан и проиллюстрирован в учебнике химии для средней школы. Второй метод, также упомина­ емый в учебнике, но недостаточно объясненный, использует­ ся в этом пособии. Он основан на математических форму­ лах-определениях физико-химических величин^ которые со­ держатся в тексте пособия в пронумерованном виде.

Решение химических задач путем выведения расчетной формулы проводится в несколько этапов.

1) Записывается текст задачи и устно определяется ее тема.

Пример. Определите, какой объем (при н.у.) занимает порция углекислого газа С 0 2 с массой 110 г.

Тема данной задачи-определение объема газа (при щу.) по известной массе порции этого газа.

2) Составляется условие задачи; вводятся буквенные обо­ значения физических величин, причем вначале указывается величина, подлежащая определению, а затем-заданные величины.

тсо2 —1Ю г

3)Составляется химическая формула или уравнение реакции, на основе которых будет решаться данная задача (если о них говорится в условии задачи).

Внашем примере уравнения реакции нет.

4)Решается задача в общем виде, т. е. выводится матема­ тическая расчетная формула на обнове известных из материа­ ла данной и предыдущих тем закономерностей.

Внашем примере используются два уравнения, а именно связь между объемом газа и его количеством-уравнение (4) и связь между массой газа и его количеством-уравнение (2):

псо2 ~ ^со2/^м и псо2 —тсо2/^со2*

Решая эту систему уравнений относительно УСо2>получаем:

1со2 = 1мт со2М^со2*

231

5) Выведенная расчетная формула , проверяется на соот­ ветствие ^единиц. В случае необходимости вносятся уточнег ния в данные задачи. -

Внашем примере имеем: умвыражается в л/моль, гпСо2~

вг и МСо2‘"в г/моль, откуда получаем, что Усо2 выразится

вл, т.е. формула верна.

6)Условие задачи (пункт 2) дополняется теми данными, которые в задачах обычно не даются (но требуются для расчета в соответствии с выведенной формулой), поскольку эти данные можно получить из уравнения реакции (стехио­ метрические коэффициенты), из Периодической системы (от­ носительные атомные массы, относительные молекулярные массы, молярные массы) или из справочных 'таблиц (число Авогадро и молярный объем газа при н. у. должны быть

7) Проводится подстановка значений всех величин в рас­ четную формулу (не нарушая порядка их расположения и опуская единицы) и сам расчет; к полученному значению искомой величины добавляется ее единица измерения.

8) Записывается ответ задачи, причем он должен быть полным. .

.Ответ. Порция углекислого газа с массой 110 г занимает при н. у. объем 56,0 л. *

Ответ. В 0,25 моль водорода Н2 содержится 1,5*1023 молекул Н2.

232

НЖ)3, 710 г НС1, 200 г Мп02, 60 г С12, 3,1 г Са3(Р04)2.

1.3.Определите, какое число молекул содержат: 1,25 моль 0 2,

680 г ИН3, 13,2 моль Н2, 4,5 кг 802, 0,055 моль Н20.

* 1.4. Рассчитайте абсолютную массу одной молекулы Вг2, С02, ИН3, Н2804, Н20, 12..

1.5. Одинаковое ли число молекул содержится в 1 г 0 2, 1 г Н2

и1 г СОд? Ответ подтвердите расчетом.

1.6.Определите количество и массу веществ, в порциях которых содержится:

а) 3* 1022 молекул О,, в) 4* 1023 молекул С 02, б) 6*1021 молекул ЫН3, г) 1,2* 1024 молекул N3.

Рассчитайте также массу одной молекулы каждого вещества.

1.7.Определите количество вещества и число молекул для следующих порций: а) 3,55 г С12, б) 31,1 г НЖ)3. ч

1.8.Вычислите массу 5,2 моль вещества состава Ре2С16. Какое число молекул содержится в этой порции?

1.9.Вычислите массу вещества, содержащую 2,41 • 1019 молекул Р4О10. Какое число атомов фосфора и кислорода находится в этой

233

11.10. Определите количестврвеществаи массу порции бутана С4Н10, содержащей 2,4*1021 атомов углерода. Какова масса одной молекулы бутана?

1.11. Рассчитайте, какое число атомов кислорода и водорода находится в 4,375 г кристаллогидрата Си804*5Н20.

РАЗДЕЛ 2

\Типовые задачи

1.Составьте молекулярную формулу веществах названием:

сульфат алюминия.

Молекулярная формула А12(804)3

Ответ. Молекулярная формула сульфата . алюминия будет А12(804)3.

Пояснения к решению.

1) Пользуясь сводкой катионов и анионов, выпишем химический символ катиона алюминия и формулу сульфат-иона:

и проверим соблюдение закона сохранения заряда: +3 —2= +1 (электронейтральность отсутствует).

2) Подберем дополнительные множители, позволяющие обеспечить электронейтральность формульной единицы:

(А13+)я(8 0 П у и ^ = 2,у = 3.

*3) Запишем молекулярную формулу сульфата алюминия, опуская все заряды и скобки у простых ионов (в данном случае-у катиона алюминия):

'А 12( 8 0 4 ) з .

2. Определите, какой объем (при н. у.) занимает порция углекислого

Ответ. Порция углекислого газа С 02 с массой 110 г занимает объем 56,0 л (при н. у.).

3. Определите объем, который занимает (при н.у.) порция газа В,

234