Задача № 1
Определите эквивалент и эквивалентную массу фосфора, кислорода и брома в соединениях PH3, H2O, HBr.
Решение. Эквивалент – количество вещества, которое присоединяет, отдает или замещает в химических реакциях 1 моль атомов водорода. Отсюда эквивалент фосфора равен 3 моль, кислорода – 2 моль, брома – 1 моль. Следовательно эквивалентная масса указанных веществ равна: для фосфора г/моль; для кислорода г/моль; для брома г/моль.
Задача № 24
Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 9 и 28. Покажите распределение электронов этих атомов по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?
Решение. Электронные формулы изображают распределение электронов в атоме по энергетическим уровням и подуровням (атомным орбиталям). Электронная конфигурация обозначается группами символов nlх, где n - главное квантовое число, l - орбитальное квантовое число (вместо него указывают соответствующее буквенное обозначение - s, p, d, f), x - число электронов в данном подуровне (орбитали). При этом следует учитывать, что электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он будет обладать наименьшей энергией - меньшая сумма n+l.
Заполнение энергетических уровней и подуровней идет в такой последовательности: 1s>2s>2p>3s>3p>4s>3d>4p>5s>4d>5p>6s> (5d1)>4f>(5d2-10)>6р>7s>(6d1)>5f>(6d2-10)>7р
Так как число электронов в атоме того или иного элемента равно его порядковому номеру в таблице Д.И.Менделеева, то для элементов № 9 (фтор) и № 28 (никель) электронные формулы имеют вид:
9F 1s22s22p5
28Ni 1s22s22p63s23p63d84s2
Электронная структура атома может быть изображена также в виде схем размещения электронов в квантовых (энергетических) ячейках, которые являются схематическим изображением атомных орбиталей (АО):
s
n = 1
^v
p
n = 2
^v
^v
^v
^
9F
s
n = 1
^v
p
n = 2
^v
^v
^v
^v
d
n = 3
^v
^v
^v
^v
^v
^v
^v
^
^
f
n = 4
^v
28Ni
Задача № 42
Что такое энергия ионизации? В каких единицах она выражается? Как изменяется восстановительная активность s- и p-элементов в группах периодической системы с увеличением порядкового номера? Почему?
Решение. Энергией ионизации I называется количество энергии, необходимое для отрыва электрона от невозбужденного атома:
Э0 + I =Э+ + з
Энергия ионизации выражается в кдж/г-ат или эв/атом. Значения энергии ионизации в эв/атом численно равны потенциалам ионизации в в.
Наименьшей энергией ионизации (3 - 5 эв) обладают s-элементы I группы, наибольшей — s- и р-элементы VIII группы. Возрастание энергии ионизации (соответственно возрастание восстановительной активности) при переходе от s-элементов I группы к р-элементам VIII группы обусловливается возрастанием эффективного заряда ядра.
Задача № 89
Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования гидроксида кальция? Вычислите теплоту образования гидроксида кальция, исходя из следующих термохимических уравнений:
Са (к) + ?О2 (г) = СаО (к); ДН = -635,60 кДж
Н2 (г) + ?О2 (г) = Н2О (ж); ДН = -285,84 кДж
СаО (к) + Н2О (ж) = Са(ОН)2 (к); ДН = -65,06 кДж
Решение. Теплотой образования (энтальпией) данного соединения называют тепловой эффект реакции образования 1 моль этого соединения из простых веществ, взятых в их устойчивом состоянии при данных условиях. Следовательно нужно вычислить тепловой эффект реакции, термохимическое уравнение которой имеет вид
Са (к) + О2 (г) + Н2 (г) = Са(ОН)2 (к); ДН =?
На основании закона Гесса с термохимическими уравнениями можно оперировать так же, как и с алгебраическими. Для получения искомого результата следует сложить эти уравнения
Са (к) + ?О2 (г) + Н2 (г) + ?О2 (г) + СаО (к) + Н2О (ж) = СаО (к) + Н2О (ж) + Са(ОН)2 (к)
ДН = -635,60 + (-285,84) + (-65,06) = -986,50 кДж;
Са (к) + О2 (г) + Н2 (г) = Са(ОН)2 (к); ДН = -986,50 кДж.
Задача № 105
Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах: а) воды в пар;