АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Какое вещество имеет наибольшую температуру кипения: Плотность, температура плавления и кипения простых веществ: таблицы для элементов

17 мая, 2020 by admin

Плотность, температура плавления и кипения простых веществ: таблицы для элементов

В таблице приводятся основные физические свойства простых веществ: плотность при температуре 20°С (в случае, если плотность измерена при другой температуре, последняя указана в скобках), температура плавления и температура кипения веществ в градусах Цельсия.

Указаны плотность и температуры плавления и кипения следующих простых веществ: азот N₂, актиний Ac, алюминий Al, америций Am, аргон Ar, астат At, барий Ba, бериллий Be, бор B, бром Br, ванадий V, висмут Bi, водород H₂, вольфрам W, гадолиний Gd, галлий Ga, гафний Hf, гелий He, германий Ge, гольмий Ho, диспрозий Dy, европий Eu, железо Fe, золото Au, индий In, йод (иод) J, иридий Ir, иттербий Yb, иттрий Y, кадмий Cd, калий K, кальций Ca, кислород O₂, озон O₃, кобальт Co, кремний Si, криптон Kr, ксенон Xe, кюрий Cm, лантан La, литий Li, лютеций Lu, магний Mg, марганец Mn, медь Cu, молибден Mo, мышьяк As, натрий Na, неодим Nd, неон Ne, нептуний Np, никель Ni, ниобий Nb, олово Sn, осмий Os, палладий Pd, платина Pt, плутоний Pu, полоний Po, празеодим Pr, прометий Pm, протактиний Pa, радий Ra, радон Rn, рений Re, родий Rh, ртуть Hg, рубидий Rb, рутений Ru, самарий Sm, свинец Pb, селен Se, сера S, серебро Ag, скандий Sc, стронций Sr, сурьма Sb, таллий Tl, тантал Ta, теллур Te, тербий Tb, технеций Tc, титан Ti, торий Th, тулий Tu, углерод C (алмаз, графит), уран U, фосфор P (белый, красный), франций Fr, фтор F, хлор Cl, хром Cr, цезий Cs, церий Ce, цинк Zn, цирконий Zr, эрбий Er.

Следует  отметить, что плотность веществ в таблице выражена в размерности кг/м³ со множителем 10³. В таблице можно выделить вещества (химические элементы) с минимальной и максимальной плотностью. Наименьшей плотностью из химических элементов обладают газы — например, плотность водорода равна всего 0,089 кг/м

Цифры в скобках означают, что вещество при данной температуре разлагается. Сокращения: г. — газ, ж. — жидкость, тв. — твердое вещество, возг. — возгоняется, ромб. — ромбическая структура.

По данным таблицы можно выделить вещества, обладающие минимальной и максимальной температурой плавления и кипения. Самую низкую температуру плавления имеет химический элемент гелий — его температура плавления равна минус 272,2 °С. Гелий также обладает и самой низкой температурой кипения.

Самую высокую температуру плавления среди простых веществ имеет такой химический элемент, как углерод в виде графита. Он начинает плавиться при температуре 3600°С. Другая модификация углерода — алмаз также относится к тугоплавким веществам с температурой плавления 3500°С.

Самую высокую температуру кипения имеет элемент кадмий, он кипит при температуре не ниже 7670°С, хотя начинает плавиться всего лишь при 321°С.

Атомная масса и плотность простых веществ

В таблице приведена атомная масса и плотность следующих химических элементов: азот ,актиний, алюминий,  америций, аргон, астат, барий, бериллий, берклий, бор, бром, ванадий, висмут, водород, вольфрам, гадолиний, галлий, гафний, гелий, германий, гольмий, диспрозий, европий, железо, золото, индий, йод, иридий, иттербий, иттрий, кадмий, калий, калифорний, кальций, кислород, кобальт, кремний, криптон, ксенон, кюрий, лантан, литий, лютеций, магний, марганец, медь, менделевий, молибден, мышьяк, натрий, неодим, неон, нептуний, никель, ниобий, олово, осмий, палладий, платина, плутоний, полоний, празеодим, прометий, протактиний, радий, радон, рений, родий, ртуть, рубидий, рутений, самарий, свинец, селен, сера, серебро, скандий, стронций, сурьма, таллий, тантал, теллур, тербий, технеций, титан, торий, тулий, углерод (графит, алмаз), уран, фермий, фосфор, франций, фтор, хлор, хром, цезий, церий, цинк, цирконий, эйнштейний, эрбий.

Указанные значения плотности соответствуют плотности веществ при температуре 20°С и атмосферном давлении, за исключением тех случаев, когда в скобках указана другая температура.

Плотность элементов дана в размерности тонна на кубометр. Например, плотность жидкого азота при температуре -195,8°С равна 0,808 т/м³ или 808 кг/м³; плотность хлора в газообразном состоянии равна 3,214 кг/м³, жидкого — 1557 кг/м³. Значения плотности веществ приведены для их естественного молекулярного и агрегатного состояний при указанной температуре.

Источники:
1. Писаренко В.В. Справочник лаборанта-химика. Справ. пособие для проф.-техн. учебн. заведений. М., «Высшая школа», 1970. — 192 стр. с илл.

Наибольшая температуры — Справочник химика 21

    Схема потоков в простой колонне, разделяющей многокомпонентную смесь, принципиально не отличается от потоков в колонне для разделения бинарной смеси (рис. 1У-5). Однако в отличие от бинарной системы в многокомпонентной смеси содержится компонент, имеющий самую низкую температуру кипения (самую высокую относительную летучесть), т.е. НКК, компонент с наибольшей температурой кипения (наименьшей относительной летучестью), т.е. ВКК, а также компоненты, которые по температурам кипения (относительным летучестям) располагаются между НКК и ВКК. Это вносит целый ряд особенностей в расчет и поведение компонентов при ректификации. 

    Наибольшая температура горения наблюдается в верхних зонах катализатора, где процесс осуществляется при максимальной концентрации кислорода. По мере выгорания кокса зона наибольшей температуры перемещается сверху вниз. Необходимо тщательно контролировать перемещения горения по зонам с помощью зональных термопар. Недопустимо превышение температуры в зоне горения выше рекомендуемого максимального значения 510 °С. При повышении температуры подача воздуха сокращается или прекращается совсем. 

    Для эндотермических реакций, у которых Еу Е , максимальное значение скорости расходования —реагента А моявысокой температуре реакций, что и определяет оптимальные температур н>[е условия для таких реакций как изотермический режим при наибольшей температуре, допусти. мой технологическими ограничениями. [c.113]

    Исследования показывают, что и в конвективной части струи существует неравномерность распределения температур как по высоте струи, так и в ее поперечном сечении. Наибольшая температура отмечена на оси струи и наименьшая — на ее границе. Температура уменьшается также по мере удаления от очага горения. 

    Использование этих данных зависит от возможности достижения на промышленных установках необходимых температур и давлений и, с другой стороны, от экономической эффективности, связанной также с выходом, степенью конверсии и продолжительностью процесса. Наибольшая температура, применяемая в промышленности органической химии достигает 1400 °С (при получении ацетилена из метана),, а самая низкая может достигать —200 °С (при выделении этилена из газов коксования или крекинга). Максимальные давления могут достигать 2000 ат (при полимеризации этилена), а минимальные — 10 мм рт. ст. (при производстве пенициллина). Однако аппаратуру для температур превышающих 600—700 °С, и давлений выше 500 ат изготовить довольно трудно. 

    Наличие тетраэтилсвинца в топливе влияет на состав и свойства образующегося нагара. Наибольшую температуру воспламенения [c.82]

    На рис. 41, д показано влияние температуры смеси на 04 при постоянном числе оборотов, мощностной регулировке карбюратора и оптимальном угле опережения зажигания для двух случаев наполнения 1 — при полном открытии дроссельной заслонки и 2 — при переменном открытии дроссельной, заслонки, соответствующем постоянному наполнению, равному наполнению при наибольшей температуре смеси. Из графика видно, что как при постоянном открытии дроссельной заслонки, так и при постоянном наполнении [c.107]

    За расчетную температуру стенки наружного кожуха печи принимается наибольшая температура стенки, определяемая на основе тепловых расчетов или равная температуре среды, соприкасающейся со стенкой.

    Одним из малоизученных электрокинетических явлений в дисперсных системах нефтяных твердых углеводородов является их поведение в неоднородном электрическом поле. Эта область представляет наибольший интерес, так как действие сильного неоднородного электрического поля вызывает направленное движение частиц, которое можно использовать для разделения нефтяных дисперсий. С целью выделения наиболее высокоплавких углеводородов из петролатума первой ступени деасфальтизации смеси тюменских нефтей [116] была приготовлена суспензия петролатум— н-гептан (1 10 по массе). После нагрева до полного растворения систему охлаждали до 22 °С. Выбор этой температуры определяется возможностью выделить из петролатума углеводороды с наибольшей температурой плавления, так как в этом случае высокоплавкие углеводороды являются дисперсной фазой, а раствор низкоплавких углеводородов в гептане — дисперсионной средой.

    На основании уравнения (IV.6) легко ориентироваться в выборе веществ для получения бани с возможно большей температурой кипения. Надо подобрать вещество, максимально растворимое в растворителе, который в свою очередь отвечал бы двум требованиям обладал бы наибольшей температурой кипения и наименьшей удельной теплотой парообразования.  [c.160]

    Наибольшей температурой застывания обладают вакуумные газойли, полученные из гудрона (от +18 до +26°С). Температура застывания газойлей из остаточного крекинга-остатка находится в пределах от +10 до +20°С. [c.77]

    На диаграмме показаны бинодали, относящиеся к различным температурам, критические точки которых отмечены черными точками. Все растворы, для которых компоненты Л и 5 смешиваются в заданном соотношении х /х , расположены на прямой РС. Она может пройти только через одну критическую точку, которая, таким образом, определена однозначно. Наибольшая температура, при которой сие-тема может стать гетерогенной, соответствует не этой бинодали, а скорей бинодали, к которой прямая РС является касательной. Соответствующая фаза показана при помощи точки касания Р. Видно, что она в общем случае не является критической точкой, а находится в равновесии со второй фазой Р». Приведенное рассуждение, которое провел Томна, имеет очень большое значение для теории растворимости макромолекул. [c.226]

    Электрооборудование группы II в зависимости от значения предельной температуры подразделяется на шесть температурных классов, соответствующих группам взрывоопасных смесей (табл. 33.4). Под предельной температурой понимается наибольшая температура поверхностей взрывозащищенного электрооборудования безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды. [c.427]

    В зависимости от наибольшей температуры поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасной в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды электрооборудование подразделяется на шесть температурных классов, соответствующих группам взрывоопасных смесей (см. табл. 8.3). Так, электрооборудование со знаком температурного класса II, является взрывозащищенным только для группы взрывоопасных смесей Т1, а электрооборудование, имеющее температурный класс Тб, является взрывозащищенным для любой группы взрывоопасных смесей от Т1 до Тб. [c.624]

    За расчетную температуру стенки элемента аппарата принимается наибольшая температура стенки (положительная или отрицательная), определяемая на основании тепловых расчетов или результатов натурных испытаний. [c.357]

    Вид аппарата ПЫЛИ ГОСТ 12.2. 043-80 Допустимая вредная концентрация пыли, г/м Гидравлическое сопротивление, кПа Производительность по газу, тыс. м /ч Эффектив- ность очистки Наибольшая температура, С Область применения [c.280]

    Температура плавления аренов зависит не только от молекулярной массы, ио и от формы молекул. Чем более симметричны молек лы, тем компактнее они могут упаковываться в кристаллической решетке и тем выше температура кристаллизации. Так, наиболее симметричный из изомеров ксилола — /г-ксилол — имеет наибольшую температуру кристаллизации, а дурол плавится [c.149]

    Из металлов наибольшую температуру плавления имеют простые вещества -элементов. Полагают, что в этот проявляется ковалентная связь (за счет -электронов), которая присутствует в их кристаллах наряду с металлической связью (за счет внешних з-электронов). Участие в образовании ковалентной связи в наибольшей степени проявляется у 5 -электронов, поэтому в подгруппах -элементов температура плавления с ростом порядкового номера повышается (рис. 145). [c.259]

    Процесс термодиффузионного разделения протекает в соответствии со следующими закономерностями а) к холодной стенке движется углеводород с наибольшим числом углеродных атомов и с наибольшей температурой кипения б) при одинаковой температуре кипения к холодной стенке направляется компонент с наименьшим мольным объемом в) при одинаковых мольных объемах и температурах кипения к холодной стенке движется компонент с наименьшей поверхностью.  [c.64]

    Наибольшая температура среды, С [c.311]

    Моделирование процесса пуска после остановки показало [3], что движение неньютоновской жидкости в начальный момент времени начинается струйкой небольшого размера в районе оси трубы, где жидкость имеет наибольшую температуру. Постепенно, если достаточно подаваемой в трубопровод кинетической и тепловой энергии, в движение вовлекаются соседние слои жидкости и, таким образом, участок трубопровода запускается в эксплуатацию. Это позволило с хорошей точностью определять один из основных технологических параметров нефтепровода, работающего по технологии горячая перекачка , такой, как время безопасной остановки работы в холодное время года. [c.157]

    Свойства. Щелочные металлы — серебристо-белые вещества с малой плотностью. Литий—-самый легкий металл, его плотность равна 0,534 г/см (20°С). Это мягкие металлы, по мягкости Na, К, Rb и s подобны воску. Щелочные металлы легкоплавкие. Так, температура плавления цезия равна 28,5°С, наибольшая температура плавления у лития (180,5 °С). Щелочные металлы обладают хорошей электрической проводимостью. [c.241]

    Из рис. 67 видно, что наибольшая температура деталей компрессора при работе на внешнеадиабатическом режиме (по оси ординат). Перевод компрессора на режим внешнего охлаждения цилиндра (слева от оси ординат) способствует снижению температуры деталей, причем последнее зависит от относительного расхода воды на внешнее охлаждение. Эффективность внешнего охлаждения повышается с увеличением давления нагнетания. [c.164]

    При равном числе углеоодных атоглов в молекуле наибольшей температурой плавления обладают парафиновые углеводороды нормального строения. При увеличении степени изомеризации температура плавления уменьшается. [c.138]

    Расчетная температура стенки t определяется на осиованни тепловых расчетов илп результатов испытания. В случае невозможности проведенпя расчетов и испытаний [7 ] при положительных температурах t = max (4 20 °С), где t . —наибольшая температура среды при отрицательных температурах t 20 С. [c.9]

    СР — критическая точка Р — фаза с наибольшей температурой расслоеиня Р — фаза, сосуществующая с Я.  [c.225]

    Наибольшая температура (точка 1) соответствует температуре греющего пара, если он поступает в перегретом состоянии. Линия 1—2 изображает охлаждение перегретого пара, а линия 2—3 — копденса- [c.188]

    В период постоянной скорости (прямолинейный отрезок B/(i) скорость процесса является наибольшей, температура материала м = onst. [c.760]

    При этом молекулы одного вещества перемещаются к холодной стенке или цилиндру и в результате конвекции опускаются вниз, а молекулы другого компонента направляются к горячему цилиндру и концентрируются в верхней части колонны. Основные закономерности процесса, 1) к холодной стенке движется углеводород с наибольщим числом углеродных атомов и с наибольшей температурой кипения 2) при одингковой температуре кипения к холодной стенке направляется комгонент с наименьшим мольным объемом 3) при одинаковых мольных объемах и температурах кинения к холодной стенке движется комионент с наименьшей иоверхиостью молекул.  [c.78]

    Температуры кипения изомерных аренов различаются незначительно. Наибольшую температуру кипения имеют изомеры с расположенными рядом алкильными группами (о-ксилол, гемимел-литол, пренитол). [c.150]

    Известно несколько видов полипропилена, различающихся строением макромолекул. Если все группы СН3 расположены по одну сторону от плоскости, то такая структура макромолекулы полипропилена называется изотактической. Но возможны и другие положения группы СНд. Они могут быть расположены по разные стороны, притом в той или иной последовательности чередоваться с атомами водорода. Все эти виды полипропилена отличаются друг от друга по своим физическим и физико-химическим свойствам. Изотакти-ческий полипропилен имеет наибольшую температуру плавления (174° С) и наибольшую характеристическую вязкость по сравнению с другими видами полипропилена. [c.341]

    Отличительной особенностью ароматических углеводородов по сравнению с парафиновыми и циклоалкановыми рав ой молекулярной массы оказывается большая плотность, а также более высокие температуры кипения и плавления. В табл. 1 представлены температуры кипения ароматических углеводородов в диапазоне давлений 0,133—101 кПа и их температуры плавления [3, с. 634— 667]. Как видно из таблицы, с введением заместителей в ядро температура кипения углеводорода повышается, при этом температура плавления резко снижается. Углеводороды с несколькими заместителями, как лравило, имеют более высокие температуры кипения, чем изомерные соединения с одним заместителем (например, ксилолы и этилбензол, триметилбензолы и изопропилбензол, тетраметилбензолы и цимолы или изобутилбензол). Из двух- и более замещенных бензолов более высокую температуру кипения имеют рядовые изомеры (о-ксилол, гемимеллитол, преннтол), а наименьшую—изомеры с симметричным расположением заместителей («/г-ксилол, мезитилен, дурол). Симметричные изомеры в большинстве случаев обладают наибольшей температурой плавления. Температуры кипения и пла1вления полициклических ароматических углеводородов значительно выше, чем температуры кипения и плавления изомеров бензола с такой же молекулярной массой.  [c.10]

    Температура плавления аренов зависит не только от молекулярной массы, но и от формы молекул. Чем более симметричны молекулы, тем компактнее они могут упаковываться в кристали-ческой решетке и тем выше температура кристаллизации. Так, наиболее симметричный из изомеров ксилола — п-ксилол — имеет наибольшую температуру кристаллизации, дурол плавится значительно выше, чем другие тетраметилбензолы. Конденсированные арены с линейно аннелированными бензольными кольцами типа антрацена имеют более высокие температуры плавления, чем ангулярные изомеры типа фенантрена. Температуры кипения изомерных аренов различаются незначительно. Наиболее высокую температуру кипения имеют, как правило, изомеры с расположенными рядом алкильными группами (о-ксилол, гемимелли-тол, пренитол), имеющие наибольшие значения дипольных моментов. [c.234]

    Для азота, водорода, азотноводородной смеси или других инертных по отношению к маслу газов рекомендуются также масла цилиндровое легкое 24 по ГОСТу 1841—51, авиационные МС-20 и МК-22 по ГОСТу 1013—49 и цилиндровое тяжелое 38 по ГОСТу 64II—52, причем вязкость выбранного масла должна соответствовать наибольшей температуре нагнетания по ступеням и конечному давлению газа.  [c.455]

    Зона наибольшей температуры в системе экстракции находится в месте ввода в систему растворителя, наименьшей — на выходе экстрактного раствора, т. е. существует неравенство температура ввода растворителя>температура вывода рафинатного раствора >те мпература ввода сырья>температура вывода экстрактного раствора. При соприкосновении более холодного экстрактного раствора с более горячим рафинатньш растворам между ними происходит обмен тепла, что нарушает существовавшее между ними ранее равновесие и усиливает переход компонентов из одного раствора в другой. Вследствие меньшей растворимости в первую очередь из экстрактного раствора выделяются желательные компоненты. [c.98]

    Использование ЭП-З имеет исключительное значение при синтезе эксергетически оптимальных ТС, так как позволяет реализовать одно из основных эвристических правил на каадом этапе синтеза узлов теплообмена ТС для уменьшения потерь эксергии необходимо, чтобы холодный поток о наивысшей температурой участвовал в операции теплообмена с горячим потоком с наибольшей температурой.  [c.50]

    Молибден и вольфрам представляют собой светло-се-]5ue металлы. Плотностп их равны 10,22 г/см (Мо) и 19,32 г/см (W), а температуры плавления составляют 2660°С (Мо) и 3387°С (W). Вольфрам имеет наибольшую температуру плавления пз всех металлов. [c.273]

Тесты по химии: «Алканы»

В а р и а н т 1

1. К алканам относится вещество, имеющее формулу:

А) С₆Н₁₂; в) С₅Н₈;

Б) С₅Н₁₂; г) С₅Н₁₀;

2. Изомерам гексана соответствуют формулы:

А) СН₃ – СН – СН₂ – СН₂ – СН₂ – СН₃

|

СН₃

Б) СН₃

|

СН₃ – С – СН₂ – СН₂ – СН₂ – СН₃

|

CH₃

2. CH₃ – CH – CH – CH₃

| |

CH₃ CH₃

Г) СН₂ – СН₂

/ \

СН₂ СН₂

\ /

СН₂ – СН₂

3. Вещество, имеющее формулу

СН₃

|

СН₃ – СН – СН – СН – СН₂

| | |

CH₃ CH₂ – CH₃ CH₃

по системной номенклатуре называется:

а) 1,2,3-триметил –3-этилпентан;

б) 1,3-диметил-2-этилгексан;

в) 2,4-диметил-3-этилгексан;

г) 2-метил-3,4-диэтилпентан.

4. Метан можно применить для получения:

А) растворителей; в) сажи;

Б) галогенопроизводных г) всех перечисленных.

5. Для вещества, имеющего формулу СН₃ – СН₃, характерны химические свойства:

А) обесцвечивание бромной воды;

Б) присоединение водорода;

В) бромирование;

Г) все перечисленные.

6. Наиболее высокую температуру кипения имеет вещество:

А) пропан; в) 2-метилпропан;

Б) бутан; г) пентан.

7. Из перечня веществ:

CH₃

А) СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₂ – СН₃ |

В) СН₃ – СН – СН₃

|

CH₃

Б) СН₃ – СН – СН₃ Г) СН₂ = СН – СН – СН₃

| |

CH₃ CH₃

изомерами являются:

а) А и Б; в) А и Г;

б) А и В; г) А, Б и В.

8. Наиболее характерная реакция для алканов:

А) замещения; В) полимеризация;

Б) обмена; Г) нейтрализация.

9. «Четвертым лишним» является вещество, имеющее формулу:

А) СН₃СL; В) СН₂CL₂;

Б) С₂Н₃CL; Г) СНCL₃.

10. Объем кислорода, израсходованный на горение пропана объемом 1,12 дм³, равен:

А) 1,12 дм³; В) 11,2 дм³;

Б) 5,6 дм³; Г) 22,4 дм³.

Заполните таблицу:

В а р и а н т 2

1. Формула алкана, содержащего 6 атомов углерода:

А) С₆Н₁₂; в) С₆Н₁₀;

Б) С₆Н₁₄; г) С₆Н₆.

2. Из перечня веществ, имеющих формулы:

2. А) СН₃ –СН₂ – СН₂ – СН₃ В) CH₃ – CH – CH₃

|

CH₃

Б) СН₂ = СН – СН₂ – СН₃ Г) CH₃ – CH₂ – CH₃

изомерами являются:

А) А и Б; В) А и Г;

Б) А и В; Г) В и Г.

2. Вещество, имеющее формулу:

СН₃

|

СН₂ – СН – С – СН – СН₃, по систематической номенклатуре называется:

| | | |

СН₃ СН₃ СН₃ СН₃

А) 2,3,3,4-тетраметилгексан;

Б) 3,4,4,5-тетраметилгексан;

В) 2,3,3,4,5-пентаметилпентан;

Г) 2,3,3,4-метилгексан.

2. Для предельных углеводородов характерны реакции:

А) с бромной водой В) с раствором KMnO₄;

Б) с хлором при освещении; Г) все три.

2. При получении смеси этана с хлором образуются вещества:

А) хлорметан;

Б) только хлорэтан;

В) хлорэтан и хлороводород;

Г) смесь хлоропроизводных этана и хлороводород.

2. Наиболее низкую температуру кипения имеет вещество:

А) бутан; В) гексан;

Б) 2-метилпропан; Г) октан.

2. Молекула метана в пространстве имеет вид:

А) кольца; В) пятиугольника;

Б) треугольника; Г) тетраэдра.

2. К правильным относятся утверждения:

А) изомеры отличаются качественным и количественным составом;

Б) вещество, имеющее формулу С₁₁Н₂₂, относится к алканам;

В) гомологи сходны по качественному и количественному составу;

Г) нет правильных.

9. «Четвертым лишним» является вещество, имеющее формулу:

А) С₅Н₁₂; в) С₃Н₈;

Б) С₂Н₄; г) С₁₀Н₂₂.

10. Объем кислорода, израсходованный на сгорание этана объемом 5,6 дм³, равен:

А) 5,6 дм³; В) 19,6 дм³;

Б) 16,8 дм³; Г) нет ответа.

Заполните таблицу:

В а р и а н т 3

1. Формула алкана, содержащего 14 атомов водорода:

А) С₆Н₁₄; в) С₈Н₁₄;

Б) С₇Н₁₄; г) С₉Н₁₄.

2. Число соединений, изображенных следующими формулами:

СН₃ — СН₂, СН₃ – СН – СН₃, СН₃ – СН₂ – CH₂ – СН₃,

| |

СН₃ — СН₂ CH₃

СН₃ — СН₂ СН₃ Н Н Н

\ / \ , / | | /

СН₂ – СН₃ СН₃ – СН , Н – С – С – С ,

\ | | \

СН₃ Н Н Н

H – C – H

|

H

равно:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

3. Вещество, имеющее формулу

СН₃ – СН – СН – CH₂ – СН₃, называется:

| |

СН₃ CH₂ – СН₃,

А) 2,3-диметилпентан;

Б) 2-метил-3-этилпентан;

В) метилэтилпентан;

Г) 3-этил-4-метилпентан.

3. Бутан должен вступать в химическую реакцию:

А) с водородом; В) бромом и кислородом;

Б) хлорной водой; Г) хлором и водородом.

3. При облучении смеси метана с хлором образуется:

А) только хлорметан;

Б) сажа и хлороводород;

В) только тетрахлорметан;

Г) смесь хлорпроизводных метана и хлороводород.

3. Угол между связями Н – С – Н в молекуле метана равен:

А) 60^о ; В) 109^о ;

Б) 90^о ; Г) 180^о.

3. Основной составной частью природного газа является:

А) этан; В) азот;

Б) кислород; Г) метан.

3. Число атомов водорода в молекуле алкана, имеющего относительную молекулярную массу 100, равно:

А) 12; Б) 14; В) 16; Г) 18.

3. Температура кипения алканов возрастает в ряду:

А) бутан – 2-метилбутан – пропан;

Б) 2-метилпропан – бутан – пентан;

В) пентан – 2,2-диметилпропан – гексан;

Г) бутан – пентан – пропан.

3. Объем углекислого газа, полученного при сгорании этана объемом 11,2 дм³, равен:

А) 5,6 дм³; В) 22,4 дм³;

Б) 11,2 дм³; Г) 33,6.

Заполните таблицу:

В а р и а н т 4

1. Формула алкана, содержащего 18 атомов водорода:

А) С₇Н₁₈; в) С₉Н₁₈;

Б) С₈Н₁₈; г) С₁₀Н₁₈.

2. Число соединений, изображенных следующими формулами:

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₂ – СН₃, СН₃ – СН – СН₂ – СН₃,

|

СН₃

СН₃ – СН₂ – СН – СН₃, СН₃ СН₂ СН₃, СН₃

| \ / \ / |

СН₃ СН₂ СН₂ CH₃ – C – CH₃,

|

СН₃

равно:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 5.

3.Вещество, имеющее формулу

СН₃ – СН – СН₂ – СН₂ – СН – СН₂, называется:

| | |

CH₃ CH₃ CH₃

А) 1,2,3-триметилгексан;

Б) 2,5-диметилгептан;

В) 2,5-диметилгексан;

Г) 2,5,6-триметилгексан.

4. Пропан не должен вступать в химическую реакцию с веществами:

А) бромом; В) кислородом;

Б) хлорной водой; Г) со всеми тремя.

4. К свойствам этана относятся:

А) жидкость без цвета и запаха;

Б) хорошо растворимый в воде газ;

В) не горюч;

Г) газ без цаета и запаха.

4. Отличить метан от водорода можно при помощи:

А) изветсковой воды; В) реакции горения;

Б) лакмусовой бумажки; Г) растворения в воде.

4. Температура кипения алканов убывает в ряду:

А) бутан – пентан – 2-метилбутан;

Б) метан – этан – гексан;

В) гексан – пентан – 2-метилбутан;

Г) бутан – гексан – пентан.

4. Нельзя отнести к правильным утверждения:

А) изомеры имеют одинаковый качественный и количественный состав;

Б) общая формула насыщенных углеводородов С_nH_2n+2;

В) характерной реакцией алканов является обесцвечивание бромной воды;

Г) все верны.

4. «Четвертым лишним» является вещество, имеющее формулу:

А) СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₃; В) СН₃ – СН – СН₃;

|

Б) СН₃ – СН₃ СН₃

Г) СН₃ – СН₂ – СН₃.

10. Объем углекислого газа, полученного при сгорании пропана объемом 2,24 дм³, равен:

А) 1,12 дм³; В) 4,48 дм³;

Б) 2,24 дм³; Г) 6,72 дм³.

Заполните таблицу:

Наибольшую температуру плавления имеет вещество

В таблице приводятся основные физические свойства простых веществ: плотность при температуре 20°С (в случае, если плотность измерена при другой температуре, последняя указана в скобках), температура плавления и температура кипения веществ в градусах Цельсия.

Указаны плотность и температуры плавления и кипения следующих простых веществ: азот N₂, актиний Ac, алюминий Al, америций Am, аргон Ar, астат At, барий Ba, бериллий Be, бор B, бром Br, ванадий V, висмут Bi, водород H₂, вольфрам W, гадолиний Gd, галлий Ga, гафний Hf, гелий He, германий Ge, гольмий Ho, диспрозий Dy, европий Eu, железо Fe, золото Au, индий In, йод (иод) J, иридий Ir, иттербий Yb, иттрий Y, кадмий Cd, калий K, кальций Ca, кислород O₂, озон O₃, кобальт Co, кремний Si, криптон Kr, ксенон Xe, кюрий Cm, лантан La, литий Li, лютеций Lu, магний Mg, марганец Mn, медь Cu, молибден Mo, мышьяк As, натрий Na, неодим Nd, неон Ne, нептуний Np, никель Ni, ниобий Nb, олово Sn, осмий Os, палладий Pd, платина Pt, плутоний Pu, полоний Po, празеодим Pr, прометий Pm, протактиний Pa, радий Ra, радон Rn, рений Re, родий Rh, ртуть Hg, рубидий Rb, рутений Ru, самарий Sm, свинец Pb, селен Se, сера S, серебро Ag, скандий Sc, стронций Sr, сурьма Sb, таллий Tl, тантал Ta, теллур Te, тербий Tb, технеций Tc, титан Ti, торий Th, тулий Tu, углерод C (алмаз, графит), уран U, фосфор P (белый, красный), франций Fr, фтор F, хлор Cl, хром Cr, цезий Cs, церий Ce, цинк Zn, цирконий Zr, эрбий Er.

Следует отметить, что плотность веществ в таблице выражена в размерности кг/м 3 . В таблице можно выделить вещества (химические элементы) с минимальной и максимальной плотностью. Наименьшей плотностью из химических элементов обладают газы — например, плотность водорода равна всего 0,08987 кг/м 3 — это самый легкий газ на планете. Из тяжелых элементов высокой плотностью отличаются вольфрам, уран, нептуний, осмий и другие металлы.

Цифры в скобках означают, что вещество при данной температуре разлагается. Сокращения: г. — газ, ж. — жидкость, тв. — твердое вещество, возг. — возгоняется, ромб. — ромбическая структура.

По данным таблицы можно выделить вещества, обладающие минимальной и максимальной температурой плавления и кипения. Самую низкую температуру плавления имеет химический элемент гелий — его температура плавления равна минус 272,2 °С. Гелий также обладает и самой низкой температурой кипения.

Самую высокую температуру плавления среди простых веществ имеет такой химический элемент, как углерод в виде графита. Он начинает плавиться при температуре 3600°С. Другая модификация углерода — алмаз также относится к тугоплавким веществам с температурой плавления 3500°С.

Самую высокую температуру кипения имеет элемент кадмий, он кипит при температуре не ниже 7670°С, хотя начинает плавиться всего лишь при 321°С.

Атомная масса и плотность простых веществ

В таблице приведена атомная масса и плотность следующих химических элементов: азот ,актиний, алюминий, америций, аргон, астат, барий, бериллий, берклий, бор, бром, ванадий, висмут, водород, вольфрам, гадолиний, галлий, гафний, гелий, германий, гольмий, диспрозий, европий, железо, золото, индий, йод, иридий, иттербий, иттрий, кадмий, калий, калифорний, кальций, кислород, кобальт, кремний, криптон, ксенон, кюрий, лантан, литий, лютеций, магний, марганец, медь, менделевий, молибден, мышьяк, натрий, неодим, неон, нептуний, никель, ниобий, олово, осмий, палладий, платина, плутоний, полоний, празеодим, прометий, протактиний, радий, радон, рений, родий, ртуть, рубидий, рутений, самарий, свинец, селен, сера, серебро, скандий, стронций, сурьма, таллий, тантал, теллур, тербий, технеций, титан, торий, тулий, углерод (графит, алмаз), уран, фермий, фосфор, франций, фтор, хлор, хром, цезий, церий, цинк, цирконий, эйнштейний, эрбий.

Указанные значения плотности соответствуют плотности веществ при температуре 20°С и атмосферном давлении, за исключением тех случаев, когда в скобках указана другая температура.

Плотность элементов дана в размерности тонна на кубометр. Например, плотность жидкого азота при температуре -195,8°С равна 0,808 т/м 3 или 808 кг/м 3 ; плотность хлора в газообразном состоянии равна 3,214 кг/м 3 , жидкого — 1557 кг/м 3 . Значения плотности веществ приведены для их естественного молекулярного и агрегатного состояний при указанной температуре.

Источники:
1. Писаренко В.В. Справочник лаборанта-химика. Справ. пособие для проф.-техн. учебн. заведений. М., «Высшая школа», 1970. — 192 стр. с илл.
2. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

Uzdevumi.lv

Žurnāls

Moodle

Поиск

Twitter

Видео-урок

Вопрос

Комментарий

А1. Сложными веществами называют:

1. соединения, образованные разными веществами

2. соединения, образованные разными химическими элементами

3. соединения, имеющие постоянный состав

4. соединения, имеющие переменный состав

Простое вещество – это соединение, образованное атомами одного химического элемента, а сложное вещество образовано атомами различных химических элементов.

Правильный ответ 2.

А2. Наибольшую температуру плавления имеет вещество формула которого:

Нужно знать, какие кристаллические решетки имеют данные вещества: СН₄ – молекулярную, SiO₂ – атомную, Sn – металлическую, КF –ионную.Наиболее высокой температурой плавления характеризуются вещества с атомной кристаллической решеткой.

Правильный ответ 2.

А3. Веществами молекулярного строения являются все вещества ряда:

1. сера, поваренная соль, сахар

2. сахар, поваренная соль, глицин

3. сахар, глицин, медный купорос

4. сера, глицерин, сахар

Сера, сахар, глицин, глицерин – вещества молекулярного строения. Поваренная соль и медный купорос имеют ионную кристаллическую решетку. Это вещества немолекулярного строения.

Правильный ответ 4.

А4. К веществам молекулярного строения относится:

Анализируем: к какому типу кристаллических решеток относятся данные вещества. СаО, КF, С₂Н₅ОNa имеют ионную кристаллическую решетку. С₆Н₁₂О₆ – молекулярную.

Правильный ответ 2.

А5. Из перечисленных веществ немолекулярное строение имеет:

Если в веществе содержится несколько атомов (I₂), то это вещество молекулярного строения.

Правильный ответ 3.

А6.Химическая связь в бромиде калия:

1. ковалентная неполярная

2. ковалентная полярная

Бромид калия (КBr) – это типичная соль, образованная атомами, резко отличающимися по электроотрицательности. Связь ионная.

Правильный ответ 4.

А7. Какая связь возникает между атомами химических эелентов с порядковыми номерами 8 и 16?

2. ковалентная полярная

3. ковалентная неполярная

Это S и О. Это неметаллы. Их электроотрицательности близки. Значит, связь ковалентная полярная.

Правильный ответ 2.

А8. Связь в соединении, образованном между атомом водорода и элементом, имеющим электронную конфигурацию 2,8,6 является:

2. ковалентная полярная

3. ковалентная неполярная

Находим элемент по распределению электронов в атоме. Их сумма равна количеству протонов, порядковому номеру. Это № 1 – S. Они между собой образуют H₂S. Оба неметаллы, с небольшой разницей в электроотрицательности.

Правильный ответ 2.

А9. В ковалентных водородных соединениях состава НЭ число общих электронных пар равно:

Атом водорода имеет только один электрон, поэтому при взаимодействии с другими атомами он может образовывать только одну общую электронную пару.

Правильный ответ 1.

А10. Одна из связей в ионе аммония образована:

1. по донорно-акцепторному механизму

2. электростатическим притяжением ионов азота и водорода

3. обобществлением ионов азота и водорода

4. вследствие обмена электронами

В ионе аммония есть 4 ковалентные связи. Три из них образованы по обменному механизму, одна – по донорно-акцепторному.

Правильный ответ 1.

А11. Степень окисления фосфора в соединении H₃PO₄равна:

Сумма степеней окисления с учетом количества атомов, должна быть равна 0. Н + , О -2 , поэтому Р +5 .

Правильный ответ 4.

А 12. Постоянную степень окисления имеет атом элемента:

Так как элементы I-A группы имеют один валентный электрон, то они могут проявлять лишь одну степень окисления +1.

Правильный ответ 4.

А13. Кристаллическая решетка графита:

Графит образован углеродом – неметаллом. Значит, кристаллическая решетка не может быть ионной, металлической или молекулярной.

Правильный ответ 1.

А14. В узлах кристаллических решеток веществ молекулярного строения находятся:

4. Молекулы и ионы

В узлах кристаллических решеток веществ молекулярного строения находятся молекулы.

Правильный ответ 1.

А15.Из приведенных ниже веществ атомную кристалличекую решетку имеет:

Магний – это металл. Он имеет металлическую кристаллическую решетку. Сера, нафталин – молекулярную кристаллическую решетку.

Правильный ответ 4.

А16. Для веществ с металлической кристаллической решеткой нехарактерным свойством является:

Для металлов характерны такие свойства: электро- и теплопроводность, пластичность, металлический блеск. Хрупкость – это свойство, обратное пластичности, значит, металлы им обладать не могут.

Правильный ответ 3.

На уроке рассматривалось решение задач из ЕГЭ по теме «Строение вещества (типы химической связи, типы кристаллических решеток, степени окисления)». Мы учились сопоставлять типы кристаллических решеток со свойствами вещества. По типу химической связи прогнозировать типы кристаллической решетки вещества. Проверялось понимание понятий: степень окисления и валентность.

Список литературы

1. Рудзитис Г.Е. Химия. Основы общей химии. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.
2. Попель П.П. Химия: 11 кл.: учебник для общеобразовательных учебных заведений / П.П. Попель, Л.С. Кривля. – К.: ИЦ «Академия», 2008. – 240 с.: ил.
3. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к единому государственному экзамену. Химия/Каверина А.А., Добротин Д.Ю., Медведев Ю.Н.,Корощенко А.С. – М.: Интеллект-Центр, 2011.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

1. №№ 11–33 (с. 23) Рудзитис Г.Е. Химия. Основы общей химии. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.
2. При полном окислении 2 г простого вещества образуется 18 г оксида составаЭ₂О. Найти молярную массу простого вещества.
3. Определите валентность и степень окисления углерода в соединениях: С₂Н₅ОН, СН₃СООН.

1. Строение атома

2. Периодич. закон

3. Химическая связь

4. Степ. окисл. Валентн.

5. Строение вещества

6. Классиф. веществ

7. Простые вещества

9. Гидрокс. Кислоты

11. Неорганич. в-ва

12. Строение орг. в-в

14. Спирты. Фенолы

15. Альдег. Кислоты

16. Получ. орг.вещ.

17. Азотсодерж. соед.

18. Взаимосв. орг. .в-в

19. Классиф. реакций

20. Скорость реакции

21. Электр. дисс. РИО

22. Хим. лаборатория

23. Хим. производст.

25. Термохим. расчеты

26. Расч. по уравнен.

30. Гидролиз солей

31. Хим. равновесие

32. Неорг. вещества

33. Качествен. реакции

36. Электр. баланс

37. Неорг. вещества

38. Органич. цепочки

39. Раствор и реакции

40. Вывод формулы

Виртуальная химическая школа

Тестовый практикум по ЕГЭ

Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Типы кристаллических решёток. Зависимость свойств веществ от их состава и строения.

1. Молекулярное строение имеет

1) С1 ₂ 2) СаО 3) ZnCl ₂ 4) NaBr

2. Кристаллическая решетка хлорида кальция

3. Кристаллическая решетка твердого оксида углерода ( IV)

4. Молекулярную кристаллическую решетку имеет

5. Немолекулярное строение имеет

6. Молекулярное строение имеет

4) поваренная соль

7. Немолекулярное строение имеет

1) азот 2) графит 3) аммиак 4) кислород

8. Наибольшую температуру плавления имеет

3) оксид углерода (IV)

4) оксид кремния (IV)

9. Ионное строение имеет

2) оксид углерода (IV)

3) оксид серы (VI)

10. Вещества с металлической кристаллической решеткой

1) хрупкие, легкоплавкие

2) проводят электрический ток, пластичные

3) обладают низкой тепло- и электропроводностью

4) обладают хорошими оптическими свойствами

11. Немолекулярное строение имеет каждое из двух веществ:

1) СО ₂ иС l ₂ 2) Fe и NaCl 3) СО и Mg 4) Na ₂ CO ₃ и I ₂ (тв)

12. Вещества твердые, прочные, с высокой температурой плавления, расплавы которых проводят электрический ток, имеют кристаллическую решетку

13. Молекулярную кристаллическую решетку имеет

2) оксид углерода (IV)

3) оксид кремния

4) нитрат аммония

14. Молекулярная кристаллическая решетка характерна для каждого из веществ, расположенных в ряду:

1) хлорид калия, азот, метан

2) иод, диоксид углерода, гелий

3) алюминий, бром, алмаз

4) водород, сульфат магния, оксид железа (Ш)

15. Ионную кристаллическую решетку имеет каждое из веществ, расположенных в ряду:

1) натрий, хлорид натрия, гидрид натрия

2) кальций, оксид кальция, карбонат кальция

3) бромид натрия, сульфат калия, хлорид железа (II)

4) фосфат магния, хлорид калия, оксид фосфора (V)

16. Молекулярное строение имеет

17. Ионы являются структурными частицами

3) оксида углерода (IV)

4) хлорида натрия

18. Металлическую кристаллическую решетку имеет

19. Кристаллическая решетка брома

20. Верны ли следующие суждения о зависимости свойств веществ от особенностей их кристаллической решетки?

А. Расплавы веществ с ионной кристаллической решеткой проводят электрический ток.

Б. Алмаз и кварц имеют атомную кристаллическую решетку.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

21. Немолекулярное строение имеет

22. Ионы являются структурной единицей для каждого из двух веществ:

1) СН ₄ и I ₂ 2) SO, и Н ₂ О 3) С l ₂ и NH ₃ 4) LiF и KCl

23. Молекулярное строение имеет каждое из двух веществ:

24. Молекулярную кристаллическую решетку имеет

1) фторид кальция

2) бромид алюминия

4) хлорид меди (П)

25. Молекулярное строение имеет

26. Вещества только немолекулярного строения приведены в ряду

2) Fe, NaCl ( тв), алмаз

27. Утверждение о том, что структурной частицей данного вещества является молекула, справедливо только для

Наибольшая температура — плавление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Наибольшая температура — плавление

Cтраница 1

Наибольшая температура плавления, как видно из табл. 47, у карбидов и нитридов. Внутри каждой группы соединений, например карбидов, температура плавления возрастает с увеличением атомного номера элемента определенной группы периодической системы элементов.  [2]

Наибольшую температуру плавления и кипения имеет двуокись тория; наиболее низкая температура плавления у окиси алюминия — 2040 С и окиси европия — 2050 С.  [3]

Наибольшую температуру плавления имеет углерод ( графит) — 5000 С.  [5]

Наибольшей температурой плавления обладает сополимер с небольшим содержанием ПФ ( АВ) Эф.  [7]

Наибольшими температурами плавления и кипения обладают вещества, в узлах кристаллической решетки которых расположены ионы. Это объясняется сильным электростатическим взаимодействием положительных и отрицательных ионов. Вследствие этого все вещества, имеющие ионные кристаллические решетки, обладают высокими значениями ее энергий образования.  [8]

Наибольшей температурой плавления обладает сополимер с небольшим содержанием ПФ ( АВ) Эф.  [10]

Из металлов наибольшую температуру плавления имеют простые вещества d — элементов.  [11]

Из металлов наибольшую температуру плавления имеют простые вещества rf — элементов.  [12]

Из металлов наибольшую температуру плавления имеют простые вещества d — элементов.  [13]

Из химических соединений наибольшую температуру плавления имеют карбиды, нитриды и ряд оксидов.  [14]

Наибольшая прочность кристаллической решетки обусловливает наибольшую температуру плавления ( 180) и кипения ( 1336) по сравнению с его аналогами.  [15]

Страницы:      1    2    3

вещество привычное и необычное – конспект урока – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

Цель урока: показать проявление общих закономерностей природы с точки зрения физики на примере воды.

Задачи: систематизировать знания о свойствах воды.

Оборудование: компьютер, презентация по теме урока, лабораторное оборудование.

Форма организации и взаимодействия на занятии: фронтальная, групповая.

Ход занятия

1) Организационный момент.

Вступительное слово учителя о роли воды, её физических свойствах.

2) Основные понятия, рассматриваемые на внеурочном занятии.

• Три агрегатных состояния воды. Переход из одного агрегатного состояния в другое
• Удельная теплоемкость. Сравнение по таблице теплоемкости разных веществ.
• Большая удельная теплоемкость определяет климат планеты. Вода нагревается значительно медленнее суши, забирая значительно больше количество солнечного тепла. Полученное тепло она сохраняет дольше, чем воздух и земля, выполняя терморегулирующую функцию.
• Плотность твердой и жидкой воды. Вода способна расширяться при замерзании. Поэтому лед занимает верхнюю часть водоема, укрывая его нижние слои и защищая водоем от промерзания. Не обладай вода таким свойством, все водоемы и даже Мировой океан за определенный геологический период промерзли бы до дна и жизнь на Земле не только бы не получила бы своего эволюционного развития она просто бы не возникла на ней.
• Петр I. Первый закон об охране вод был написан Петром I.

Элементы внеурочного занятия.

Агрегатные состояния воды

1) Ребята, назовите три агрегатных состояния вещество (воды). В чем их отличие?

Возможный ответ ученика.Существуют три различных агрегатных состояний воды: твердое (лед), жидкое (вода) и газообразное (например, невидимый водяной пар находится в окружающем нас воздухе).

Различные агрегатные состояния существуют у каждого вещества. Отличаются эти состояния друг от друга не молекулами, а тем как эти молекулы расположены и как движутся.

Вода испарилась и превратилась в пар. Изменились ли состав молекул, расстояние между молекулами, скорость молекул?

2) Перечислите все возможные процессы, при которых вещество переходит из одного агрегатного состояния в другое, дайте определения.

Ученик. Всего различают шесть процессов, при которых происходят агрегатные превращения вещества. Переход вещества из твердого (кристаллического) состояния в жидкое называется плавлением, обратный процесс называется кристаллизацией или отвердеванием. Пример плавления – таяние льда, обратный процесс происходит при замерзании воды.

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием, обратный процесс называется конденсацией. Пример парообразования – испарение воды, конденсацию можно наблюдать при образовании росы.

Учитель. Приведите примеры возгонки и десублимации.

Предполагаемый ответ ученика.Переход вещества из твердого состояния в газообразное (минуя жидкое) называется сублимацией или возгонкой, обратный процесс называется десублимацией. Примером десублимации может служить образование на окнах зимой узоров из кристалликов льда. Эти красивые узоры являются результатом десублимации водяного пара, находящегося в воздухе.

3) Как известно, при плавлении вещество получает энергию. При кристаллизации оно, наоборот, отдает её в окружающую среду. Получая количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, среда нагревается.

Ребята, как вы думаете, почему зимой птицы садятся на лёд, покрывающий реки и озера?

Кипение

1) Ребята, давайте вспомним один из видов парообразования – кипение.

Кипение возможно лишь при совершенно определенной (при данном давлении) температуре – температуре кипения.

Кто может рассказать про температуру кипения воды?

Предполагаемый ответ ученика. Известно, что вода кипит при 100°С. Но не следует забывать, что это справедливо лишь при нормальном атмосферном давлении (примерно 101 кПа). При увеличении давления температура кипения воды возрастает. Так, например, в кастрюлях-скороварках пищу варят под давлением около 200 кПа. Температура кипения воды при этом достигает 120°С. В воде такой температуры процесс «варения» происходит значительно быстрее, чем в обычном кипятке. Эти и объясняется название «скороварка».

И наоборот, при понижении давления температура кипения воды становится меньше 100°С. Например, в горных районах (на высоте 3 км, где давление атмосферы составляет 70 кПа) вода кипит при 90°С. Поэтому жителям этих районов, использующим такой кипяток, требуется значительно больше времени для приготовления пищи, чем жителям равнин.

2) Ребята, давайте проделаем опыт (учитель показывает опыт).

Нальём в пробирку немного воды, затем плотно закроем её пробкой и нагреем воду до кипения. Под давлением образовавшегося пара пробка выскочит и поднимется вверх. Сначала в этом опыте энергия топлива перешла во внутреннюю энергию пара. Затем пар, расширяясь, совершил работу – поднял пробку.

Что получиться, если мы заменим пробирку прочным металлическим цилиндром, а пробку – плотно пригнанным поршнем, способным двигаться внутри цилиндра?

Докладчик (ученик).Если мы заменим пробирку прочным металлическим цилиндром, а пробку – плотно пригнанным поршнем, способным двигаться внутри цилиндра, то получим простейший тепловой двигатель.

В России первый паровоз был построен в 1834 году крепостными мастерами-самоучками отцом и сыном Е.А. и М.А. Черепановыми.

На протяжении более ста лет паровозы были главными транспортным средством как у нас в стране, так и за рубежом. Выпуск паровозов в нашей стране был прекращен лишь в 1956 году, когда они стали заменяться электровозами и тепловозами.

Работа с таблицей «Удельная теплоемкость некоторых веществ»

Учебник «Физика. 8 класс» А.В.Перышкин – стр. 25.

Учитель. Ребята, рассмотрите таблицу. Удельная теплоёмкость воды равна 4200Дж/кг·°С. Что это означает?

Ответ ученика. Чтобы увеличить на 1°С температуру воды массой 1 кг, требуется количество теплоты, равное 4200 Дж.

Учитель. Меняется ли в различных агрегатных состояниях удельная теплоемкость вещества?

Ответ ученика. Удельная теплоемкость одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком и газообразном) различна. Например, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·°С, а удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг·°С.

Учитель. Какое вещество имеет наибольшую теплоемкость?

Предполагаемый ответ ученика. Вода имеет очень большую удельную теплоемкость. Поэтому вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из воздуха большое количество теплоты. Благодаря этому в тех местах, которые расположены близко от больших водоемов, лето не бывает таким жарким, как в местах, удаленных от воды.

Опыт 1 «Несгораемый платок»

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, спирт, носовой платок, спички

Проведение: Зажать в лапке штатива носовой платок (предварительно смоченный водой и отжатый), облить его спиртом и поджечь. Несмотря на пламя, охватывающее платок, он не сгорит. Почему?

Объяснение: Выделившаяся при горении спирта теплота полностью пошла на испарение воды, поэтому она не может зажечь ткань.

Опыт 2 «Вода кипит в бумажной кастрюле»

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, бумажная кастрюля на нитках, спиртовка, спички.

Проведение: Подвесим бумажную кастрюлю на штативе.

Можно ли вскипятить воду в этой кастрюле?

Объяснение:Вся теплота, выделяющаяся при горении, идет на нагревание воды. Кроме того, температура бумажной кастрюли не достигает температуры воспламенения.

Задача

Оцените, на какой этаж можно было бы подняться легковой автомобиль массой 933 кг, совершив работу, численно равную количеству теплоты, которое отдает 1 литр воды, остывая от 100°С до комнатной температуры (20°С)? Высоту одного этажа примите равной 3 м.

Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·°С.

Работа с таблицей «Плотность»

1) Ребята, используя таблицу плотностей, сравните плотности веществ в различных агрегатных состояниях. Сделайте вывод.

Учебник «Физика. 7 класс» А.В.Перышкин – стр. 63-64.

Предполагаемый ответ ученика. Лёд имеет гораздо меньшую плотность и плавает в воде. Это является аномалией. Большинство других веществ, например, металлы или парафин, имеют в твёрдом виде большую плотность, чем в расплавленном, и тонут в своём расплаве.

2) Когда вода имеет максимальную плотность? Какое это имеет значение в природе?

Докладчик № 4. Вода же имеет максимальную плотность при +4 °С. Это имеет огромное значение для существовании жизни на Земле. В водоёмах перед наступлением зимы постепенно охлаждающаяся вода, делаясь плотнее, опускается вниз до тех пор, пока температура всего водоёма не достигнет +4 °С. При дальнейшем охлаждении более холодная вода остаётся сверху, а теплопроводность воды, как мы знаем, очень низкая. В результате создаётся необычное положение: тонкий слой холодной воды становится «одеялом» для всех обитателей подводного мира, предохраняя их от сильного мороза. (Разумеется, низкая теплопроводность льда, и тем более снега, также защищает от низких температур воздуха). При +4 °С они чувствуют себя очень неплохо. Рыбы продолжают вести активный образ жизни – вспомним прелести зимней рыбалки. Попробуем вообразить, как выглядел бы мир, если бы вода обладала нормальными свойствами, а лёд был бы, как и полагается любому нормальному веществу, плотнее своей жидкой фазы (воды): зимой намерзающий сверху более плотный лёд тонул бы в воде, непрерывно опускаясь на дно. Летом лёд, закрытый толстым слоем холодной воды, не смог бы за лето растаять. Постепенно все озера, пруды, реки промёрзли бы целиком, превратившись в гигантские ледяные заторы. Потом промёрзли бы все моря и океаны. Весь мир превратился бы в ледяную пустыню, кое-где покрытую талой водой.

Итак, плотность воды достигает максимального значения при 4°С и больше плотности льда. Поэтому лёд плавает на поверхности воды.

Интересный опыт. Тело плавает в холодной воде и тонет в горячей. Почему?

Ответ: Плотность холодной воды больше, сила Архимеда больше.

Из истории

Докладчик (ученик). Петр I. Первый закон об охране вод был написан Петром I. 8 февраля 1724 года Указом правительствующего сената по распоряжению Петра I была основана Академия наук. 7 июня 1999 г. Указом президента РФ был установлен День Российской науки за выдающуюся роль отечественной науки в развитии государства и общества и в ознаменовании 275-летия со дня основания Академии наук с датой празднования 8 февраля.

Рефлексия

Ребята, вспомните и расскажите, что нового и интересного вы узнали сегодня на занятии?

Что было для Вас самым ценным?

Карточка-задание для ученика

«Исследование физических свойств воды»

Вода имеет следующие уникальные свойства:

• Лёд имеет ____________(большую, меньшую) плотность, чем вода и плавает в воде.

Однако, большинство веществ, в отличие от воды, металлы или парафин, имеют в твёрдом виде ______________плотность, чем в расплавленном, и тонут в своём расплаве.
Слова для работы: большую, меньшую.

• Составьте из слогов слова:

Вода одновременно существует в ______агрегатных состояниях вещества: ____________, ________________ и ______________.

Всего различают ________(сколько?) процессов, при которых происходят агрегатные превращения вещества:

• Вода имеет __________ ( высокую, низкую) удельную теплоемкость, равную ________ Дж/кг·°С. Эта величина показывает, сколько теплоты надо затратить для нагревания ___ кг воды на ___ °С.
• Аномально высокие значения температуры плавления ___°С и температуры ___________ 100°С.
• Выберите правильный ответ на вопросы и получите имя человека, который издал в России первый «Закон об охране воды» (Ответ: Пётр I).

Задания.

1. Переход вещества из твердого состояния в газообразное (минуя жидкое)

2. Пример десублимации, наблюдаемый зимой на окнах

3. Переход вещества из газообразного состояния в жидкое

4. Где кипящая вода горячее?

А. на уровне моря
Б. на вершине горы
В. в глубокой шахте

5. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 1°С: стакан воды или ведро воды?

А. стакан воды
Б. ведро воды
В. одинаковое количество

6. В каком агрегатном состоянии вещество занимает максимальное пространство?

А. твердом
Б.жидком
В. газообразном

7. Назовите физическую величину, показывающую, какое количество теплоты необходимо для нагревания вещества массой 1 кг на 1°С.

А. удельная теплоемкость
Б. удельная теплота плавления
В. плотность

Задача. Оцените, на какой этаж можно было бы подняться легковой автомобиль массой 933кг, совершив работу, численно равную количеству теплоты, которое отдает 1 литр воды, остывая от 100°С до комнатной температуры (20°С)?

Высоту одного этажа примите равной 3 м.

Анализ внеурочного занятия

Класс: 8.

Предмет: физика.

Тема: «Вода – вещество привычное и необычное».

Раздел: «Тепловые явления»

Данное занятие является уроком обобщения знаний по теме «Тепловые явления».

Цели данного урока спланированы как ожидаемые результаты, которые предполагается получить в процессе совместной деятельности с обучающимися при их обучении, воспитании и развитии. Они соответствуют стандартным требованиям программы и связаны с предыдущими учебными занятиями:

образовательная:

• познакомить обучающихся со свойствами такого вещества, как вода;
• применить и расширить умения и навыки решения практических задач;
• совершенствовать вычислительные навыки.

развивающая:

•  способствовать выработке у школьников умения обобщать изучаемые факты, формулировать выводы;
•  развивать исследовательские навыки; и самостоятельность путем составления умозаключений;
• развитие логического мышления для сознательного восприятия учебного материала.

воспитательная:

• формировать качества личности, как трудолюбие, внимательность, активность, самостоятельность, дисциплинированность;
• воспитывать познавательную активность;
• прививать интерес к предмету.

Оборудование: доска, цветные мелки, компьютер, проектор, лабораторное оборудование, карточки.

Дидактическое обеспечение: набор индивидуальных карточек, презентация Power Point.

На занятии я старалась создать условия для реализации поставленных целей. Этому способствовала форма проведённого урока, при изучения нового материала я использовала проблемно-исследовательский метод: организовала исследовательскую деятельность, результатом которой были «открыты» свойства и характеристики воды. Обобщая результаты проделанной работы и дома и в классе, восьмиклассники высказали предположение при сравнении удельной теплоёмкости различных веществ, гипотезу о зависимости плотности от агрегатного состояния вещества. Я немного помогала сформулировать грамотно, корректно, как с точки зрения физики, так и с точки зрения русского языка. Затем высказанное предположение доказали, организуя поисково-эвристическую деятельность учащихся. В завершение все применили знания при решении заданий, используя объяснительно-иллюстративный метод, различные виды деятельности, фронтальную и индивидуальную формы организации учебной деятельности.

Были использованы фронтальная, индивидуальная формы познавательной деятельности.

Время, отведенное на все этапы урока, было рационально распределено. Поддерживался высокий темп работы учащихся.

Завершающим этапом была рефлексия: оценка учащимися и учителем результатов урока, подведение итогов, комментирование деятельности учащихся. Между всеми этапами четко прослеживается логическая связь и завершенность каждого этапа. Учащиеся учились анализировать, делать выводы, рассуждать, правильно излагать свои мысли.

На каждом этапе урока учитывала индивидуальные особенности и интересы учащихся, уровень их подготовленности, осуществлялась индивидуализация обучения и дифференцированный подход.

Использовала различные виды контроля на уроке: ученик- ученик, ученик – учитель (вопросы-ответы).

Приветствовалась активность детей, поощрялась самостоятельность, гибкость ума. Перегрузки учащихся на уроке не было, так как чередовались письменные и устные задания. Постепенно увеличивалась степень сложности заданий и самостоятельности учащихся при их выполнении. Дифференцируемая самостоятельная работа проведена с целью закрепления и углубления знаний учащихся по теме внеурочного занятия, способствовала развитию логического мышления.

План внеурочного занятия выполнен полностью.

Выбранные мною формы и методы обучения способствовали созданию на уроке положительной психологической атмосферы. Применение проблемно-диалогического обучения на уроке позволило сделать его интересным, насыщенным, плотным по структуре.

Типы кристаллических решёток — урок. Химия, 8–9 класс.

Большинство твёрдых веществ имеет кристаллическое строение, которое характеризуется строго определённым расположением частиц.

Если соединить частицы условными линиями, то получится пространственный каркас, называемый кристаллической решёткой.

Точки, в которых размещены частицы кристалла, называют узлами решётки. В узлах воображаемой решётки могут находиться атомы, ионы или молекулы.

В зависимости от природы частиц, расположенных в узлах, и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решёток: ионную, металлическую, атомную и молекулярную.

Ионными называют решётки, в узлах которых находятся ионы.

Их образуют вещества с ионной связью. В узлах такой решётки располагаются положительные и отрицательные ионы, связанные между собой электростатическим взаимодействием.

Ионные кристаллические решётки имеют соли, щёлочи, оксиды активных металлов.

Ионы могут быть простые или сложные. Например, в узлах кристаллической решётки хлорида натрия находятся простые ионы натрия Na+ и хлора Cl−, а в узлах решётки сульфата калия чередуются простые ионы калия  K+ и сложные сульфат-ионы SO42−.

Связи между ионами в таких кристаллах прочные. Поэтому ионные вещества твёрдые, тугоплавкие, нелетучие. Такие вещества хорошо растворяются в воде.

Кристаллическая решётка хлорида натрия

Кристалл хлорида натрия

Металлическими называют решётки, которые состоят из положительных ионов и атомов металла и свободных электронов.

Их образуют вещества с металлической связью. В узлах металлической решётки находятся атомы и ионы (то атомы, то ионы, в которые легко превращаются атомы, отдавая свои внешние электроны в общее пользование).

Такие кристаллические решётки характерны для простых веществ металлов и сплавов.

Температуры плавления металлов могут быть разными (от \(–37\) °С у ртути до двух-трёх тысяч градусов). Но все металлы имеют характерный металлический блеск, ковкость, пластичность, хорошо проводят электрический ток и тепло.

Металлическая кристаллическая решётка

Металлические изделия

Атомными называют кристаллические решётки, в узлах которых находятся отдельные атомы, соединённые ковалентными связями.

Такой тип решётки имеет алмаз — одно из аллотропных видоизменений углерода. К веществам с атомной кристаллической решёткой относятся графит, кремний, бор и германий, а также сложные вещества, например, карборунд SiC и кремнезём, кварц, горный хрусталь, песок, в состав которых входит оксид кремния(\(IV\)) SiO2.

Таким веществам характерны высокая прочность и твёрдость. Так, алмаз является самым твёрдым природным веществом.

У веществ с атомной кристаллической решёткой очень высокие температуры плавления и кипения. Например, температура плавления кремнезёма — \(1728\) °С, а у графита она выше — \(4000\) °С. 

Атомные кристаллы практически нерастворимы.

Кристаллическая решётка алмаза

Алмаз

Молекулярными  называют решётки, в узлах которых находятся молекулы, связанные слабым межмолекулярным взаимодействием.

Несмотря на то, что внутри молекул атомы соединены очень прочными ковалентными связями, между самими молекулами действуют слабые силы межмолекулярного притяжения. Поэтому молекулярные кристаллы имеют небольшую прочность и твёрдость, низкие температуры плавления и кипения.

Многие молекулярные вещества при комнатной температуре представляют собой жидкости и газы.

Такие вещества летучи. Например, кристаллические иод и твёрдый оксид углерода(\(IV\)) («сухой лёд») испаряются, не переходя в жидкое состояние.

Некоторые молекулярные вещества имеют запах.

Такой тип решётки имеют простые вещества в твёрдом агрегатном состоянии: благородные газы с одноатомными молекулами  (He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn), а также неметаллы с двух- и многоатомными молекулами (h3,O2,N2,Cl2,I2,O3,P4,S8).

Молекулярную кристаллическую решётку имеют также вещества с ковалентными полярными связями: вода — лёд, твёрдые аммиак, кислоты, оксиды большинства неметаллов. Большинство органических соединений тоже представляют собой молекулярные кристаллы (нафталин, сахар, глюкоза).

Кристаллическая решётка углекислого газа

«Сухой лёд»

Кристаллики иода

Если известно строение вещества, то можно предсказать его свойства.

Попробуем определить, каковы примерно температуры плавления у фторида натрия, фтороводорода и фтора.

У фторида натрия — ионная кристаллическая решётка. Значит, его температура плавления будет высокой. Фтороводород и фтор имеют молекулярные кристаллические решётки. Поэтому их температуры плавления будут невысокими. Молекулы фтороводорода полярные, а фтора — неполярные. Значит, межмолекулярное взаимодействие у фтороводорода будет сильнее, и его температура плавления будет выше по сравнению со фтором.

Источники:

Габриелян О. С. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2013. — 133 с.  

2.11: Межмолекулярные силы и относительные точки кипения (bp)

Цель обучения

• прогноз относительных температур кипения органических соединений

Межмолекулярные силы (ММП) можно использовать для предсказания относительных точек кипения. Чем сильнее ММП, тем ниже давление паров вещества и выше температура кипения. Следовательно, мы можем сравнить относительную силу IMF соединений, чтобы предсказать их относительные точки кипения.

Водородная связь> диполь-диполь> Лондонская дисперсия (Ван-дер-Ваальс)

При сравнении компаундов с одинаковыми IMFs мы используем размер и форму в качестве решающих моментов, поскольку лондонские дисперсионные силы увеличиваются с увеличением площади поверхности.Поскольку все соединения демонстрируют некоторый уровень лондонских дисперсионных сил, а соединения, способные к водородной связи, также демонстрируют диполь-диполь, мы будем использовать фразу «доминирующий IMF» для обозначения IMF, наиболее ответственного за физические свойства соединения.

В таблице ниже мы видим примеры этих отношений. При сравнении структурных изомеров пентана (пентан, изопентан и неопентан) все они имеют одинаковую молекулярную формулу C ₅ H ₁₂ . Однако по мере того, как углеродная цепь укорачивается для создания углеродных разветвлений, обнаруженных в изопентане и неопентане, общая площадь поверхности молекул уменьшается.Визуальный образ теории МО может помочь увидеть каждое соединение как облако электронов во всеобъемлющей системе МО. Ветвление создает более сферические формы, отмечая, что сфера обеспечивает максимальный объем с наименьшей площадью поверхности. Структурные изомеры с химической формулой C ₂ H ₆ O имеют различные доминирующие IMFs. Водородная связь этанола приводит к получению жидкости для коктейлей при комнатной температуре, в то время как более слабый диполь-диполь диметилового эфира дает газ при комнатной температуре.В последнем примере мы видим три IMF в сравнении напрямую, чтобы проиллюстрировать относительную силу IMF по отношению к точкам кипения.

Температуры кипения и плавления

Наблюдаемые точки плавления и кипения различных органических молекул служат дополнительной иллюстрацией эффектов нековалентных взаимодействий. Общий принцип прост: чем сильнее нековалентные взаимодействия между молекулами, тем больше энергии требуется в виде тепла для их разрушения.Более высокие температуры плавления и кипения означают более сильные нековалентные межмолекулярные силы.

Учитывайте точки кипения все более крупных углеводородов. Больше углерода означает большую площадь поверхности, возможную для гидрофобного взаимодействия, и, следовательно, более высокие температуры кипения.

Как и следовало ожидать, сила межмолекулярных водородных связей и диполь-дипольных взаимодействий отражается в более высоких температурах кипения. Просто посмотрите на тенденцию для гексана (только неполярные лондонские дисперсионные взаимодействия), 3-гексанона (диполь-дипольные взаимодействия) и 3-гексанола (водородные связи).

Особый интерес для биологов (и почти всего живого во Вселенной) вызывает эффект водородных связей в воде. Поскольку она способна образовывать плотные сети межмолекулярных водородных связей, вода остается в жидкой фазе при температурах до 100 ⁰ ° C (немного ниже на большой высоте). Очевидно, мир был бы совсем другим, если бы вода кипела при 30 ^O C.

1. В зависимости от структуры классифицируйте фенол, бензол, бензальдегид и бензойную кислоту по температуре кипения от самой низкой до самой высокой.

Решение

Думая о нековалентных межмолекулярных взаимодействиях, мы также можем предсказать относительные точки плавления. Применяются все те же принципы: более сильные межмолекулярные взаимодействия приводят к более высокой температуре плавления. Ионные соединения, как и ожидалось, обычно имеют очень высокие температуры плавления из-за силы ион-ионных взаимодействий (однако есть некоторые ионные соединения, которые являются жидкостями при комнатной температуре). Присутствие полярных и особенно водородно-связывающих групп в органических соединениях обычно приводит к более высоким температурам плавления.Форма молекулы и способность молекулы плотно упаковываться в кристаллическую решетку очень сильно влияют на точки плавления. Плоская форма ароматических соединений, таких как нафталин и бифенил, позволяет им эффективно складываться вместе, и, таким образом, ароматические углеводороды, как правило, имеют более высокие температуры плавления по сравнению с алканами или алкенами с аналогичной молекулярной массой.

Сравнивая точки плавления бензола и толуола, вы можете видеть, что дополнительная метильная группа в толуоле нарушает способность молекулы складываться, тем самым уменьшая совокупную силу межмолекулярных дисперсионных сил Лондона.

Отметим также, что точка кипения для толуола составляет 111 ^o C, а выше точки кипения бензола (80 ^o C). Ключевым фактором для тенденции температуры кипения в этом случае является размер (у толуола есть еще один углерод), тогда как для тенденции точки плавления форма играет гораздо более важную роль. Это имеет смысл, если учесть, что плавление включает в себя «распаковку» молекул из их упорядоченного массива, тогда как кипение включает простое отделение их от их и без того рыхлой (жидкой) связи друг с другом.

Если вы проходите курс органической лаборатории, вы, возможно, уже узнали, что примеси в кристаллическом веществе вызывают снижение наблюдаемой температуры плавления по сравнению с чистым образцом того же вещества. Это связано с тем, что примеси нарушают упорядоченную упаковку кристалла и ослабляют кумулятивные межмолекулярные взаимодействия.

Поведение липидных структур при плавлении

Интересный биологический пример взаимосвязи между молекулярной структурой и точкой плавления представляет собой наблюдаемая физическая разница между животными жирами, такими как масло или сало, которые являются твердыми при комнатной температуре, и растительными маслами, которые являются жидкими.И твердые жиры, и жидкие масла основаны на структуре триацилглицерина, где три гидрофобные углеводородные цепи различной длины присоединены к основной цепи глицерина через сложноэфирную функциональную группу (сравните эту структуру со структурой мембранных липидов, обсуждаемой в разделе 2.4B). .

Интерактивное трехмерное изображение насыщенного триацилглицерина (BioTopics)

Насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты (BioTopics)

В растительных маслах гидрофобные цепи ненасыщенные , что означает, что они содержат одну или несколько двойных связей.Напротив, твердый животный жир содержит насыщенных углеводородных цепи без двойных связей. Двойные связи в растительных маслах делают эти углеводородные цепи более жесткими и « изогнутыми » под углом (помните, что вращение ограничено вокруг двойных связей), в результате чего они не упаковываются так близко друг к другу и, следовательно, могут быть разламывается (, т. е. . плавится) легче. На рисунке выше показана цепь полиненасыщенной жирной кислоты (две двойные связи), и вы можете щелкнуть ссылку, чтобы увидеть интерактивные изображения насыщенной жирной кислоты в сравнении с мононенасыщенной жирной кислотой (одна двойная связь).

Упражнение

2. Расположите следующие соединения в порядке уменьшения температуры кипения.

Ответ

2.

Органическая химия с биологическим акцентом, Тим Содерберг (Университет Миннесоты, Моррис)

3 тенденции, влияющие на точки кипения — Master Organic Chemistry

Теперь доступно — Загрузите этот замечательный (бесплатный) 3-страничный раздаточный материал о том, как решать типичные проблемы с точкой кипения.С 10 примерами решенных задач! (Также содержит все ключевые моменты, обсуждаемые в этом посте)

MOC_Boiling_Point_Handout (PDF)

Определение порядка точек кипения — это все о для понимания тенденций . Ключевым моментом здесь является то, что точки кипения отражают силу сил между молекулами. Чем больше они слипаются, тем больше энергии потребуется, чтобы выбросить их в атмосферу в виде газов.

Следует учитывать 3 важные тенденции.

1. Относительная сила четырех межмолекулярных сил равна: ионная> водородная связь> диполь-диполь> силы дисперсии Ван-дер-Ваальса. Влияние каждой из этих сил притяжения будет зависеть от присутствующих функциональных групп.
2. Температура кипения увеличивается с увеличением количества атомов углерода.
3. Ветвление снижает температуру кипения.

Рассмотрим подробнее :.

Содержание

1. Тенденция № 1: Относительная сила четырех межмолекулярных сил
2. Тенденция № 2 — Для молекул с данной функциональной группой точка кипения увеличивается с увеличением молекулярной массы
3. Роль симметрии ( или их отсутствие) по точкам плавления и кипения

Сравните различные производные бутанового спирта, показанные ниже. Молекулы диэтилового эфира C4h20O удерживаются вместе за счет диполь-дипольных взаимодействий, которые возникают из-за поляризованных связей C-O. Сравните его температуру кипения (35 ° C) с температурой его изомера бутанола (117 ° C). Сильно повышенная температура кипения связана с тем, что бутанол содержит гидроксильную группу, которая способна образовывать водородные связи. Тем не менее, силы притяжения в бутаноле бледнеют по сравнению с таковыми у соли бутоксида натрия, который плавит при чрезвычайно высокой температуре (намного выше 260 ° C) и фактически разлагается, прежде чем превратиться в жидкость.

Тогда подумайте о бутане C4h20, который не содержит полярных функциональных групп. Единственными силами притяжения между отдельными молекулами бутана являются относительно слабые дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса. В результате бутан закипает при температуре замерзания воды (0 ° C), что намного ниже даже температуры диэтилового эфира.

Мораль истории : среди молекул с примерно одинаковой молекулярной массой точки кипения будут определяться присутствующими функциональными группами.

Вы могли бы рассказать похожую историю для подобных изомеров амина и карбоновой кислоты, показанных ниже.

Предыдущее обсуждение четырех межмолекулярных сил см. Здесь. Ссылку на учебник Ройша можно найти здесь.

Посмотрите на резкое увеличение точек кипения по мере увеличения молекулярной массы во всех этих сериях:

Вот вопрос: Как именно межмолекулярные силы увеличиваются с увеличением молекулярной массы?

Что ж, ключевой силой, которая здесь действует, являются дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса, которые равны , пропорционально площади поверхности .Таким образом, по мере увеличения длины цепочки вы также увеличиваете площадь поверхности, что означает, что вы увеличиваете способность отдельных молекул притягиваться друг к другу.

На интуитивном уровне вы можете сравнить эти длинные молекулы с нитками спагетти — чем длиннее лапша, тем больше работы требуется, чтобы их разделить. По мере увеличения длины цепочки появятся области, в которых они могут очень хорошо выстраиваться рядом друг с другом.

По отдельности каждое взаимодействие может не иметь большого значения, но когда вы складываете их все по длине цепочки, дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса могут оказывать огромное влияние.

Это еще один побочный продукт зависимости дисперсионных сил Ван-дер-Ваальса от площади поверхности — чем больше стержневидные молекулы, тем лучше в состоянии они будут выстраиваться в строй и связываться. Возьмем еще один интуитивно понятный пример макарон: что больше склеивает: спагетти или макароны? Чем больше сферообразная молекула, тем меньше будет площадь ее поверхности и тем меньше межмолекулярных ван-дер-ваальсовых взаимодействий.Сравните точки кипения пентана (36 ° C) и 2,2-диметилпропана (9 ° C).

Это также может применяться к молекулам, связывающим водородные связи, таким как спирты — сравните, например, точки кипения 1-пентанола с 2-пентанолом и 3-пентанолом. Гидроксильная группа 1-пентанола более «открыта», чем в 3-пентаноле (который окружен двумя объемными алкильными группами), поэтому он будет лучше способен образовывать водородные связи со своими собратьями.

Таким образом, есть три основных фактора, о которых нужно подумать, когда вы сталкиваетесь с вопросом о точках кипения.1) какие межмолекулярные силы будут присутствовать в молекулах? 2) как сравнивать молекулярные массы? 3) как сравнивать симметрии?

Последний быстрый вопрос к дороге (см. Комментарии для ответа).

П.С. Новинка! Ознакомьтесь с этим бесплатным 3-страничным раздаточным материалом о решении распространенных проблем, связанных с экзаменами на точку кипения!

MOC_Boiling_Point_Handout (PDF)

Как определить, имеет ли молекула более высокую точку кипения?

Обновлено 2 марта 2020 г.

Трейси МакКоннелл

Проверено: Лана Бандойм, Б.S.

Все, что вам нужно знать о том, как ранжировать молекулы, в зависимости от того, какая из них имеет более высокую температуру кипения (не просматривая ее), содержится в этой статье. Начнем с основ.

Кипение и испарение

Наблюдая за горшком с водой на плите, вы знаете, что вода кипит, когда вы видите пузырьки, которые поднимаются на поверхность и лопаются.

Разница между испарением и кипением состоит в том, что в процессе испарения только поверхностные молекулы имеют достаточно энергии, чтобы покинуть жидкую фазу и стать газом.С другой стороны, когда жидкость закипает, молекулы под поверхностью имеют достаточно энергии, чтобы покинуть жидкую фазу и стать газом.

Точка кипения как идентификатор

Точка кипения возникает при очень определенной температуре для каждой молекулы. Именно поэтому его часто используют для идентификации неизвестного вещества в качественной химии. Причина того, что точка кипения является предсказуемой, заключается в том, что она контролируется силой связей, удерживающих атомы в молекуле вместе, а количество кинетической энергии для разрыва этих связей поддается измерению и относительно надежно.

Кинетическая энергия

Все молекулы имеют кинетической энергии ; они вибрируют. Когда к жидкости прикладывается тепловая энергия, молекулы обладают повышенной кинетической энергией и сильнее вибрируют. Если они достаточно вибрируют, они натыкаются друг на друга. Разрушающая сила молекул, сталкивающихся друг с другом, позволяет им преодолевать притяжение, которое они испытывают к молекулам рядом с ними.

Какое условие должно существовать, чтобы жидкость закипела? Жидкость закипает, когда давление пара над ней равно атмосферному.

Как определить более высокую точку кипения

Если вы сравниваете молекулы, чтобы определить, какая из них имеет более высокую точку кипения, учитывайте силы, действующие внутри молекулы. Их можно сгруппировать по следующим трем факторам.

Фактор 1: Межмолекулярные силы

Молекулы внутри жидкости притягиваются друг к другу. Существует четыре типа межмолекулярных сил, и они перечислены ниже в порядке от самых сильных до самых слабых.

1. Ионная связь Ионная связь включает передачу электрона от одного атома к другому (например,грамм. NaCl, поваренная соль). В примере с NaCl положительно заряженный ион натрия удерживается в непосредственной близости от отрицательно заряженного хлорид-иона, и в результате получается электрически нейтральная молекула. Именно эта нейтральность делает ионную связь такой прочной, и почему для разрыва этой связи требуется больше энергии, чем для разрыва связи другого типа.
2. Водородная связь Атом водорода, который связан с другим атомом за счет обмена валентным электроном, имеет низкую электроотрицательность (например,грамм. HF, фтороводород). Электронное облако вокруг атома фтора большое и имеет высокую электроотрицательность, в то время как электронное облако вокруг атома водорода мало и имеет гораздо меньшую электроотрицательность. Это представляет собой полярную ковалентную связь, в которой электроны распределены неравномерно.

   Не все водородные связи имеют одинаковую силу, она зависит от электроотрицательности атома, с которым они связаны. Когда водород связан с фтором, связь очень прочная, когда она связана с хлором, она имеет умеренную прочность, а когда связана с другим водородом, молекула неполярна и очень слабая.

3. Диполь-диполь Дипольная сила возникает, когда положительный конец полярной молекулы притягивается к отрицательному концу другой полярной молекулы (CH ₃ COCH ₃ , пропанон).
4. Силы Ван-дер-Ваальса Силы Ван-дер-Ваальса объясняют притяжение смещающейся части одной молекулы, богатой электронами, к смещающейся части, бедной электронами, другой молекулы (временные состояния электроотрицательности, например, He ₂ ).

Фактор 2: Молекулярный вес

Более крупная молекула более поляризуема, что является притяжением, удерживающим молекулы вместе.Им требуется больше энергии, чтобы уйти в газовую фазу, поэтому более крупная молекула имеет более высокую температуру кипения. Сравните нитрат натрия и нитрат рубидия с точки зрения молекулярной массы и точки кипения:

578

Фактор 3: Форма

Молекулы, образующие длинные прямые цепи, сильнее притягиваются к молекулам вокруг них, потому что они могут сближаться.Молекула с прямой цепью, такая как бутан (C ₄ H ₁₀ ), имеет небольшую разницу в электроотрицательности между углеродом и водородом.

Молекула с кислородом с двойной связью, такая как бутанон (C ₄ H ₈ O), имеет пик в середине, где кислород связан с углеродной цепью. Температура кипения бутана близка к 0 градусам Цельсия, тогда как более высокая температура кипения бутанона (79,6 градуса Цельсия) может быть объяснена формой молекулы, которая создает силу притяжения между кислородом на одной молекуле и водородом на молекуле. соседняя молекула.

Следующие особенности будут иметь эффект создания более высокой точки кипения :

• наличие более длинной цепочки атомов в молекуле (более поляризуемой)
• функциональных групп, которые более открыты (т. Е. конец цепи, а не в середине)
• ранжирование полярности функциональных групп: Амид> Кислота> Спирт> Кетон или Альдегид> Амин> Сложный эфир> Алкан

Примеры:

1. Сравните эти три соединения:
   a ) Аммиак (NH ₃ ), б) пероксид водорода (H ₂ O ₂ ) и в) вода (H ₂ O)

   NH ₃ неполярный (слабый)
   H ₂ O ₂ сильно поляризован водородными связями (очень сильная)
   H ₂ O поляризован водородными связями (сильная)

   Вы можете расположить их в порядке (от самого сильного к самому слабому): H ₂ O ₂ > H ₂ O> NH ₃

2. Сравните эти три соединения:
   a) гидроксид лития (LiOH), b) гексан (C ₆ H ₁₄ ) и c) изобутан (C ₄ H ₁₀ )

   LiOH ионный (очень сильная)
   C ₆ H ₁₄ — прямая цепь (сильная)
   C ₄ H ₁₀ — разветвленная (слабая)

   Вы можете расположить их в порядке (от самого сильного к самому слабому): LiOH> C ₆ H ₁₄ > C ₄ H ₁₀

Точки кипения соединений Список