Химия задача. Решение в данном соединении комплексообразователь Fe

• Название: Решение в данном соединении комплексообразователь Fe
• Анкор: Химия задача
• Дата: 14.01.2022
• Размер: 183.02 Kb.
• Имя файла: zadachi.docx
• Тип: Решение; #330625
• страница: 1 из 7

Для образования трех одинаковых связей В-Н необходима гибридизация одного 2s и двух 2р-орбиталей - sp²-гибридизация с образованием трех гибридных орбиталей, расположенных в одной плоскости под углом 120⁰ относительно друг друга:



Образованные гибридные орбитали перекрываются с s-орбиталями атома водорода с образованием трех -связей:

Молекула ВН3 имеет плоское треугольное строение.

Для определения полярности связей В–Н сравним значения ОЭО атомов В и Н; ОЭО(В) = 2,0; ОЭО(Н) = 2,1. Поскольку электроотрицательность водорода больше, то связь В–Н будет полярной. Однако в целом молекула ВН3 не обладает полярностью, так как полярность связей В–Н, направленных к вершинам правильного треугольника, взаимно компенсируется.

Таким образом, в образовании молекулы ВН3 принимают участие s-орбитали атома Н и sp²-гибридные орбитали бора.

Молекула ВН3 не полярна, хотя содержит три полярные -связи, имеет плоскую треугольную структуру. Атом В находится в состоянии sp²-гибридизации.

Пример 2.4. В комплексном соединении K₃[Fe(CN)₆] отметьте: комплексообразователь, лиганды, внутреннюю и внешнюю сферы. Определите степень окисления комплексообразователя и координационное число. Напишите уравнение диссоциации комплекса. Назовите соединение.



Р е ш е н и е

В данном соединении комплексообразователь Fe³⁺. Степень окисления иона железа определяется исходя из нейтральности соединения в целом и зарядов входящих в него других частиц: К⁺ и CN^ ; лиганды - ионы CN^; координационное число - 6; внутренняя сфера [Fe(CN)₆]^3-; внешняя сфера К⁺.

Комплекс диссоциирует в растворе по уравнению:

[Fe(CN)₆]^{3- }_ Fe³⁺ + 6CN^

В соответствии с правилами ИЮПАК это соединение называется гексацианоферрат (III) калия.
Пример 3.1. Реакция горения протекает по уравнению:

СН4(г)+2О2(г) = СО2(г)+2Н2О(ж), Qp=ΔrH⁰298= –890,31 кДж Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 100 л (н.у.) метана?

Р е ш е н и е

Объем одного моля газа VM_(г) = 22,4 л/моль.

Найдем количество вещества газообразного метана (СН4): n = 4,46 моль.

Следовательно, количество теплоты, выделяющееся при сгорании

100 л метана, будет равно

Q_p=Δ_𝑟𝐻₂₉₈⁰ · n(СН₄) = –890,31 · 4,46 = –3970,78 кДж.

Пример 3.2. При соединении 27 г алюминия с кислородом выделилось 836,8 кДж теплоты. Определите энтальпию образования оксида алюминия (Al₂O₃).

Р е ш е н и е

Данную задачу можно решить двумя способами:

1) составлением пропорций; 2) используя формулы.

Составим уравнение реакции взаимодействия алюминия с

кислородом: 2Al(т) + 3/2O₂(г) = Al₂O₃(г)

1). По уравнению реакции видно, что для получения 1 моля Al2O3 необходимо 2 моля атомов Al, что составляет 54 г.

Составим пропорцию: при взаимодействии 27 г алюминия – выделится 836,8 кДж

54 г алюминия – выделится Q кДж , следовательно Q = (54·836,8) : 27 = 1673,6 кДж,

Δ_𝑟𝐻₂₉₈⁰ (Al₂O₃) = – 1673,6 кДж., так как энтальпия обратна по знаку теплоте.

2). Решение задачи, используя формулы. Находим количество вещества Al в 27г: n = 1 моль.

По уравнению реакции видно, что для получения 1 моля Al2O3 необходимо 2 моля атомов Al, следовательно, количество теплоты, выделяющееся при взаимодействии алюминия с кислородом, будет равно

Q_p=Δ_𝑟𝐻₂₉₈⁰ · n(Al) = 836,8 · 2 = 1673,6 кДж,

1673,6 кДж.

Пример 3.3. Рассчитаете стандартную энтальпию (стандартный тепловой эффект при постоянном давлении) химической реакции:

С2Н2 (г) + 3О2(г) = 2СО2(г) + Н2О(ж).

Для расчета используем значения стандартной энтальпии для данных веществ из табл. П.1.