Определение влажности в процентном соотношении исследуемого пищевого сырья. Распределение электронов по орбиталям. Причины изменения свойств оксидов и гидроксидов марганца
Контрольная работа - Химия
Другие контрольные работы по предмету Химия
Контрольная работа по химии
№ 1
Определите, какова была влажность (в %) исследуемого пищевого сырья, если при обработке 100 г сырья карбидом кальция выделилось 1,12 л ацетилена.
Решение
Дано:
Запишем реакцию взаимодействия воды с карбидом кальция:
Найдем количество ацетилена:
Согласно уравнения реакции можно сделать вывод, что количество воды равно удвоенному количеству ацетилена:
Масса воды будет равна:
Влажность равна отношению массы воды к массе образца пищевого продукта:
Влажность пищевого продукта составляет .
Ответ: .
№2.
Пользуясь правилом Хунда, распределите электроны по орбиталям, отвечающим высшему энергетическому состоянию атомов хлора и кремния.
Решение
Для хлора:
Как видно из записи электронных формул данных элементов хлор имеет на внешнем р - электронном слое пять электронов, и для завершения электронного слоя атому хлора надо только один электрон. Поэтому хлор относят к активным неметаллам, он легко вступает в химические реакции и притягивает электроны от менее электронегативных элементов.
Рассмотрим химические свойства хлора. Хлор может иметь такие степени окисления -1, 0, +1, +3, +5, +7. Это объясняется возможностью последовательного возбуждения спаренных электронов в атомах Cl, Br, I, At на d - подуровне, что приводит к росту числа электронов, которые принимают участие в образовании ковалентных связей до 3, 5 или 7. Хлор относится к сильным окислителям, хотя и более слабый чем фтор.
Кремний имеет порядковый номер в периодической системе 14. В периодической системе кремний расположен в четвертом периоде, поэтому на внешнем энергетическом уровне у него будет четыре электрона.
Можно записать распределение электронов в атоме кремния в виде:
Запишем электронно-графические формулы атома кремния. В нормальном состоянии для кремния можно записать:
А в возбужденном:
В нормальном состоянии атом кремния проявляет валентность равную 2, а в возбужденном состоянии - валентность равную 4. Валентность будет зависеть от числа неспаренных электронов в атоме. В атоме кремния в возбужденном состоянии их четыре.
№ 3
На основании распределения электронов внешнего энергетического уровня по квантовым ячейкам в основном и возбужденном состояниях определите возможные степени окисления атомов указанных элементов: фосфора, брома.
Решение
Рассмотрим атом фосфора. Он расположен в 5 периоде и на его внешнем энергетическом уровне расположено 5 электронов.
Запишем строение его энергетических уровней в нормальном и возбужденном состоянии:
Поэтому в нормальном состоянии атом фосфора может проявлять степень окисления равную +3 (Р2О3).
А в возбужденном:
В нормальном состоянии атом фосфора проявляет валентность равную 3, а в возбужденном состоянии - валентность равную 5. степень окисления фосфора: +3 и +5.
Рассмотрим свойства брома. Его электронная формула:
Как видно из записи электронной формулы бром имеет на внешнем р - электронном слое пять электронов, и для завершения электронного слоя атому брома надо только один электрон. Поэтому бром относят к активным неметаллам, он легко вступает в химические реакции и притягивает электроны от менее электронегативных элементов.
В нормальном состоянии атом брома проявляет степень окисления - 1.:
Далее возможны возбужденные состояния:
Возможна приведенная ниже конфигурация, в которой есть четыре неспаренных электрона (степень окисления +4):
Возможна приведенная ниже конфигурация, в которой есть семь неспаренных электрона (степень окисления +7):
Бром может проявлять степени окисления -1, 0, +1, +3, +5, +7. Это объясняется возможностью последовательного возбуждения спаренных электронов в атоме брома на 4d - подуровне, что приводит к росту числа электронов, которые принимают участие в образовании ковалентных связей до 3, 5 или 7.
№ 4
Как и почему изменяются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов марганца с изменением его степени окисления в ряду: Mn(II)> Mn(IV) > Mn(VI) > Mn(VII).
Решение
Составим формулы оксидов и гидроксидов марганца с указанными в условии степенями окисления.
Марганец имеет четыре оксида MnO, Mn2O3, MnO2, Mn2O7. Как известно из курса химии по кислотно-основным свойствам оксиды марганца разделяют на: MnO, Mn2O3 - основные оксиды, MnO2 - амфотерен, а высший оксид Mn2O7 является ангидридом марганцовой кислоты. Гидроксиды марганца имеют формулы , , .
Амфотерными свойствами владеет Mn(OH)4. При действии щелочей на растворы солен марганца (II) выпадает белый осадок гидроксид марганца Мп(ОН)2. Осадок легко растворяется в кислотах. На воздухе он быстро темнеет, окисляясь в бурый гидроксид марганца(IV) Мп(ОН)4. Оксид марганца, или закись марганца, МпО получается в виде зеленого порошка при восстановлении других оксидов марганца водородом.
Наиболее стойким соединением марганца является темно-бурый диоксид марганца МпО2; он легко об