Билет 1.17

1. Написать электронную формулу ₈₃Bi и: а) подчеркнуть валентные электроны; б) указать электронное семейство, период, группу, подгруппу, в которых находится элемент; в) изобразить графически валентные энергетические уровни; г) охарактеризовать квантовыми числами валентные электроны; д) составить формулу высшего оксида висмута и соответствующего ему гидроксида.

2. Сколько свободных 3d АО имеют возбужденные атомы:

а) Cl; б) V; в) Mn?

3. Вычислить молярную массу и назвать элемент, высший оксид которого отвечает формуле Э₂О₅, образует с водородом газообразное соединение, массовая доля водорода в котором 8,82 %. (Ответ: 31 г/моль).

Билет 1.18

1. Написать электронную формулу ₅₅Cs и: а) подчеркнуть валентные электроны; б) указать электронное семейство, период, группу, подгруппу, в которых находится элемент; в) изобразить графически валентные энергетические уровни; г) охарактеризовать квантовыми числами валентные электроны; д) составить формулу высшего оксида цезия и соответствующего ему гидроксида.

2. Для каких подуровней сумма (n + l) равна 6: а) 6d, 7s, 3f; б) 7p, 3s, 2p;

в) 6p, 5d, 4p; г) 5f, 4s, 3p; д) 4d, 5p, 6s?

3. Вычислить массовую долю (в %) элементов в высших оксидах:

а) селена; б) рения; в) осмия; г) индия. (Ответ: 62,2%; 76,9%; 74,8%; 82,7%).

Билет 1.19

1. Написать электронную формулу ₇₂Hf и: а) подчеркнуть валентные электроны; б) указать электронное семейство, период, группу, подгруппу, в которых находится элемент; в) изобразить графически валентные энергетические уровни; г) охарактеризовать квантовыми числами валентные электроны; д) составить формулу высшего оксида гафния и соответствующего ему гидроксида.

2. Сколько свободных f-орбиталей содержится в атомах элементов с порядковыми номерами 59, 60, 90, 93? Пользуясь правилом Гунда, распределить электроны по орбиталям для атомов этих элементов.

3. У какого элемента IV периода – хрома или селена сильнее выражены металлические свойства? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивировать строением атомов Cr и Se.

Билет 1.20

1. Написать электронную формулу ₅₆Ba и: а) подчеркнуть валентные электроны; б) указать электронное семейство, период, группу, подгруппу, в которых находится элемент; в) изобразить графически валентные энергетические уровни; г) охарактеризовать квантовыми числами валентные электроны; д) составить формулу высшего оксида бария и соответствующего ему гидроксида.

2. Атомы каких элементов имеют следующее строение внешних электронных слоев: а) 4d⁴5s¹; б) 4s²4p⁴. К какому электронному семейству и подгруппе они относятся?

3. Какую низшую степень окисления проявляет водород, фтор, углерод, азот? Составить формулы соединений кальция с данными элементами в этой их степени окисления.

Тема 2

2. Химическое равновесие

Химическим равновесием называется такое состояние реагирующей системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Закон действия масс для обратимых процессов: в состоянии химического равновесия при постоянной температуре отношение произведения концентраций продуктов реакции к произведению концентраций исходных веществ есть величина постоянная. Она называется константой равновесия и обозначается К_с. Для реакции nА + mВ ↔ рС + qD константа равновесия имеет вид:

, где

[A], [B], [C], [D] – равновесные концентрации реагирующих веществ;

n, m, p, q – коэффициенты перед веществами А, В, C, D

Химическое равновесие остается неизменным до тех пор, пока условия равновесия (концентрация, температура, давление), при которых оно установилось, сохраняются постоянными. При изменении условий равновесие нарушается. Через некоторое время в системе вновь наступает равновесие, характеризующееся новым равенством скоростей и новыми равновесными концентрациями всех веществ. Переход системы из одного равновесного состояния в другое называется смещением равновесия.

Изменение концентрации

При увеличении концентрации исходных веществ и уменьшении концентрации продуктов реакции равновесие смещается в сторону прямой реакции. При увеличении концентраций продуктов реакции и понижении концентраций исходных веществ равновесие смещается в сторону обратной реакции. Например, в реакции

2СО + О₂ ↔ 2СО₂

увеличение концентраций СО, О₂ (исходные вещества) или уменьшение концентрации СО₂ (продукт реакции) приводит к смещению равновесия вправо. Увеличение концентрации СО₂ или понижение концентраций исходных веществ СО, О₂ смещает равновесие влево.

Изменение температуры

При повышении температуры равновесие смещается в направлении эндотермической, при понижении – в направлении экзотермической реакции. Например, в равновесной системе

N₂ + O₂ ↔ 2NO. ∆Н⁰_х.р. = 180,5 кДж

прямая реакция эндотермическая, поэтому повышение температуры приводит к смещению химического равновесия в сторону прямой реакции, а понижение температуры – в сторону обратной реакции.

Изменение давления

При повышении давления равновесие смещается в сторону реакции, идущей с уменьшением числа молекул газа, при понижении давления – в сторону реакции, идущей с увеличением числа молекул газа. Так, в системе

N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃

в левой части 4 молекулы, а в правой −2, поэтому при увеличении давления равновесие смещается вправо (там 2 молекулы газа), а при уменьшении влево (4 молекулы газа).