Содержание
Задача 34 3
Задача 41 4
Задача 99 5
Задача 132 6
Задача 173 7
Задача 205 8
Задача 240 9
Задача 250 10
Список литературы 12
Задача 34
Сколько протонов и нейтронов содержат ядра изотопов? Составьте электронную формулу данного атома, подчеркните валентные электроны. Распределите электроны этого атома по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится этот элемент? 3581Br и 3579Br
Решение:
3581Br и 3579Br
Число нейтронов в ядре атома элемента равно разности округленного до целого значения атомной массы Аr и числа протонов (порядкового номера). Таким образом, число нейтронов в 3581Br равно:
81 – 35 = 46
Число нейтронов в 3579Br равно:
79 – 35 = 44
Электронная формула элемента:
1s22s2 2p63s23p64s23d104р5
Распределение электронов по квантовым ячейкам выглядит следующим образом (рис.1):
Рисунок 1 – Распределение электронов по квантовым ячейкам в атоме элемента Br
Атом элемента брома содержит семь валентных электронов на внешнем энергетическом уровне.
Данный элемент относится к семейству р- элементов, т.к. последним заполняется р-энергетический уровень..
Задача 41
Приведите современную формулировку периодического закона Д.И. Менделеева. Почему Li, Na, K, Cs, Rb, Fr составляют I главную подгруппу, а С, Si, Ge, Sn, Pb – IV главную подгруппу элементов? Ответ мотивируйте строением внешних энергетических уровней атомов соответствующих элементов.
Решение:
Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от их порядкового номера (от заряда ядра атомов элементов).
Атомы всех главных (А-групп) имеют равное число внешних электронов на высшем энергетическом уровне. Номер главной (А-группы) показывает число внешних электронов или число электронов на внешнем энергетическом уровне. Таким образом, у атомов I главной подгруппы одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне. Рассмотрим строение внешних энергетических уровней элементов I главной подгруппы.
Электронные формулы элементов:
Li ~ …2s1
Na ~ …3s1
K ~ …4s1
Rb ~ …5s1
Cs ~ …6s1
Fr ~ …7s1
Графически это изображается следующим образом:
Рисунок 2 – Графическое изображение электронов на внешнем энергетическом слое у элементов I главной подгруппы
Рассмотрим IV главную подгруппу элементов. Номер группы показывает число электронов на внешнем энергетическом уровне. Электронные формулы элементов:
С ~ …2s22р2
Si ~ …3s23р2
Ge ~ …4s24р2
Sn ~ …5s25р2
Pb ~ …6s26р2
Или графически (рис. 3).
Рисунок 3 – Графическое изображение электронов на внешнем энергетическом слое у элементов IV главной подгруппы
Задача 99
Вычислите значения ?G298 для реакции:
2 СО (г) + О2 (г) = 2СО2 (г)
Вычисления сделайте на основании стандартных теплот образования абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ.
Решение:
Для решения задачи воспользуемся выражением энергии Гиббса:
?G?298 = ?Н?298 – Т * S?298
?Н?298 = У?Н?прод - ?Н?реаг =2?Н?(СО2) - ?Н?(О2) -2?Н? (СО)
?Н?(СО2) = - 393, 51 кДж/ моль
?Н?(СО) = -110,53 кДж/моль
?Н? (О2) = 0
Тогда ?Н?298 = 2*(-393,51) - 0 – 2 * (-110,53) = -565,96 кДж
S?298 = УS?прод - УS?реаг
S? (СО2) = 213, 66 Дж/ (моль*К)
S? (СО) = 197,55 Дж/ (моль*К)
S? (О2) = 205,04 Дж/ (моль*К)
S?298 = 2 * 213,66 - 197,55 - 205,04 = 24,73 Дж/К
?G?298 = ?Н?298 – Т * S?298 =-565,96*10 3– 298 * 24,73 = -573329,54 Дж = -573,3 кДж