химия

Вычислите объем 3 кг азота при давлении 1,030 * 10 Па и температуре 50° С. ...

Задача 34. Пользуясь правилом Гунда, распределите электроны по квантовым ячейкам, отвечающим низшему энергетическому состоянию атомов: хрома, фосфора, серы, германия, никеля
Задача 55.Какое из перечисленных газообразных водородных соединений наиболее прочно: NH3, PH3, AsH3, SbH3, BiH3? Ответ мотивируйте сравнением величин ΔG°298 этих соединений.

Задача 1. Масса 10 ‾³ газа (н. у.) равна 1,175 * 10‾³ кг. Вычислите относительную молекулярную массу газа и массу одной молекулы газа.
Задача 2.Оксид металла содержит 28,57% кислорода, а фторид того же металла – 48,72% фтора. Найдите молярную массу эквивалента фтора.

2 показано образование молекулы О₂ в результате создания двух общих электронных пар.Задача 112Рассчитайте ∆Н298 Сu₂O, если известно, что 2Cu₂O + Cu₂S = 6 Cu + SO₂ + 115,90 кДжДано: 2Cu₂O + Cu₂S = 6 Cu + SO₂ + 115,90 кДжНайти:∆Н298Решение:Найдем стандартные энтальпии образования Сu₂O и SO₂ и Cu₂S. Они равны соответственно -173,2 кДж/моль, -296,9 кДж/моль и -79,5 кДж/моль. Отсюда для стандартной энтальпии реакции находим ∆Н298 = Ʃ∆Н°продуктов реакции - Ʃ∆Н°исходных веществ ∆Н298= (-173,2) * 2 + (-79,5) – (-296,9) = -425,9 + 296,9 = 129 кДжОтвет: ∆Н298 = 129 кДж.Задача 132Константа скорости реакции: А + 2В 3С равна 0,6 л² * моль‾² * с‾¹. Начальные концентрации сА = 5,0 моль/л и св = 3 моль/л. В результате реакции концентрация вещества В стала равной 1,0 моль/л. Какова стала концентрация вещества А и скорость реакции?Дано:А + 2В 3СКс = 0,6 л² * моль‾² * с‾¹,с₀A = 5,0 моль/л,с₀В = 3 моль/л,сВ = 1,0 моль/лНайти:сА,VРешение:Пошло на реакцию вещества В:[В] = с₀В – сВ[В] = 3 – 1 = 2 мольНайдем количество вещества А, которое пошло на реакциюνА = ½ νВνА = ½ * 2 = 1 моль/лсА = с₀А – νАсА = 5 -1 = 4 моль/лНайдем скорость реакцииV = Кс * [А] * [В]²V = 0,6 * 4 * 1 = 2,4 моль/л * сОтвет: V = 2,4 моль/л * с, сА = 4 моль/лЗадача 151Определите величину осмотического давления раствора, в 1 л которого содержится 0,4 моль неэлектролита при t = 17⁰ C.Дано:t = 17⁰ C = 290 К,V = 1 л,ν = 0,4 мольНайти:∏Решение:Осмотическое давление можно найти по следующим формулам:∏ = Сrt = νRT / V = mRT / VM,где ∏ - осмотическое давление раствора,R – универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж / (моль*К),Т – температура,V – оббьем раствора,М – молярная масса растворенного вещества.∏ = 0,4 * 8,314 * 290 / 1 = 964,424 Па = 9,64 * 10² ПаОтвет: ∏ = 9,64 * 10² Па.Задача 171Какая масса соляной кислоты содержится в 0,25 л раствора, в котором массовая доля НСl 15%? Плотность раствора р = 1,035 г/см³Дано:V = 0,25 л = 250 см³,ω(НСl) = 15% = 0,15,р = 1,035 г/см³Найти:m(НСl)Решение:Запишем уравнение диссоциации соляной кислоты: +HCl = H + ClˉВычислим массу 15% раствора HClНайдем массу раствора НСl по формуле, устанавливающей связь между массой и объемом раствора:m = p * Vm (HCl) = 1,035 * 250 = 258,75 гНайдем сколько в растворе содержится HCl:ω(в-ва) = m(в-ва) / m(р-ра)m(в-ва) = m(р-ра) * ω(в-ва)m(HCl) = 0,15 * 258,75 = 38,81 гОтвет: m(HCl) = 38,81 г.Задача 181Во сколько раз концентрация водородных ионов в 0,1 н. растворе HCl (α = 0,92) больше, чем в растворе 0,01 н. HCl (α = 0,98)?Дано:α₁ = 0,92,α₂ = 0,98Найти:с₁(HCl)/с₂(HCl)Решение:Составим реакцию диссоциации +HCl = H + СlˉПо реакции видно, что концентрация кислоты равна концентрации ионов водорода, следовательно, концентрация Н+ равна 0,1 в первом случае и 0,01 во втором случае. Это дает полагать, что концентрация в первом случае больше в 10 раз.0,1/0,01 = 10Ответ: в 10 раз.Задача 191Составьте уравнение реакций, протекающих в растворах при взаимодействии следующих веществ. Уравнения реакций напишите в молекулярной и ионной формах: а) Na₂S + FeSO₄ б) K₂S + HCl в) Pb²+ + HClРешение:а) Na₂S + FeSO₄ => Na₂SO₄ + FeS2Na+ + S²ˉ + Fe²+ + SO₄²ˉ => 2Na+ + SO₄²ˉ + FeSFe²+ + S²ˉ => FeSб) K₂S + 2HCl => 2KCl + H₂S2K+ + S²ˉ + 2H+ + 2Clˉ => 2K+ + 2Clˉ + H₂S2H+ + S²ˉ => H₂Sв) Pb²+ + 2HCl => PbCl₂ + H₂Pb²+ + 2H+ 2Clˉ => Pb²+ + 2Clˉ + H₂2H+ => H₂Задача 216Какую величину называют степенью гидролиза соли? Какая из солей имеет большую степень гидролиза FeCl₂ или FeCl₃? Ответ мотивируйте, составьте уравнения гидролиза солей в молекулярном и ионном виде.Решение:Гидролизом соли называется взаимодействие ионов соли с водой, в результате которого образуются слабые электролиты.Гидролиз – процесс обратимый для большинства солей. В состоянии равновесия только небольшая часть ионов соли гидролизуется. Количественно гидролиз характеризуется степенью гидролиза (h).Степень гидролиза равна отношению числа гидролизованных молекул соли к общему числу растворенных молекул:h = nN * 100%,где n – число молекул соли, подвергшихся гидролизу; N – общее число растворенных молекул соли.Степень гидролиза зависит от природы соли, концентрации раствора, температуры. При разбавлении раствора, повышении его температуры степень гидролиза увеличивается. FeCl₃ + 3H₂O => Fe(OH)₃ + 3HClFe³+ + 3Clˉ + 6H+ + 3O²ˉ => Fe(OH)₃ + 3H+ + 3ClˉFe³+ + 3H+ + 3O²ˉ => Fe(OH)₃ Если соль образована слабым основанием многовалентного металла и сильной кислотой, то ее гидролиз будет протекать ступенчато:FeCl₂ + 2H₂O => Fe(OH)₂ + 2HClFeCl₂ <=> Fe²+ + 2ClˉI ступеньFe²+ + HOH <=> (FeOH)+ + H+FeCl₂ + HOH <=> (FeOH)Cl + HClII ступень(FeOH)+ + HOH <=> Fe(OH)₂ + H+(FeOH)Cl + HOH <=> Fe(OH)₂ + HClКонстанта гидролиза по первой ступени связана с константой диссоциации основания по второй ступени, а константа гидролиза по второй ступени – с константой диссоциации основания по первой ступени:Кr₁ = K(H₂O) / К(осн)₂Кr₂ = K(H₂O) / К(осн)₁Поскольку первая константа диссоциации кислоты всегда больше второй, то первая константа гидролиза всегда больше, чем константа вторая гидролиза, так как первая константа диссоциации основания всегда больше второйКr₁ > Kr₂Отсюда следует, что по первой ступени, гидролиз всегда будет протекать в большей степени, чем по второй. Этому также способствуют ионы, которые образуются при гидролизе по первой ступени, смещая равновесие влево.Задача 226Какую связь называют донорно – акцепторной? Какой атом или ион является донором и какой акцептором в комплексных ионах: [PtF₆]²ˉ; [H₃O]+; [Cu(CN)₄]²+; [BF₄]ˉ.Решение:Донорно – акцепторная связь – химическая связь между двумя атомами или группой атомов, осуществляемая за счет неподеленной пары электронов одного атома (донора) и свободного уровня другого атома (акцептора). Донорно – акцепторная связь образуется часто при комплекобразовании за счет свободной пары электронов принадлежащей (до образования связи) только одному атому (донору). Донорно – акцепторная связь отличается от обычной ковалентной только происхождением связевых электронов. Донорами могут быть атомы азота, кислорода, фосфора, серы и другие. Роль акцепторов могут выполнять протон, а также атомы с незаполненным октетом, например атомы элементов III группы таблицы Д. И. Менделеева, а также атомы – комплексообразователи, имеющие незаполненные энергетические ячейки в валентном электронном слое. Донорно- акцепторная связь называется иначе семиполярной (полуполярной), так как на атоме – доноре возникает эффективный положительный заряд, а на атоме акцепторе – эффективный отрицательный заряд. Изображают эту связь стрелкой, направленной от донора к акцептору.[PtF₆]²ˉ ; [Pt⁴+F‾₆]²ˉ. Таким образом, платина – донор, фтор – акцептор.[Cu(CN)₄] ²+ ; [Cu⁶+(CN)‾₄] ²+; Таким образом, Cu – донор, CN – акцепторCNCNCNCNCu[H₃O]+; [H+₃O²‾]+; Таким образом, водород – донор, кислород – акцептор[BF₄]ˉ; [B³+F‾₄]ˉ; Таким образом, бор – донор, фтор – акцепторВЗадача 246Какая масса нитрата серебра AgNO₃ содержится в растворе, если из этого раствора было вытеснено медью 4,32 г серебра?Дано:m(Ag) = 4,32 гНайти:m(AgNO₃)Решение:2AgNO₃ + Cu => Cu(NO₃)₂ + 2AgМассу AgNO₃ можно найти по формуле:m(AgNO₃) = m(раствора) * ωНайдем молярную массу AgNO₃М(AgNO₃) = 107,868 + 14,0067 + (15,9994)*3 = 169,87 г/мольНайдем молярную массу Сu и Cu(NO₃)₂М(Сu) = 63,546 г/мольM(Cu(NO₃)₂) = 63,546 + (14,0067 + (15,9994) * 3) * 2 = 187,5558 г/мольПроанализируем уравнение реакцииν (AgNO₃) = 2ν(Cu) = 2ν(Cu(NO₃)₂ = ν(Ag)ν = m/MM(Ag) = 107,868ν(AgNO₃) = 4,32/107,868 = 0,04 мольm(AgNO₃) = ν * Mm(AgNO₃) = 0,04 * 169,87 = 6,8 гОтвет: m(AgNO₃) = 6,8 г.Задача 259При электролизе током силой 4 А в течение 40 мин выделилось на катоде 9,084 г металла. Вычислите электрохимический эквивалент этого металла в г/(А * ч).Дано:ν(Me) = 9,084 гt = 40 мин = 2400 с = 0,67 чI = 4 AНайти:kРешение:Запишем первый закон Фарадеяm = kIt/Fгде I – сила тока, t - время пропускания тока, k – электрохимический эквивалент, F – постоянная Фарадея, F = 96485,33(83) Кл * мольˉ¹Следовательно, электрохимический эквивалент равен:k = m * F / Itk = 9,084 * 96485,33 / 4 * 2400 = 91,3 гОтвет: k = 91,3 гЗадача 271Исходя из степени окисления элементов в молекулах реагирующих соединений, определите, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем. На основании ионно – электронного баланса расставьте коэффициенты в уравнении окислительно – восстановительной реакции К₂SO₃ + KMnO₄ + H₂O => MnO₂ + K₂SO₄ + KOH. Решение:2К₂SO₃ + KMnO₄ + H₂O => MnO₂ + 2K₂SO₄ + KOH2К+₂(SO₃)²ˉ + K+(MnO₄)ˉ + H+₂O²ˉ => Mn⁴+O²ˉ₂ + 2K+₂(SO₄)²ˉ + K+(OH)ˉОкислительно – восстановительные реакции – это встречно – параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ (или ионов веществ), реализующихся путем перераспределения электронов между атомом – окислителем (акцептором) и атомом – восстановителем (донором).В любой окислительно – восстановительной реакции принимают участие две сопряженные окислительно – восстановительные пары, между которыми имеет место конкуренция за электроны, в результате чего протекают две полуреакции: одна связана с присоединением электронов, то есть восстановлением, другая – с отдачей электронов, то есть с окислением.Исходя из данной реакции:S(+4) – 2е = S(+6) – 2 восстановительMn(+7) + 3е = Mn(+4) – 1 окислительЗадача 291Напишите уравнение реакции, составив ионно – электронный баланс. Рассчитайте ЭДС, используя величины Red – Ox – потенциалов:KMnO₄ + HCl => Cl₂ + MnCl₂ + KCl + H₂Oϕ⁰Cl2/2Clˉ = 1,36 B;ϕ⁰MnO4ˉ+8H+/Mn²+ +4H₂O= 1,52 B.