контрольная работа / Котрольная работа 0701
Электронные формулы отображают распределение электронов в атоме по энергетическим уровням, подуровням (атомным орбиталям). Электронная конфигурация обозначается группами символов nl x , где n – главное квантовое число, l – орбитальное квантовое число (вместо него указывают соответствующее буквенное обозначение – s, p, d, f), x – число электронов в данном подуровне (орбитали). При этом следует учитывать, что электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он обладает наименьшей энергией – меньшая сумма n+1 (правило Клечковского). Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней следующая:
1s→2s→2р→3s→3р→4s→3d→4р→5s→4d→5р→6s→(5d 1 ) →4f→5d→6р→7s→(6d 1-2 )→5f→6d→7р
Так как число электронов в атоме того или иного элемента равно его порядковому номеру в таблице Д.И. Менделеева, то для 23 элемента - ванадия( V –порядковый № 23) электронная формула имеют вид:
V 23 1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 3р 6 4s 2 3d 3
Валентные электроны ванадия - 4s 2 3d 3 - находятся на 4s и 3d подуровнях На валентных орбиталях атома ванадия находится 5 электронов. Поэтому элемент помещают в пятую группу периодической системы Д.И.Менделеева.
(44) Исходя из электронных структур атомов марганца и брома, их места в периодической системе, объясните сходство и различие их химических свойств.
Марганец - 25 –й элемент таблицы Менделеева. Электронная формула марганца имеет вид:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5
Валентные электроны находятся на 4s и 3d подуровнях. На валентных орбиталях атома марганца находится 7 электронов.
Бром – 35 элемент периодической таблицы
Электронная формула брома имеет вид:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5
Валентные электроны находятся на 4s и 4р подуровнях. На валентных орбиталях атома находится 7 электронов.
Таким образом, марганец и бром не являются электронными аналогами и не должны размещаться в одной и той же подгруппе. Но на валентных орбиталях атомов этих элементов находится одинаковое число электронов – 7. Поэтому оба элемента помещают в одну и ту же группу периодической системы Д.И.Менделеева.
Марганец – d-элемент VIIB-группы, а бром – p-элемент VIIA-группы.
На внешнем энергетическом уровне у атома марганца два электрона, а у брома – семь. 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 элементарные отрицательные ионы. Таким образом, марганец, как и все металлы, обладает только восстановительными свойствами, тогда как для брома, проявляющего слабые восстановительные свойства, более свойственны окислительные функции. Общей закономерностью для всех групп, содержащих p- и d-элементы, является преобладание металлических свойств у d-элементов. Следовательно, металлические свойства у марганца сильнее выражены, чем у брома.
(74) Почему сера проявляет валентность 2,4,6. а кислород имеет валентность только равную двум? Дайте объяснение на основе рапределения электронов по атомным орбиталям в атомах серы и кислорода в невозбужденном и возбужденном состоянии.
Свойства элементов, формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов.
Высшую степень окисления элемента определяет номер группы периодической системы Д.И. Менделеева, в которой он находится. Низшая степень окисления определяется тем условным зарядом, который приобретает атом при присоединении того количества электронов, которое необходимо для образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки (пs 2 пр 6 ).
Так как у элементов второго периода отсутствует d-подуровень, то кислород не может достигать валентности равной номеру группы. У него нет возможности распаривать электроны. У кислорода максимальная валентность может быть равной двум,. Возбуждение 2s-электрона может происходить только на уровень с n = 3, что энергетически крайне невыгодно Для образования незаполненных АО необходимо, чтобы этот процесс был энергетически выгодным., но энергия, необходимая для перевода 2s-электрона на 3d- слишком велика. Взаимодействие атомов с образованием связи между ними происходит только при наличии орбиталей с близкими энергиями, т.е. орбиталей с одинаковым главным квантовым числом В отличие от кислорода атомы серы, хлора могут образовывать соответственно пять, шесть, семь ковалентных связей.. В этом случае возможно участие 3s-электронов в образовании связей, поскольку d-АО (3d) имеют такое же главное квантовое число.
(104) Используя стандартные значения энтальпии и энтропии веществ, участвующих в следующей реакции: Сu2О(к) + 1/2О2(г) = 2СuО(к), определите в результате расчета ΔG 0 298х.р. возможность самопроизвольного протекания вышеназванной реакции при стандартных условиях.
В основе термохимических расчетов лежит закон Гесса (1840 г.): тепловой эффект реакции зависит только от природы и физического состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода.
В термохимических расчетах применяют чаще следствие из закона Гесса: тепловой эффект реакции (ΔHх.р) равен сумме энтальпий образования ΔHобр продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов:
ΔН х.р.= 2ΔН(СuО(к)) -ΔН(Сu2О(к)- 1/2 ΔН(О2(г)); т.к. ΔН для простых веществ равна 0, то выражение принимает вид:
ΔН х.р =2*(-165,3) –(-167,36)=-163,24 кДж/моль=-163,24*10 3 Дж/моль
Энтропия является функцией состояния, т.е. ее изменение (ΔS) зависит только от начального (S1) и конечного (S2)состояния и не зависит от пути процесса:
ΔG, можно найти из соотношения:
ΔG = ΔH – TΔS.
Необходимо рассчитать возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях (Т=298)
ΔG =-163,24*10 3 -298(-111,17)=-163,24*10 3 +33,13*10 3 <0, следовательно -реакция может протекать самопроизвольно.
(134) Реакция идет по уравнению: 2NО+О2↔2NО2
Начальные концентрации реагирующих веществ были (моль/л): СNО =0,8; СО2 =0,6. Как изменится скорость реакции, если концентрацию кислорода увеличить до 0,9моль/л, а концентрацию оксида азота (II) – до 1,2 моль/л
Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ.
Обозначим скорость реакции до изменения концентраций V1, а после изменения концентраций V2
V2/V1 = (К*1,2 2 *0,9)/ К*0,8 2 *0,6 =1,44*0,9/0,64*0,6=3,4
Ответ: Скорость реакции возрастет в 4 раза.
6.(164) Константа равновесия гомогенной системы:
СО(г) +Н2О(г ) ↔ СО 2 (г) + Н2(г) при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации реагирующих веществ, если исходные концентрации ССО = 0,1моль/л; СН2О =0,4моль/л
Обозначим равновесные концентрации следующим образом:
Тогда уравнение реакции запишем а+в↔с+d
Константа равновесия К равна:
Т.к. из уравнения реакции [СО 2 - ]=[Н2], то с=d, поэтому
Так как исходные концентрации реагирующих веществ по условию задачи равны 0,1моль/л и 0,4 моля/л соответственно, то их равновесные концентрации можно выразить следующим образом:
Тогда с 2 /(0,1-с)(0,4-с)=1
Решая уравнение относительно с получим:
Следовательно равновесные концентрации СО 2 и Н2 равны 0,08моль/л
Равновесная концентрация СО =0,1-0,08=0,02моль/л
Равновесная концентрация Н2О =0,4-0,08=0,32моль/л
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.