Контрольная работа. Контрольная работа Какую массу имеют 30 дм3 азота при нормальных условиях

• Название: Контрольная работа Какую массу имеют 30 дм3 азота при нормальных условиях
• Дата: 22.03.2019
• Размер: 199.8 Kb.
• Имя файла: Контрольная работа.docx
• Тип: Контрольная работа; #71233

Контрольная работа

5.Какую массу имеют 30 дм³ азота при нормальных условиях?

Масса азота рассчитывается из формулы:

 m(N₂) = n * M(N₂),

Количество вещества:

n = V(N₂): V_A

n = 30 : 22,4= 1,3 Моль,

m(N₂) = 1,3 * 28 = 36,4 г.

Ответ: m(N₂)= 36,4 грамма.
20. Для подчеркнутого вещества определите в указанных реакциях молярную массу, факторы эквивалентности, молярные массы эквивалентов.

Fe(OH)₃ + H₂SO₄

Fe(OH)₃ + 3KOH

Fe(OH)₃ + H₂SO₄ = FeOHSO₄ + 2H₂O

f_э(Fe(OH)₃) = 1

M_э(Fe(OH)3) = f_э(Fe(OH)₃)*M(Fe(OH)₃) = 107/1 = 107 г/моль-экв

Fe(OH)₃ + 3KOH K3[Fe(OH)6]

Так как в одной молекуле тригидроксида железа (Fe(OH)₃) замещается 3 гидроксильные группы (OH), следовательно, фактор эквивалентности (f_экв) тригидроксида железа (Fe(OH)₃) равен 1/3: f _экв. (Fe(OH)₃) = 1/3

Учитывая, что молярная масса тригидроксида железа (Fe(OH)₃) равна 107 г/моль, вычислим молярную массу эквивалента тригидроксида железа (Fe(OH)₃): M_экв. (Fe(OH)₃) = 107 ⋅ 1/3 = 35,67 (г/моль)
50. На восстановление 3,6 г оксида металла израсходовано 1,7 дм³ водорода (н.у.). Вычислите молярную массу эквивалентов металла.

Молярная масса эквивалента рассчитывается по формуле:

m(Me) / M_э(Me) = V(H₂) / V_э(H₂) 

Определим молярную массу эквивалента металла:

M_э(Me) = 3,6 * 11,2 / 1,7 = 23,72 г/моль-экв
65.Какие значения принимают квантовые числа n, l, m_l и m_s, характеризующие состояние электрона в атоме? Приведите значения этих чисел для валентных электронов атома магния.

n – главное квантовое число обозначает номер энергетического уровня и характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. Чем больше n, тем выше энергия. n принимает значения чисел натурального ряда: n = 1; 2; 3 …

l – орбитальное квантовое число, определяет форму орбитали. l принимает целочисленные значения от 0 до n-1. l = 0; 1; 2; … n-1. Очевидно, что для каждого значения n существует свой набор значений l. Каждому значению l соответствует определенная форма орбитали, которая имеет и буквенное обозначение (l=0 - s; l=1 - p; l=2 - d; l=3 - f).

m_l - магнитное квантовое число, принимающее целочисленные значения от -l до +l: = -l…-2, -1, 0, +1, +2…+l, всего 2l+1 значение. Число значений, которое может принимать m_l, соответствует числу орбиталей данной формы для заданного n. Например, для l = 0 (s-орбиталь) m_l принимает единственное значение m_l = 0, т.е. s-орбиталь одна, для l = 1 – три значения m_l: -1, 0. +1, т.е. р-орбиталей – три, l = 2 – пять значений m_l: -2, -1, 0, +1, +2, d-орбиталей пять и т.д.

m_s - спиновое квантовое число, которое характеризует собственное неорбитальное внутреннее движение электрона и принимает значения m_s = ±1/2 (в единицах h/2).

Для внешних электронов атома магния квантовые числа принимают следующие значения:

n = 3

l = 0

m_l = 0

m_s = ±¹/₂
80.Что такое энергия ионизации? В каких единицах она измеряется? Как изменяется восстановительная активность s- и р-элементов в группах периодической системы с увеличением порядкового номера? Почему?

Энергия ионизации – это та энергия, которую необходимо затратить, чтобы оторвать электрон и удалить его на бесконечно большое расстояние от ядра. Измеряется в электронвольтах (эВ). Восстановительные свойства s-, p- элементов в группах с увеличением порядкового номера усиливаются, так как энергия ионизации соответственно уменьшается.
95. Что такое направленность ковалентной связи? Как метод валентных связей объясняет строение молекул кислорода и азота? Приведите схему перекрывания электронных орбиталей в них.

Направленность ковалентной связи является результатом стремления атомов к образованию наиболее прочной связи за счет возможно большей электронной плотности между ядрами. Это достигается при такой пространственной направленности перекрывания электронных облаков, которая совпадает с их собственной. Исключение составляют s-электронные облака, поскольку их сферическая форма делает все направления равноценными.

Образование молекулы азота N₂ осуществляется тремя общими электронными парами. У каждого атома азота в образовании связей участвует 3 неспаренных р-электрона, направленных в трехмерном пространстве под углом 90⁰ друг к другу и ориентированных соответственно по осям х, у, z (таковы свойства р-подуровня и р-орбиталей, диктуемые магнитным квантовым числом).

Два атома азота, соединяясь в молекулу N₂, могут образовать одну σ-связь (перекрываются облака, ориентированные вдоль оси х) и две π-связи (перекрываются облака, ориентированные вдоль осей у и z).



Электронная формула атома Кислорода - ₈O 1s²2s²2p², или 

Два неспаренные р-электроны в атоме Кислорода могут образовать две совместные ковалентные пары с электронами второго атома Кислорода:



Одна пара идет на образование σ-связи:



Другая, перпендикулярная к ней, - на образование π-связи:



Еще одна p-орбиталь (р_в), как и s-орбиталь, на которой находятся по две спаренные электроны, участия в связи не берут и не обобществляются.
115.Приведите энергетические диаграммы образования молекулярных частиц Сравните порядок, энергию связей и магнитные свойства частиц. Какая из молекулярных частиц является более прочной? ^* Н и H.



Рис. 1. Энергетическая диаграмма молекулы Н₂

 

Слева и справа на вертикальных осях энергии отмечены энергии перекрывающихся 1s-АО двух атомов Н, а посередине — электроны на энергетическом уровне молекулы. Энергия МО ниже, чем исходных АО.

Разность энергий АО и МО, т.е. энергия, выделяющаяся при переходе электронов с АО на МО, является энергией связи.

Чтобы разорвать связь, т.е. вернуть электроны на исходные АО, необходимо такую же энергию затратить.

Энергия связи тем больше, а связь тем прочнее, чем выше электронная плотность между ядрами. Последняя, при прочих равных условиях, зависит от размеров соединяющихся атомов. Чем атомы меньше, тем выше электронная плотность на их АО, следовательно, и на образующихся МО.

Рассмотрим ион Н₂^–. На имеющейся МО третьему электрону места нет. И он занимает другую МО, на которой электронная плотность между ядрами понижена, как показано на рис. 2.

 



Рис. 4. Распределение электронной плотности на антисвязывающей  s - МО

 

Такое распределение электронной плотности приводит к отталкиванию «обнаженных» ядер и повышению потенциальной энергии системы. Эта МО называется антисвязывающей (или разрыхляющей), ослабляющей связь, в отличие от ранее рассмотренной связывающей МО. Энергетическая диаграмма иона Н₂^– показана на рис. 3.



Рис. 3. Энергетическая диаграмма иона Н₂^–

 

На этой диаграмме приведены и принятые обозначения МО. В данном случае связь – , звездочка обозначает антисвязывающую МО.

Трехэлектронная связь в ионе Н₂^– слабая. Здесь на связывающей МО на один электрон больше, чем на антисвязывающей, как и в ионе Н₂⁺. Однако межэлектронное отталкивание (между тремя электронами) существенно уменьшает выигрыш в энергии. Энергия связи в молекуле-ионе Н₂^– составляет всего 17 кДж/моль.

Это общее положение для соединений с трехэлектронными связями. Но именно такие связи образуются в соединениях благородных газов, у которых на всех АО имеется по два электрона. Поэтому их соединения неустойчивы.

130.Рассчитайте тепловой эффект Н, изменение энтропии S и изменение энергии Гиббса G реакции:

CaCO_3(кр) = CaO_(кр) + CO_2(г)

Определяем тепловой эффект реакции используя первое следствие из закона Гесса:

ΔН⁰₂₉₈ = _f,298(продуктов) - _f,298(исходных веществ)

ΔН⁰₂₉₈ = ΔН⁰_f,298 (СО₂) + ΔН⁰_f,298(CаО) - ΔН⁰_f,298(CаСO₃)

ΔН⁰₂₉₈ = (-393,51) + (-635,09) – (-1206,83) = 178,23 кДж

Вычисляем изменение энтропии реакции:

ΔS⁰₂₉₈ = ₂₉₈(продуктов) - ₂₉₈(исходных веществ)

ΔS⁰₂₉₈ = S⁰₂₉₈(СО₂) + S⁰₂₉₈(СаО) - S⁰₂₉₈(СаСО₃)

ΔS⁰₂₉₈ = 213,66 + 38,07 – 91,71 = 160,02 Дж/моль*К

Вычисляем изменение энергии Гиббса:

ΔG⁰₂₉₈ = ΔН⁰₂₉₈ – Т ΔS⁰₂₉₈

стандартные условия Р = 101 325 Па, Т = 298 К.

ΔG⁰₂₉₈ = 178,23 – 298 (160,0210^–3) = 130,55 кДж

ΔG⁰₂₉₈ > 0, значит реакция не идет самопроизвольно в прямом направлении.
200.Какие вещества называют электролитами? Составьте уравнения процессов диссоциации следующих электролитов:

HF, RbOH, Fe₂(SO₄)₃, NaHCO₃

Электролиты — это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

HF: HF⇄H⁺ + F^-

RbOH: RbOH⇄Rb⁺ + OH^-

Fe₂(SO₄)₃: Fe₂(SO₄)₃ ⇄ 2Fe³⁺ + 3SO₄^2-

NaHCO₃

На первой ступени диссоциации образуются катион металла и анион кислотного остатка, содержащего ион водорода:

NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃^–

На второй ступени диссоциации катион водорода H⁺ отщепляется от аниона HCO₃^–:

HCO₃^– ⇄ H⁺ + CO₃^2–

Таким образом, диссоциация данной кислой соли происходит в две ступени и имеет следующую последовательность:

NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃^–

HCO₃^– ⇄ H⁺ + CO₃^2–
215.составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций между водными растворами:

а) нитрата свинца(II) и сульфида натрия

б) хлорида магния и гидроксида калия

Pb(NO₃)₂ + Na₂S → PbS + 2NaNO₃

Pb²⁺ + 2NO₃^- + 2Na⁺ + S^2- = PbS + 2Na⁺ + 2NO₃^-

Pb²⁺ + S^2- = PbS

Реакция взаимодействия нитрата свинца(II) и сульфида натрия с образованием сульфида свинца(II) и нитрата натрия.

2KOH + MgCl₂ → 2KCl + Mg(OH)₂↓

2K⁺ + 2OH^- + Mg⁺ + 2Cl^- → 2K⁺ + 2Cl ^-+ Mg(OH)₂↓

2OH^- + Mg⁺  → Mg(OH)₂↓

В результате реакции гидроксида калия (KOH) с хлоридом магния (MgCl₂) образуется хлорид калия (KCl) и гидроксид магния (Mg(OH)₂)
230.Рассчитайте, какой объем воды необходимо добавить к 1 дм³ раствора муравьиной кислоты НСООН с молярной концентрацией 0,3моль/дм³, чтобы степень диссоциации кислоты удвоить.

K_D(CH₃COOH) = 1,8 ^. 10^-4. Поскольку муравьиная кислота слабая,  мала, поэтому для расчета пользуемся приближённым уравнением:  

K_D = C_M ^. 2, где KD  – константа диссоциации кислоты, С_М – молярная концентрация кислоты,  - степень диссоциации кислоты.

Откуда:

α = 1,8-10*5/0,3 = 0,0077

Учитывая, что степень диссоциации муравьиной кислоты удвоилась, рассчитаем молярную концентрацию разбавленного раствора:

См = Кд/α²=1,8*10-5/2*(0,3)2=1,8*10-5/0,18=0,0001 моль/дм3

Рассчитаем количество кислоты, содержащейся в 1 л 0.3М раствора её из пропорции:

1000:х = 1000:0,3

Х = 1000*0,3/1000 = 0,3 моль

Теперь рассчитаем количество кислоты, содержащейся в 1 л 0,0001М раствора её из  пропорции:

1000:х = 1000:0,0001

Х = 1000*0,0001/1000 = 0,0001 моль

Рассчитаем объём раствора кислоты при разбавлении 1 л 0,3М раствора с учётом того, что его концентрация станет равной 0,0001М из пропорции:

1000*0,0001=х:0,3

Х = 1000*0,3/0,0001 = 3л

Теперь найдём объём воды добавленный для разбавления начального раствора кислот:

V = 3 - 1 = 2 л.                           

Ответ: 2 л.