БДЗ по химии / VAR45

ВАРИАНТ 45.

Задание 3.1д

Согласно правилу Клечковского, заполнение энергетических уровней происходит в порядке возрастания суммы чисел n+l, а при равных значениях n+l – в порядке возрaстания n. То есть для заданной суммы n+l=8 порядок заполнения будет следующим: 5f(n=5, l=3);затем 6d(n=6, l=2); затем 7p(n=7, l=1); затем 8s(n=8, l=0).

Задание 3.3д

K₂Cr₂O₇ ; O^2 O^2 Связи KO ионные ( разность электро-

|| || отрицательностей 2,7 ), следовательно,

K^1O^2Cr^6O^2Cr^6O^2K^1 они обладает большей степенью ионности, чем

|| || ковалентные полярные связи CrO (ЭО = 1,1 ).

O^2 O^2

CrO₅ ; O^1 O^1 Связи CrO ковалентные полярные (ЭО = 1,1 ) с долей

/ \ / \ ионности, в то время как в ковалентных неполярных связях

O^1Cr^6O^1 OO (ЭО = 0 ) степень ионности равна нулю.

||

O^2

K₂C₂O₄ ; O^2 O^2 Связи KO ионные (ЭО = 2,7 ), следовательно,

|| || они обладает большей степенью ионности, чем

K^1O^2C^4C^4O^2K^1 ковалентные полярные связи CO (ЭО = 0,9 );

Связи CC ковалентные неполярные (ЭО = 0 ).

Задание 3.4

По определению, энтальпией образования химического соединения называется изменение энтальпии в процессе получения моль этого соединения из простых веществ, устойчивых при данной температуре. Очевидно, что под это определение подходят только реакции г) и е). Энтальпия остальных реакций не является энтальпией образования веществ, т. к. в реакции а) образуется два моля вещества, а в реакциях б), в), д), ж) исходные вещества не являются простыми

Задание 3.12г

Согласно уравнению Аррениуса k = Aexp(E_a / RT), где

k  константа скорости реакции; A  предэкспоненциальный множитель;

E_a  энергия активации реакции; T  абсолютная температура, К.

В температурном интервале 2535С, т.е. 298308 К, по условию имеем:

k(308) = 2,5k(298), т.е. Aexp(E_a / 8,31308)= 2,5Aexp(E_a / 8,31298), отсюда получаем:

E_a = ln 2,5=69,910³ Дж.

Задание 3.17

По уравнению реакции AB(г) = A(г) + B(г) видно, что если [B] = 0,02 моль/л, то [A] = [B] = 0,02 моль/л, а исходная концентрация c(AB) больше равновесной [AB] на 0,02 моль/л, т.е. c(AB) = [AB] + [B] = ( [AB] + 0,02) моль/л. По условию, константа равновесия равна K = 0,04 , тогда получаем:

, следовательно, [AB] = 0,01 моль/л.

Окончательно получаем c(AB) = [AB] + 0,02 = 0,03 моль/л, т.е. разложилось вещества AB.

Задание 3.32

По очень резкому уменьшению порогов коагуляции в ряду электролитов NaNO₃ , Mg(NO₃)₂ , Fe(NO₃)₃ в соответствии с законом Дерягина-Ландау видно, что в этом ряду меняется заряд коагулирующего иона, т.е. коагулирующими ионами являются катионы указанных солей. Следовательно, частицы золя имеет противоположный, т.е. отрицательный заряд.

Задание 3.37

При контакте железа с медью образуется гальванический элемент, в котором процессы окисления (железа) и восстановления (водорода на меди) пространственно разделены. В результате скорость коррозии железа увеличивается по сравнению с простым окислением Fe в HCl. Эти процессы можно изобразить следующим образом:

на катоде: 2H^ + 2e^  H₂⁰ ; на аноде: Fe⁰  2e^  Fe^2 .

Суммарный процесс: Fe + 2HCl  FeCl₂ + H₂⁰ .

При контакте железа с цинком достигается обратный эффект: цинк, являясь анодом, окисляется, а на железном катоде восстанавливается водород. Т.е. при хорошем контакте этих металлов скорость коррозии железа уменьшается почти до нуля. Уравнения этих процессов:

на катоде: 2H^ + 2e^  H₂⁰ ; на аноде: Zn⁰  2e^  Zn^2 .

Суммарный процесс: Zn + 2HCl  ZnCl₂ + H₂⁰ .

Задание 3.44в

Согласно протонной теории кислот и оснований Брендстеда, кислота является донором протонов, а основание  акцептором протонов. Следовательно, в реакции

CO₃^2 + H₂O = HCO₃^ + OH^

кислоте H₂O соответствует сопряженное основание OH^, а основанию CO₃^2  сопряженная кислота HCO₃^.

Задание 4.1б

2Na + 2H₂O  2NaOH + H₂ ; K₂O + H₂O  2KOH ;

2NaCl + 2H₂O2NaOH + H₂ + Cl₂ ;

Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH  2Fe(OH)₃ + 3Na₂SO₄ ;

(NH₄)₂Fe(SO₄)₂ + 4NaOH  2NH₄OH + Fe(OH)₂ + 2Na₂SO₄ .

Задание 4.3д

Al₂(CO₃)₃ + 6H₂O  2Al(OH)₃ + 3H₂CO₃ ( H₂CO₃  CO₂ + H₂O ) ;

Na₂S + H₂O  NaOH + NaHS , S^2 + H₂O  OH^ + HS^ ;

ZrBr₄ + 2H₂O  Zr(OH)₂Br₂ + 2HBr , Zr^4 + 2H₂O  Zr(OH)₂^2 + 2H^ ;

CaH₂ + 2H₂O  Ca(OH)₂ + 2H₂ ; CaH₂ + 2H₂O  Ca^2 + 2OH^ + 2H₂ ;

CoCl₂ + H₂O  CoOHCl + HCl , Co^2 + H₂O  CoOH^ + H^ .

Задание 4.4

2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄  2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O ;

Mn^7 + 5e^  Mn^2 ·1

Fe^2  e^  Fe^3  ·5

MnO₄^ + 5Fe^2 + 8H^  Mn^2 + 5Fe^3 + 4H₂O .

2KMnO₄ + 6KI + 4H₂O  2MnO₂ + 3I₂ + 8KOH ;

Mn^7 + 3e^  Mn^4 ·2

2I^1  2e^  I₂⁰  ·3

2MnO₄^ + 6I^ + 4H₂O  2MnO₂ + 3I₂ + 8OH^ .

2KMnO₄ + K₂SO₃ + 2KOH  2K₂MnO₄ + K₂SO₄ + H₂O ;

Mn^7 + e^  Mn^6 ·2

S^4  2e^  S^6  ·1

2MnO₄^ + SO₃^2 + 2OH^  2MnO₄^2 + SO₄^2 + H₂O .

Как видно из молекулярно-ионных уравнений, во всех реакциях принимают участие ионы H^ или OH^. Следовательно, в зависимости от их концентрации, т. е. от pH среды, будет меняться разность потенциалов восстанавливающегося и окисляющегося элементов.

Поэтому для различных условий, т. е. для различных значений pH среды, энергетически выгодны будут различные реакции, что и видно из уравнений.

Задание 4.7д

Th(SO₄)₂ + 4Na₂C₂O₄  Na₄[Th(C₂O₄)₄] + 2Na₂SO₄ ;

Th^4 + 4C₂O₄^2  [Th(C₂O₄)₄]^4 ;

G⁰ = G_обр([Th(C₂O₄)₄]^4)  G_обр(Th^4)  4·G_обр(C₂O₄^2) ;

Th(SO₄)₂ + 4K₂CO₃  K₄[Th(CO₃)₄] + 2K₂SO₄ ;

Th^4 + 4CO₃^2  [Th(CO₃)₄]^4 ;

G⁰ = G_обр([Th(CO₃)₄]^4)  G_обр(Th^4)  4·G_обр(CO₃^2) ;