Контрольная по химии. Химия. Решение Дано z (Me) 3 m (Me) 24г. V(H2) 03л. Найти Мэ (Ме) М (Ме) Аr (Me) Решение

• Название: Решение Дано z (Me) 3 m (Me) 24г. V(H2) 03л. Найти Мэ (Ме) М (Ме) Аr (Me) Решение
• Анкор: Контрольная по химии
• Дата: 29.04.2023
• Размер: 64.85 Kb.
• Имя файла: Химия.docx
• Тип: Решение; #1097943

При взаимодействии 3,24 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 4,03 л водорода (н.у.). Вычислите молярную массу эквивалента, молярную и относительную атомную массы металла.
Решение:

Дано: z (Me) = 3; m (Me) = 3.24г.; V(H2) = 4.03л.

Найти:


Мэ (Ме) -?


М (Ме) -?


Аr (Me) -?

Решение:

Молярный объем эквивалента водорода равен

Vэ(Н2) = 11,2 л/моль-экв.

=

=

= = 9 г / моль-экв.

М(Ме) = z (Me) * Мэ(Ме) = 3 * 9 = 27 г/ моль

Ar (Me) = 27 a.e.м.
Ответ: Мэ (Me) = 9 г / моль-экв.

М(Ме) = 27 г/моль

Ar (Me) = 27 а.е.м.

Задание 2


Сколько миллилитров раствора 0,1н К2SO4 потребуется для осаждения сульфата бария из 50 г 5%-го раствора?
Решение:

Предположим, что для реакции взят хлорид бария.

Запишем уравнение реакции: + Ba = 2KCl + Ba

Из уравнения следует n ( ) = n (Ba )

Количества вещества равно относительно массы вещества к молярной массе вещества.

n =

ω (Ba ) =

Находим массу хлорида бария в растворе:

M (Ba ) = = = 2.5 г.

Находим количество вещества хлорида бария:

n(Ba ) = = = 0.012 моль
Задание 3

Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 14 и 40. Сколько свободных 3d-орбиталей у атомов последнего элемента?
Ответ:

14 элемент – это кремний Si.

40 элемент – это цирконий Zr.

На 4d-орбиталях (всего 5) данного элемента находятся 2 электрона, то есть на 2-х 4d-орбиталях имеется по 1 электрону и ещё 3 4d-орбитали свободны.
Задание 4

Какой из элементов четвертого периода - ванадий или мышьяк -обладает более выраженными металлическими свойствами? Какой их этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте, исходя из строения атомов данных элементов.
Ответ:

Ванадий - химический элемент с символом V и атомным номером 23. Это твердый, серебристо-серый, ковкий переходный металл. Элементарный металл редко встречается в природе, но после выделения искусственно образование оксидного слоя (пассивация) несколько стабилизирует свободный металл от дальнейшего окисления.

Мышьяк - химический элемент 15-й группы, четвёртого периода периодической системы, с атомным номером 33.

На внешнем энергетическом уровне у атома ванадия два электрона, а у мышьяка - пять электронов. Атомы типичных металлов характеризуются наличием небольшого числа электронов на внешнем энергетическом уровне, а следовательно, тенденцией терять эти электроны. Они обладают только восстановительными свойствами и не образуют элементарных отрицательных ионов. Элементы, атомы которых на внешнем уровне содержат более трех электронов, обладают определенным сродством к электрону, а следовательно, приобретают отрицательную степень окисления и даже образуют отрицательные ионы. Таким образом, ванадий, как и все металлы, обладает только восстановительными свойствами, тогда как для мышьяка, проявляющего слабые восстановительные свойства, более свойственны окислительные. Общей закономерностью для всех групп, содержащих p- и d-элементы, является преобладание металлических свойств у d-элементов. Следовательно, металлические свойства у ванадия сильнее выражены, чем у мышьяка. Мышьяк относится к p-элементам поэтому с водородом он образует соединение с ковалентно-полярной связью (мышьяковистый водород – AsH3) такая связь практически всегда образует молекулярную кристаллическую решетку (связи в молекулах прочные, но между молекулами связи очень слабые), поэтому мышьяк способен образовывать газообразное соединение с водородом.
Задание 5

Нарисуйте энергетическую схему образования молекулы Не2 и молекулярного иона Не2+ по методу молекулярных орбиталей. Как метод МО объясняет устойчивость иона Не2+ и невозможность существования молекулы Не2?
Ответ: Схема образования молекулы Не2 имеет вид:
Молекулярные орбитатели

σ1S

Атомные орбитатели Не Атомные орбитатели Не

1S

1S

σ1S

Определим порядок связи:

= 0

Следовательно, порядок связи равен нулю, то молекула Не2 должна быть энергетически неустойчивой, поскольку здесь из четырёх электронов, которые должны разместиться на МО, два займут связывающую (1s), а два - разрыхляющую (* 1S) МО. Следовательно, образование молекулы Не2 не будет сопровождаться выделением энергии. Действительно молекулы Не экспериментально не получены.

Схема образования иона Не2+ имеет вид:

Молекулярные орбитатели

σ1S

Атомные орбитатели Не Атомные орбитатели Не

1S

1S

σ1S

Определим порядок связи:

ω = = 0,5

В молекулярном ионе Не2+ порядок связи равен 0,5, следовательно, образование данного иона будет сопровождаться выделением энергии. При его образовании два электрона занимают связывающую МО, а третий электрон – занимает разрыхляющую МО, что и приводит данную частицу к устойчивому существованию. Действительно существование иона Не2+ экспериментально подтверждено и установлено, что при его образовании выделяется энергия.
Задание 6


Почему π-нитрофенол имеет намного более высокую температуру кипения, чем о-нитрофенол?
Ответ:

Высокая температура кипения π-нитрофенола обусловлена наличием межмолекулярных водородных связей. Из-за межмолекулярных связей м- и π -нитрофенолы образуют ассоциаты и поэтому их нельзя перегнать с водяным паром.

У о-нитрофенола образуется в большей степени внутримолекулярная водородная связь, поэтому он не обладает свойствами ассоциированных жидкостей.
Задание 7

На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите Δ реакции, протекающей по уравнению 4NH3(г) + 5О2(г) = 4NO(г) + 6Н2О(г). Возможна ли эта реакция при стандартных условия.
Ответ:

4NH3(г) + 5О2(г) = 4NO(г) + 6Н2О(г)

Δ = ∑ Δ - ∑ Δ = 4 * 90,37 + 6 * (-241,83) – 4 * (-46,19) = - 904, 74 кДж

Δ = ∑ Δ - ∑ Δ = 4 * 210,2 + 6 * 188,72 – (4 * 192,5 + 5 * 205,03 = 177,97 Дж/моль*К = 0,17797 кДж/моль*К

Δ = Δ H – T * Δ S = - 904, 74 – 298 * (0, 17797) = - 957,78 кДж/моль

Следовательно, Δ 0, то данный процесс при стандартных условиях может протекать самопроизвольно.
Задание 8

Подсчитав тепловой эффект и изменение энергии Гиббса при 25°C для реакции CO2(г) + 4H2(г) = CH4(г) + 2H2O(ж), определите ΔS0 для этой реакции.
Ответ:

CO2(г) + 4H2(г) = CH4(г) + 2H2O(ж)

Δ = ∑ Δ - ∑ Δ = - 74,85 + (2 * -285,84) – (- 393,51) = -253,02 кДж

Δ = ∑ - ∑ = 186,19 + 2 * 69,94 – (213,65 + 4 * 130,59) = - 409,94 Дж/моль*К = - 0,40994 кДж/моль*К

Δ = ΔH – T * ΔS = - 253,02 – 298 * (- 0,40994) = - 130,86 кДж/моль

Так как Δ < 0, то данный процесс при стандартных условиях может протекать самопроизвольно.
Задание 9

В газовой фазе протекают две реакции: основная А +В C +D (1) и побочная А Е (2). Как изменится соотношение скоростей основной и побочной реакций при увеличении давления в 3 раза, если скорость реакций (1) и (2) описывается уравнениями = ; = ?

Решение:

Скорости реакций до изменения давления равны:



Изменения давления в 3 раза равнозначно увеличению концентрации реагентов в 3 раза. Находим скорости реакций после увеличения давления:

= = 9 *

= * = 3 *

Ответ: (1) = 9 * ; (2) = 3 *
Задание 10

В гомогенной газовой системе А + 2В С + D равновесие установилось при концентрациях (моль/л): [В] = 0,06 и [С] = 0,02 моль/л. Константа равновесия системы равна 0,04. Вычислите исходные концентрации веществ А и В.
Решение:

А + 2В С + D

= 2*0,06 + 0,02 = 0, 0012 моль/л

=

0,04 =

= 0,12

= 12 *

= [А]равн * 0,02

[D]равн = [С]равн = 0,02 моль/л

[А]исх = 12 * 0,02 +0,02 = 0,26 моль/л

Ответ: [А]исх = 0,26 моль/л; [В]исх = 0,0012 моль/л