Вопросы и задачи по общей химии. К учебнику «Общая химия»

А. В. Суворов, А. Б. Никольский 

ВОПРОСЫ 
и 

З А Д А Ч И 

 по 

Реомендовано Ученым советом 

Сант-Петербурсоо осударственноо университета
в ачестве учебноо пособия для студентов
высших учебных заведений,
обучающихся по естественнонаучным
направлениям и специальностям 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 

ХИМИЗДАТ • 2024

УДК 546(076.1) 
Федеральная прорамма

С 891 
ниоиздания России 

ББК 54 

Р е ц е н з е н т ы :

1. Зав. афедрой неораничесой химии Сант-Петербурсоо
осударственноо технолоичесоо института (техничесоо
университета), д-р хим. нау, профессор  С. А. Симанова

2. Доцент афедры химии Сант-Петербурсоо университета
технолоии дизайна, анд. хим. науМ. Е. Моилев

Своров А. В., Ниольсий А. Б. 

    С 891         Вопросы и задачи по общей химии. изд. 3-е, стереот. 
– СПб: Химиздат, 2024 – 304 с. 
ISBN 978-5-93808-481-0 

Составленный в соответствии со стандартами химичесоо образования и давно 
ожидаемый студентами и преподавателями задачниизвестному учебниу 
тех же авторов «Общая химия». 

Рассчитан на среднео студента, в нем не мноо задач повышенной сложности,
будет полезен учащимся средних специальных учебных заведений, старше-
лассниам, абитуриентам. 

 

С

1703000000–022

050(01)–24 
Без объявл. 
ББК 54 

 А. В. Суворов, А. Б. Ниольсий, 2002

ISBN 978-5-93808-481-0
 ХИМИЗДАТ, 2002, 2024 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 
Предисловие
5

Прочитайте введение
7

Глава 1.
СТРОЕНИЕ АТОМА 
9

1.1. Атомное ядро
9

1.2. Радиоативность
13

1.3. Строение элетронной оболочи атома
20

Глава 2.
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 
31

2.1. Типы химичесих связей и элетроотрицательности 

элементов

31

2.2. Метод молеулярных орбиталей
35

2.3. Метод валентных связей и направленность химичесих 

связей

45

Глава 3.
АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ 
53

3.1. Моль. Молярная масса. Молярный объем
53

3.2. Состав вещества
58

Глава 4. ХИМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
63

Глава 5. ГАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ 
68

5.1. Газовые заоны
68

5.2. Смеси азов. Парциальные давления азов
72

5.3. Определение молеулярных масс азов. Относительная 

плотность азов

77

Глава 6. ЖИДКИЕ РАСТВОРЫ 
81

6.1. Понятие раствора. Растворимость
81

6.2. Концентрация растворов
85

6.3. Приотовление растворов
92

Глава 7. СВОЙСТВА РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ НЕЭЛЕКТРО-
ЛИТОВ 
98

7.1. Общие свойства разбавленных растворов. Диффузия. 

Осмотичесое давление

98

7.2. Давление пара растворов. Заон Рауля
102

7.3. Температуры ипения и ристаллизации растворов 

неэлетролитов

104

Глава 8. ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 
108

8.1. Тепловой эффет химичесих реаций
108

8.2. Энтальпия атомизации. Средняя энерия химичесих 

связей

117

8.3. Энерия ионной ристалличесой решети. 

Цил Борна – Габера

122

Глава 9.
ЭНТРОПИЯ
126

Глава 10. ЭНЕРГИЯ ГИББСА (СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ)
132

Глава 11. СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
141

Глава 12. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
151

Глава 13. РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ. СТЕПЕНЬ ДИССОЦИАЦИИ
162

Глава 14. ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ
169

Глава 15. РЕАКЦИИ МЕЖДУ ИОНАМИ
177

Глава 16. ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ. ВОДОРОДНЫЙ  

ПОКАЗАТЕЛЬ (рН)

183

Глава 17. НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ И ГИДРОЛИЗ
189

Глава 18. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ  
В РАСТВОРАХ 
204

18.1. Степень оисления. Оислители и восстановители
204

18.2. Составление уравнений оислительно-

восстановительных реаций

211

Глава 19. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКИСЛИТЕЛЬНО-
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ  
В РАСТВОРАХ 

224

19.1. Восстановительные потенциалы
224

19.2. Константы равновесия оислительно-
восстановительных реаций в растворах

238

Глава 20. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА 

ВОДЫ

242

Глава 21. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ 
248

21.1. Периодичесий заон
248

21.2. Химия элементов VII руппы
249

21.3. Химия элементов VI руппы
252

21.4. Химия элементов V руппы
255

21.5. Химия элементов IV руппы
260

21.6. Химия элементов III руппы
265

21.7. Химия элементов I и II рупп
267

21.8. Введение в оординационную химию
270

21.9. Химия элементов первоо переходноо ряда
272

21.10. Химия тяжелых переходных металлов
275

21.11. Химия лантаноидов и атиноидов
276

Приложение 1.
Элетроотрицательности элементов в шале 
Олреда – Рохова

278

Приложение 2.
Энтальпии образования и абсолютные энтропии 
неоторых веществ

279

Приложение 3.
Энтальпии и энтропии одноатомных азов
284

Приложение 4.
Энерии ионизации и сродство элетрону 
атомов и ионов

285

Приложение 5.
Константы диссоциации неоторых слабых 
элетролитов в водных растворах при 25 °С

287

Приложение 6.
Произведения растворимости неоторых 
малорастворимых элетролитов при 25 °С

288

Приложение 7.
Стандартные восстановительные потенциалы 
в ислой среде

289

Приложение 8.
Стандартные восстановительные потенциалы 
в щелочной среде

290

Приложение 9.
Восстановительные потенциалы в водных 
растворах при 25 °С

291

ОТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ
297

ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
 
 
Предлааемый сборнивопросов и задач по общей химии составлен 
в соответствии со стандартами химичесоо образования, 
хотя, онечно, авторы придерживались и соответствия сборниа 
учебниу А. В. Суворова и А. Б. Ниольсоо «Общая химия». 
В основу сборниа положены вопросы и задачи, широо используемые 
преподавателями афедры общей и неораничесой химии 
Сант-Петербурсоо осударственноо университета при работе 
со студентами дневных и вечерних отделений естественных фа-
ультетов – химичесоо, биолоичесоо, медицинсоо, еоло-
ичесоо, еорафичесоо. Мноие из них ориинальны и по содержанию, 
и по формулировам. Один из авторов участвовал в 
создании и редатировании сборниа задач по химии для средней 
шолы, что позволило осуществить разумную преемственность в 
уровне сложности и разнообразии задач, соответствующих шоль-
ным и вузовсим прораммам по химии. 
Предлааемые в сборние вопросы и задачи – более тысячи – 
охватывают весь основной материал общей химии: строение атома 
и химичесая связь, атомно-молеулярная теория и стехиометри-
чесие расчеты, простейшие расчеты инетичесих и термодина-
мичесих харатеристиреаций, общие свойства растворов, обменные 
и оислительно-восстановительные реации в растворах, 
периодичесий заон и свойства важнейших элементов.  
Каждая лава сборниа начинается с перечня понятий, определения 
и смысл оторых необходимо знать для понимания рассматриваемой 
темы. Этот материал имеется в любом учебние по 
общей химии. Однао, асвидетельствует опыт авторов в проведении 
семинарсих занятий, студентам первоо урса, аправило, 
не хватает навыов, позволяющих исходя из онретноо материала, 
изложенноо в учебние, увидеть общие принципы и 
подходы решению задач. В учебниах эти вопросы специально 
не рассматриваются, а в задачниах обычно даются тольо примеры 
решения задач. Поэтому авторы сочли полезным написать небольшие 
пояснения аждой теме, оторые служили бы промежуточным 
звеном между теорией учебниа и пратиой решения 
онретных задач. В этих пояснениях авторы часто советуют: 
«Обратите внимание...» или «Важно понять...», ацентируя внимание 
студента на неоторых общих вопросах и принципах, важных 
для освоения подходов решению химичесих задач.   
На основе теории и сделанных пояснений в аждой лаве даются 
примеры решений типичных задач разной степени сложно-

сти, а таже ратое резюме, в отором сазано, зачем нужны задачи 
данной лавы и аое место занимают они в общей системе 
химичесоо образования.  
Далее следуют вопросы, аправило, не требующие численных 
ответов, и собственно задачи. Все справочные данные, необходимые 
для их решения, собраны в таблицы, оторые приведены 
в Приложениях. При таом расположении материала студенты с 
самоо начала учатся пользоваться справочными таблицами. 
Численные ответы приведены пратичеси для всех задач, 
требующих таих ответов. Сравнивая полученный при решении 
задачи результат с приведенным ответом, необходимо иметь в виду, 
что оруления, производимые (или не производимые) в процессе 
решения задачи, будут сазываться на третьей (а инода и на 
второй) значащей цифре. Помимо численных результатов в ответах 
даются химичесие формулы, уравнения реаций и т. д. 
Авторы ставили своей целью создать учебное пособие, оторое 
может быть использовано совместно с большинством вузовсих 
учебниов, поэтому формулирови задач не связаны с онрет-
ным учебниом. Сборниориентирован в основном на среднео 
студента, и задач повышенной трудности в нем немноо. В то же 
время, для удобства преподавателей, большинство задач дублировано 
в разных вариантах.  
Авторы приносят лубоую и исреннюю блаодарность своим 
оллеам-преподавателям за предоставленное право использовать 
тесты задач, за предложения и замечания, сделанные в процессе 
обсуждения руописи. Мы блаодарны рецензентам, замечания 
оторых позволили избежать ряда неточностей. Большая работа 
по улучшению изложения материала сделана редатором сбор-
ниа А. М. Комендантовым, оторому авторы выражают особую 
признательность.  
Мы с блаодарностью примем любые замечания и пожелания 
читателей. 
 

ПРОЧИТАЙТЕ ВВЕДЕНИЕ ! 
 
 
 
Мнооуважаемые оспода студенты! 
Мы предлааем Вам вопросы и задачи, работа над оторыми 
должна способствовать Вашему ативному овладению основами 
химичесой науи. 
Методиа обучения чему бы то ни было лежит между двумя 
райностями, оторые можно обозначить та: «Предоставить ош-
е полную свободу улять самой по себе» и «Выдрессировать зайца 
та, чтобы он зажиал спичи». 
Две друие райности выражаются замечательными афоризмами: «
Умный учится на ошибах друих, а дура– на своих собственных» 
и «Чужой опыт ниоо ничему не учит». Если едущий 
перед Вами велосипедист не смофорсировать лужу и упал в нее, 
Вы можете либо повторить ео ошибу, либо объехать лужу. Но 
опыт всех велосипедистов мира не поможет Вам, ода Вы первый 
раз сядете на велосипед. Научиться ездить на нем можно, тольо 
набив свои собственные синяи и шиши! Мы можем объяснить 
Вам, анадо решать задачи, аих правил придерживаться, а-
их ошибоизбеать (это чужой опыт), но научиться решать задачи 
Вы можете тольо сами. 
Наш сборниадресован прежде всео тем, то на самостоятельно 
выбранном пути хочет приобрести собственный опыт.  
Этим студентам мы хотим дать несольо советов из нашео 
опыта: 
1. Начните работу с задачниом с тоо, что прочитайте олав-
ление и резюме о всем лавам: Вам станут понятны основные 
взаимосвязи разделов. Очень полезно повторить эту процедуру перед 
тем, априступить лаве 8, и еще раз перед лавой 13.  
2. Глядя на определения, перечисленные в начале лавы, не 
оворите себе «это я знаю», а произнесите само определение. Обратите 
внимание: из пяти определений, оторые «это я знаю», три 
Вы не сможете сразу воспроизвести без ошиби. 
3. В пояснениях темам Вам советуют: «Обратите внимание...» 
или «Важно понять...». Задержитесь в этом месте и сообразите, 
действительно ли Вы понимаете то, на что обращено Ваше 
внимание? Каправило, эти советы асаются общих вопросов и 
принципов, важных для освоения подходов решению химиче-
сих задач.   
4. Приступая ответам на вопросы данной лавы, прочитайте 
их все и ответьте (а не сажите себе: «это я знаю») на те, ото-
рые Вам понятны. Имейте в виду, что мноие вопросы дисусси-

онные и ответы на них неоднозначны. Если Вам не ясен ответ, посмотрите 
еще раз учебнии, пояснение теме и постарайтесь сообразить, 
в чем дисуссионность вопроса. 
5. Приступая решению задачи, прежде всео представьте себе 
физио-химичесую модель происходящео. Что и в аих условиях 
происходит. Если в тесте задачи условия прохождения 
реации не уазаны, додумайте их из общео онтеста. Например, 
слова «При взаимодействии иодида алия с хлором...» в лавах 
5 и 8 определенно подразумевают твердый иодид и азообраз-
ный хлор, а в лавах 15 и 19 – водный раствор иодида алия и 
хлорную воду. Получив ответ, не ленитесь еще раз перечесть условия 
задачи и убедиться в том, что ответ ачественно соласуется с 
ее условием.  
6. Кода Вы, решая задачу, ведете вычисления на альулято-
ре, то помните, что массы навесо, объемы выделяющихся азов, 
числа молей реаентов обычно определяются не точнее, чем с четырьмя 
значащими цифрами, остальные шесть, оторые выдает 
на табло альулятор – тольо вредны. В соответствии с условиями 
задачи оруляйте не тольо результат, но и промежуточные 
данные и не удивляйтесь, если Ваш ответ не точно совпадает с 
приведенным в «Ответах». 
7. Приведенные в сборние пояснения темам отнюдь не заменяют 
учебниа. Поэтому, отовясь занятиям, читайте учеб-
ни. Каой? Тот, оторый используется в Вашем вузе и реомен-
дован Вашим преподавателем. 
Желаем Вам успеха!  
 

Глава 1.  СТРОЕНИЕ АТОМА 
 
 
 
 
 
1.1. АТОМНОЕ ЯДРО 
 
ОПРЕДЕЛЕНИЯ 

Дайте определения следующих понятий: 
1. Атом, атомное ядро 
2. Элементарная частица 
3. Электрон, протон, нейтрон 
4. Заряд ядра 
5. Атомный номер 
6. Изотоп 
7. Нуклид 
8. Атомная масса 
9. Массовое число 
10. Дефект массы 

ПОЯСНЕНИЯ К ТЕМЕ 

Носителями свойств химичесих элементов являются атомы. 
Взаимодействуя друс друом, атомы образуют все мноообразие 
оружающих нас веществ. Для понимания тоо, аосуществляется 
взаимодействие атомов, необходимо иметь представление 
об их внутреннем строении. 
Эспериментально было установлено, что атом состоит из ядра 
и элетронной оболочи. Основная масса атома сосредоточена 
в ядре, оторое занимает очень малую часть ео объема: диаметр 
ядра поряда 10–12 см, он составляет лишь ооло 10–4 диаметра 
атома. Налядно это соотношение размеров можно представить 
себе, если увеличить атом в 1011 раз: тода ядро диаметром 1 мм 
разместится внутри атома диаметром ооло 10 метров. 
Атомные ядра состоят из положительно заряженных частиц – 
протонов и незаряженных частиц – нейтронов. Число протонов 
определяет заряд ядра и атомный номер атома Z, а сумма чисел 
протонов и нейтронов – массовое число атома – оруленную 
общую массу ядра в атомных единицах. Очевидно, что в эле-
тронейтральном атоме число протонов в ядре равно числу эле-
тронов в элетронной оболоче. 

Элетроны, протоны и нейтроны имеют следующие массы и 
заряды: 

Система 
единиц
СИ 
Атомная 

 
Масса, Заряд, Кл 
Масса, а.е.м.* 
Заряд, а.е.з.**

Элетрон
9,11 ⋅ 10–31
–1,60 ⋅ 10–19
0,0005
–1

Протон
1,67 ⋅ 10–27
+1,60 ⋅ 10–19
1,0073
+1

Нейтрон
1,67 ⋅ 10–27
0
1,0087
0

  * а.е.м. – это атомная единица массы, равная 1/12 массы атома улерода-12 
или 1,6605 ⋅ 10–27 . 
** а.е.з. – это атомная единица заряда, равная заряду протона или заряду 
элетрона, взятому с обратным знаом, т. е. 1,60 ⋅ 10–19 Кл. 
 
Ядро атома водорода содержит один протон, елия – два, лития – 
три и т. д. Атомный номер лежит в основе систематизации 
химичесих элементов и определяет положение элемента в пе-
риодичесой системе.  
При определенном атомном номере, т. е. при определенном 
числе протонов, в ядре моут находиться разные числа нейтронов, 
поэтому моут существовать различающиеся массовыми числами 
разновидности атомов одноо и тоо же элемента – изотопы.  
Например, природный водород представляет собой смесь изотопов 
с массовыми числами 1 и 2 (они обозначаются 1
1H и 2
1D). Ядро 
первоо из них – протия – содержит один протон и ни одноо 
нейтрона, ядро второо – дейтерия – один протон и один нейтрон. 
Природный уран – это смесь изотопов 23
9
8
2U (99,276 %), 23
9
5
2U 
(0,718 %) и 23
9
4
2U (0,0056 %), ядра оторых содержат по 92 протона 
и 146, 143 и 142 нейтрона соответственно.  
Обратите внимание на то, что для леих элементов числа протонов 
и нейтронов в ядрах часто одинаовы, но начиная примерно 
с 4
2
0
0Са, число нейтронов в ядрах увеличивается быстрее, чем число 
протонов. За ислючением двух ядер – 1
1H и 3
2Hе, нет ни одноо 
случая, ода число нейтронов было бы меньше числа протонов. 
В современной литературе распространен термин “нулид” – 
совоупность атомов с определенными зарядом ядра и массовым 
числом (суммой чисел протонов и нейтронов в ядре). Нулиды 
обозначают названием элемента, оторому через дефис присоединяют 
значение массовоо числа (например, бор-11 или уран-
238), или символом элемента, рядом с оторым слева вверху уа-
зано массовое число (11B, 238U).  
В периодичесой таблице элементы расположены в поряде 
увеличения заряда ядра, а в отдельных леточах таблицы принято 
приводить средневзвешенные (с учетом распространенности 
в природе различных изотопов) атомные массы, поэтому часто 
они сильно отличаются от целочисленных.  

Кроме тоо, образование атомных ядер из протонов и нейтронов 
сопровождается выделением оромной энерии. Посольу 
масса и энерия частиц взаимосвязаны (Е = mc2), масса ядра все-
да меньше суммы масс исходных частиц. Это явление называют 
«дефет массы», и из-за нео атомные массы отдельных изотопов 
таже нецелочисленны, например для трех изотопов мания: 
23,9850; 24,9858 и 25,9826, но обычно при расчетах их оруля-
ют до целых чисел: 24, 25, 26. 

Атомный номер
12 
Mg 
Символ элемента 

Атомная масса
24,305 

Маний 
Название элемента 

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 

Пример 1. Сольо нейтронов содержится в ядре атома золота 
с массовым числом 197?  
Р е ш е н и е . Золото (Au) имеет атомный номер 79 и, следовательно, 
в ядре атома золота 79 протонов. Количество нейтронов в 
ядре равно массовому числу минус оличество протонов: 197 – 79 = 
= 118.  
О т в е т . В ядре атома 19
7
7
9Au 118 нейтронов. 

Пример 2. Природный хлор имеет атомную массу 35,453 и 
состоит из изотопов 35Cl с массой 34,969 и 37Cl с массой 36,966. 
Найдите относительное содержание этих изотопов в природном 
хлоре.  
Р е ш е н и е . Обозначим долю изотопа 35Cl через х. Тода доля 
изотопа 37Cl составит 1 – х. Составим уравнение, связывающее 
массы и доли изотопов и среднюю атомную массу природноо 
хлора: 
34,969х + 36,966(1 – х) = 35,453 

Отсюда (34,969 – 36,966)х = 35,453 – 36,966;  1,997х = 1,513 

х = 0,7576;   1 – х = 0,2424 
Орулим массы изотопов. Тода 35х + 37(1 – х) = 35,453; 2х = 
= 1,547 
х = 0,7735;   1 – х = 0,2265 
Кавидно, результаты расходятся не тауж сильно. 
О т в е т . Природный хлор содержит 75,8 %изотопа 35Cl и 
24,2 %37Cl. 

РЕЗЮМЕ 

Химические свойства элементов определяются, конечно, строением 
электронной оболочки их атомов. Ядерные силы, строение и 
превращения атомных ядер – предмет физики, а не химии. Однако 
именно заряд ядра определяет положение элемента в периодической 
системе и число электронов в электронной оболочке. Представление 
о том, каким образом изотопный состав определяет атомную 
массу, исключительно полезно для того, чтобы Вам было понятно, 
почему Д. И. Менделеев, положив в основу периодического закона 
атомную массу, а не атомный номер, смог правильно расположить 
элементы в периодической системе. 

ВОПРОСЫ 

1. Чем отличаются друот друа изотопы одноо и тоо же элемента? 
2. Приведите примеры природных изотопов, в аждом из оторых содержится 
одинаовое число протонов и нейтронов. 
3. Моут ли ядра, имеющие одинаовые массы, отвечать разным элементам? 

4. Почему атомные массы элементов нецелочисленны? 
5. Атом дейтерия содержит один протон, один нейтрон и один элетрон. 
Сумма масс этих частиц 2,0165 а.е.м. больше, чем атомная масса дейтерия, 
равная 2,0147 а.е.м. Почему? 
6. Каие связи более прочны – внутриядерные или связи между эле-
тронами и ядрами? 
7. Уажите примеры, ода в периодичесой системе последующий 
элемент имеет меньшую атомную массу, чем предыдущий. Чем объясняется 
таое расположение элементов?  

ЗАДАЧИ 

1-1. Если бы атомное ядро имело диаметр 10 см, то аоо поряда 
был бы размер атома? 
1-2. Масса Земли 5,976 ⋅ 1024 . Если бы Земля имела плотность атомно-
о ядра (≈ 1014 /см3), то аим примерно был бы ее диаметр? 
1-3. Средний диаметр Земли 3185,5 м. Если бы Земля имела плотность 
атомноо ядра (≈ 1014 /см3), то аова примерно была бы ее масса?  
1-4. Каово массовое число атома железа с 30 нейтронами?  
1-5. Сольо протонов и нейтронов в ядрах изотопов хрома с массовыми 
числами 50, 52, 53, 54?  
1-6. Сольо протонов, нейтронов и элетронов в атоме 1
4
9
0К?  
1-7. Имеются три ядра, содержащие следующие оличества протонов 
и нейтронов: а) 11 протонов и 13 нейтронов; б) 12 протонов и 12 нейтронов; 
в) 12 протонов и 13 нейтронов. Каие из них являются изотопами? Ка-
оо элемента? Каие ядра имеют пратичеси одинаовые массы?  
1-8. Природный литий имеет атомную массу 6,941 и состоит из изотопов 
6Li и 7Li. Найдите относительное содержание этих изотопов, считая 
их атомные массы целочисленными.