Задача № 13
Избытком гидроксида калия подействовали на растворы: а) дигидрофосфота калия; б) нитрата дигидроксовисмута (III). Напишите уравнения реакций этих веществ с КОН и определите их эквиваленты и эквивалентные массы.
Решение.
а) 2КОН + КН2РО4 = К3РО4 + 2Н2О
Эквивалентная масса КН2РО4 равна ? его мольной массе, т.е. г/моль. Следовательно, эквивалент КН2РО4 равен 2 моль.
б) КОН + Bi(OН)2NО3 = Bi(OH)3 + KNO3
Эквивалентная масса Bi(OН)2NО3 равна его мольной массе, т.е. 305 г/моль. Следовательно, эквивалент Bi(OН)2NО3 равен 1 моль.
Задача № 35
Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, ml, ms, характеризующие состояние электронов в атоме? Какие значения они принимают для внешних электронов атомов магния.
Решение.
Движение электрона в атоме носит вероятностный характер. Околоядерное пространство, в котором с наибольшей вероятностью (0,9—0,95) может находиться электрон, называется атомной орбиталью (АО). Атомная орбиталь, как любая геометрическая фигура, характеризуется тремя параметрами (координатами), получившими название квантовых чисел (n, l, ml). Квантовые числа принимают не любые, а определенные, дискретные (прерывные) значения. Соседние значения квантовых чисел различаются на единицу. Квантовые числа определяют размер (n), форму (l) и, ориентаццию (ml) атомной орбитали в пространстве. Занимая ту или иную атомную орбиталь, электрон образует электронное облако, которое у электронов одного и тогоже атома может иметь различную форму. Формы электронных облаков. аналогичны АО. Их также называют электронными или атомными орбиталями. Электронное облако характеризуется четырьмя квантовыми числами (n, l, ml, ms). Эти квантовые числа связаны с физическими свойствами электрона, и число n (главное квантовое число) характеризует энергетический (квантовый) уровень электрона, принимает значения от 1 и выше; число l (орбитальное) — момент количества движения (энергетический подуровень), для s-подуровня l = 0, для р-подуровня l =1, для d-подуровня l = 2, для f-подуровня l = 3; число ml (магнитное) — магнитный момент, принимает значение от –l через 0 до +l; ms — спин. Спин электрона возникает за счет вращения его вокруг собственной оси. Электроны в атоме должны отличаться хотя бы одним квантовым числом (принцип Паули), поэтому в АО могут находиться не более двух электронов, отличающихся своими спинами (ms = ±?).
Для магния (12) электронная формула имеет вид:
12Mg 1s22s22p63s2
На внешнем энергетическом уровне магния находится два электрона, для которых квантовые числа принимают значения: n = 3, l = 0, ml = 0, ms = ±?.
Задача № 53
Исходя из степени окисления атомов соответствующих элементов, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: CuOH или Cu(OH)2; Fe(OH)2 или Fe(OH)3; Sn(OH)2 или Sn(OH)4? Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида олова (II).
Решение.
Если данный элемент проявляет переменную степень окисления и образует несколько оксидов и гидроксидов, го с увеличением степени окисления свойства последних меняются от основных к амфотерным и кислотным. Это объясняется характером электролитической диссоциации гидроксидов ЭОН, которая в зависимости от сравнительной прочности и полярности связей Э-О и О-Н Может протекать по двум типам:
ЭОН - Э+ + ОН-
ЭОН - ЭО- + Н+
Полярность связей, в свою очередь, определяется разностью электроотрицательностей компонентов, размерами и эффективными зарядами атомов. Диссоциация по кислотному типу (П) протекает, если ЕО-Н > ЕЭ-О (высокая степень окисления), а по основному типу, если ЕО-Н < ЕЭ-О (низкая степень окисления). Если прочности связей О-Н и Э-О близки или равны, диссоциация гидроксида может одновременно протекать и по (I), и по (II) типам. В атом случае речь идет амфотерных электролитах (амфолитах).
Следовательно, более сильными основаниями будут, CuOH, а не Cu(OH)2; Fe(OH)2, а не Fe(OH)3; Sn(OH)2, а не Sn(OH)4.
Гидроксид олова (II) – амфотерный Гидроксид, так как реагирует с кислотами и щелочами:
Sn(OH)2 + 2HCl = SnCl2 + 2H2O;
Sn(OH)2 + 2KOH = K2SnO3 + 2H2O.
Задача № 75
Какие силы молекулярного взаимодействия называют ориентационными, индукционными и дисперсионными? Когда возникают эти силы и какова их природа?
Решение.
Между молекулами может осуществляться как электростатическое, так и донорно-акцепторное взаимодействие.
Электростатическое взаимодействие молекул подразделяют на ориентационное, индукционное и дисперсионное. Наиболее универсально (т. е. проявляется в любых случаях) дисперсионное, так как оно обусловлено взаимодействием молекул друг с другом за счет их мгновенных микродиполей. При сближении молекул ориентация микродиполей перестает быть независимой, и их появление и исчезновение в разных молекулах происходит в такт друг другу. Синхронное появление и исчезновение микродиполей разных молекул сопровождается их притяжением. При отсутствии синхронности в появлении и исчезновении микродиполей происходит отталкивание.