22 Определите количество химических связей которое может образовывать атом селена в нормальном и возбужденном состояниях

22. Определите количество химических связей, которое может образовывать атом селена в нормальном и возбужденном состояниях. Дайте ответ, исходя из электронной формулы и электронной схемы строения атома селена.

Электронное строение атома селена в нормальном состоянии:
+34 Se 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p4
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓ ↑ ↑
В нормальном состоянии, у атома селена на внешнем энергетическом уровне (4p-подуровне) имеются два неспаренных электрона. В таком состоянии атом селена может принять два электрона на 4p-подуровень, заполнив его, и образовать две химические связи.
Электронное строение атома селена в возбужденном состоянии:
+34 Se* 1s 22s 22p 63s 23p64s 13d104p44d1
↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓ ↑ ↑ ↑
При возбуждении атома селена электронная пара на 4s-подуровне распаривается и один электрон уходит на 4d-подуровень. В данном случае, атом селена обладает четырьмя неспаренными электронами и способен образовывать четыре химические связи.
При распаривании электронной пары на 4p-подуровне, электронное строения атома селена имеет вид:
+34 Se* 1s 22s 22p 63s 23p64s 13d104p34d2
↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓↑ ↑ ↑ ↑ ↑
В таком состоянии атом селена имеет 6 неспаренных электронов и способен к образованию шести химических связей.

52. Как изменяются основные свойства оксидов элементов IIА-группы? Ответ подтвердите расчетом ∆G°298 реакций взаимодействия оксидов металлов с диоксидом углерода (IV) для СаО и MgO : ЭО(т) + СО2(г) = ЭСО3(т), где Э – Са , Mg

СaО(т) + СО2(г) = CaСО3(т)
MgО(т) + СО2(г) = MgСО3(т)
∆G°298 (СaО(т)) = – 603,5 кДж/моль
∆G°298 (CaСО3(т)) = – 1128,4 кДж/моль
∆G°298 (MgСО3(т)) = – 1012,15 кДж/моль
∆G°298 (MgО(т)) = -564,3 кДж/моль
∆G°298 (СО2(г)) = – 394,38 кДж/моль
∆G°298 = ∆G°298(ЭСО3(т)) – [∆G°298(СО2(г)) + ∆G°298(ЭО(т))] Реакция образования CaСО3(т)
∆G°298 = – 1128,4 – [- 394,38 + (- 603,5)] = – 1128,4 – (-997,88) = – 1128,4 + 997,88 = -130,52 кДж

Реакция образования MgСО3(т)
∆G°298 = – 1012,15 – [- 394,38 + (-564,3)] = – 1012,15 – (-958,68) = – 1012,15 + 958,68 = – 53,47 кДж
Основные свойства оксидов металлов связаны со взаимодействием с оксидами неметаллов. В данном случае такое взаимодействие осуществляется между оксидами кальция и магния и углекислым газом. Чем лучше проходит это взаимодействие, тем сильнее основные свойства данных оксидов магния или кальция. При взаимодействии между оксидом кальция и диоксидом углерода значение ∆G°298 имеет более отрицательное значение, чем в реакции взаимодействия оксида магния. Соответственно, реакция образования карбоната кальция более вероятный и более самопроизвольный процесс, что указывает на то, что у СaО более сильные основные свойства.

72. Вычислите константу равновесия для обратимой реакции, протекающей по уравнению 2NО2(г) ⇄ 2NO(г)+О2(г), если известно, что в состоянии равновесия [NO2] = 0,06 моль/л , [NO] = 0,24 моль/л и [О2] = 0,22 моль/л. В каком направлении сместится равновесие при повышении давления?

2NО2(г) ⇄ 2NO(г) + О2(г)
Kр = [О2]*[NO]2 / [NО2]2
Kр = 0,22 * 0,242 / 0,062 = 0,0126 / 0,0036 = 3,5
При повышении давления равновесие смещается в сторону меньших объемов (по принципу Ле Шаталье). В данной реакции равновесие сместиться в сторону исходного вещества.

99. Вычислите степень диссоциации и концентрацию ионов NH4+ и ОН– в 0,5 М растворе NН4OH, если константа диссоциации нашатырного спирта составляет 1,8∙10 -5

NH4OH ↔ NH4+ + OH-
Kд = [NH4+] * [OH-] / [NH4OH] По уравнению диссоциации нашатырного спирта [NH4+] = [OH-] обозначим за X
Kд = X2 / [NH4OH] X2 = Kд * [NH4OH] X2 = 1,8∙10 -5 * 0,5 = 9*10-6
X = 9*10-6 = 0,003 моль/л
[NH4+] = [OH] = 0,003 моль/л
Степень диссоциации
ά ≈ K / C
ά ≈ 1,8∙10 -5/0,5 = 3,6 * 10-5 = 0,006
ά ≈ 0,006
102. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций между водными растворами: а) карбоната натрия и серной кислоты; б) силикатом натрия и хлористоводородной кислоты; в) йодида калия и нитрата свинца (II)
a) Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑ + H2O
CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O
б) Na2SiO4 + 2HCl = H2SiO4↓ + 2NaCl
SiO42- + 2H+ = H2SiO4↓
в) 2KI + Pb(NO3)2 = PbI2↓ + 2KNO3
Pb2+ + 2I- = PbI2↓

122. Золь кремниевой кислоты H2SiO3 был получен при взаимодействии растворов K2SiO3 и HCl. Определите, какой из электролитов был в избытке, если противоионы в электрическом поле движутся к катоду. Напишите формулу мицеллы золя.
К2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2КCl
Силикат калия, в данном случае, будет находиться в избытке. Противоионы двигаются к катоду (отрицательный заряд) в электрическом поле означает то, что они заряжены положительно и являются катионами калия K+. В противном случае, если в избытке была соляная кислота, образование золя не последовало. Образовался бы коллоидный раствор осадка кремневой кислоты. Силикат ионы полностью перешли бы в осадок.
Формула мицеллы золя:
[(H2SiO3)n mSiO32- * 2(m-x)K+] 2x K+

139. Вычислите температуру кристаллизации 5%-ного раствора этилового спирта C2H5OH, зная, что криоскопическая константа воды 1,86 °С
ΔT = K * m
Моляльная концентрация
m = n / m(растворителя)
Произвольно возьмем массу раствора равной 100 г
m(в-ва) = ω * m(р-ра)
m(C2H5OH) = 0,05 * 100 = 5 г
m(растворителя) = 100 г – 5 г = 95 г
n = m / M
M(C2H5OH) = 46 г / моль
n (C2H5OH) = 5 / 46 = 0,1 моль
Моляльная концентрация
m(C2H5OH) = 0,1 / 95 = 0,001 моль / кг
ΔT = 1,86 * 0,001 = 0,00186 °С
Учитывая температуру замерзания воды = 0°С, то температура замерзания раствора:
T = 0 – 0,00186 = – 0,00186°С

159. Разберите работу гальванического элемента. Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов, составьте суммарное ионное уравнение окислительно-восстановительной реакции в гальваническом элементе и вычислите его ЭДС.
Мn | MnSO4 || FeSO4 | Fe,
С(Mn+2) = 10-2 моль/л , С(Fe+2) = 10-2 моль/л
E0(Mn+2/Mn) = -1,05 В
E0(Fe+2/Fe) = -0,44 В
Марганец обладает более отрицательным значением стандартного окислительно-восстановительного потенциала, является более активным металлом и будет подвержен окислению:
Анод: Mn – 2e- → Mn2+
Катод: Fe2+ +2e- → Fe
Mn + Fe2+ → Mn2+ + Fe
По уравнению Нернста найдем значение потенциала металлов, соответствующим данным условиям:
E = E0 + 0,059/ n lg C
ЭДС = Eкатода – Eaнода
E(Mn+2/Mn) = -1,05 + 0,059/ 2 lg 10-2
E(Mn+2/Mn) = -1,05 + 0,059/ 2 (-2) = -1,05 – 0,059 = -1,168 В
E(Fe+2/Fe) = -0,44 + 0,059/ 2 lg 10-2
E(Fe+2/Fe) = -0,44 – 0,059 = – 0,499 В
ЭДС = – 0,499 – (-1,168) = 0,699 В

169. Железные изделия, помещенные в свинцовый контейнер, при длительном хранении на воздухе подверглись коррозии. Объясните наблюдаемое явление. Составьте схему коррозионного гальванического элемента и укажите направление движения электронов. Напишите уравнения анодного и катодного процессов, а также суммарное уравнение электрохимической коррозии.
При контакте железа и свинца и при наличии контакта с воздухом и влажной среды происходит возникновение гальванического элемента. В результате чего более активный металл подвержен окислению:
(-) Fe │ H2O, O2 │ Pb (+)
Электроны перемещаются от железа к свинцу (от анода к катоду)
Анод: Fe – 2e- = Fe2+
Катод: O2 + 2H2O + 4е- = 4OН-
2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe2+ + 4OH-
2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2

172. Какой силы ток должен быть использован для того, чтобы выделить из раствора AgNO3 серебро массой 108 г за 6 минут? Составьте схему электролиза этого раствора при использовании графитовых электродов.
m = Mэ*I*t / F
I = m*F / Mэ*t
F = 96500 Кл/моль
m = 108 г
t = 6 мин = 360 с
Mэ(AgNO3) = 170 г-экв / моль
I = 108*96500 / 170*360 = 10422000 / 61200 = 170 А
4AgNO3 + 2H2O → 4Ag↓ + O2↑ + 4HNO3

user688286 4.0

Основные сферы: социология, менеджмент, философия, политология и др. Опыт - 4 года. Уровень английского - Upper Intermediate, поэтому готов также брать переводческую работу или написание работ на иностранных языках.

Нанять автора