Распределение электронов
Графическое изображение распределения электронов на внешних уровнях и определение химических свойств атомов этих элементов. Исчисление процентной и молярной концентрации водного раствора. Особенности процессов диссоциации сильных и слабых электролитов.
Рубрика | Химия |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.12.2016 |
Размер файла | 71,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Институт электроэнергетики и информатики
Кафедра информационных технологий
Контрольная работа по химии
Вариант № 01
Выполнил студент: Чучкалов Н.В.
Группа: ЗКТ-412
Екатеринбург 2016
2. Запишите электронные конфигурации атомов элементов с зарядами ядер +20 и +35. Покажите графически распределение электронов на внешних уровнях и определите химические свойства атомов этих элементов.
+20 Ca (кальций). Высшая степень окисления (+2), так как находится во 2-ой группе. S-элемент.
Электронная формула:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
+35 Br (бром). Наивысшая степень окисления в соединениях с кислородом равна (+7)
Степень окисления в соединениях с водородом равна (-1).
Электронная формула:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
32. К какому типу солей относятся: питьевая сода NaHCO3, кальцинированная сода Na2CO3, двойной суперфосфат Са(Н2РО4)2, малахит (СuОН)2СО3? Назовите эти вещества по систематической номенклатуре.
NaHCO3 Гидрокарбонат натрия (тип-кислая соль);
Na2CO3 Карбонат натрия (тип-средняя соль соль);
Са(Н2РО4)2 Дигидрофосфат кальция (тип-кислая соль);
(СuОН)2СО3 Гидроксокарбонат меди (тип-основная соль);
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.
Металлические свойства элементов II -A группы увеличиваются от Be к Ra, т.е. сверху вниз. В соответствии с этим металлы II -A группы увеличивают восстановительную способность, т.к. увеличивается радиус атома элементов и таким образом легче отдают электроны.
Это можно увидеть на примере двух реакций с оксидами металлов CaO и MgO:
1) MgO + CO2 > MgCO3
2) CaO + CO2 > CaCO3
Рассчитаем энергию Гиббса ДG для этих реакций по формуле ДG = ДG(продуктов) - ДG(реагентов)
Находим табличные значения ДG для CaO, MgO, CO2, CaCO3, MgCO3 и подставляем в ф-лу:
1) ДG1 = - 1012,15 - (- 569,3 +(-394,4)) = -48,45 кДж/моль
2) ДG2 = - 1128,35 - (-603,5 +(-394,4)) = -130,5 кДж/моль
Исходя из закона Гесса, чем отрицательнее значение энергии Гиббса (ДG), тем произвольнее протекает реакция. Элемент Ca находится ниже Mg, соответственно реакция оксида кальция с углекислым газом осуществляется легче.
82. В 1 л водного раствора содержится 577г H2SO4. Плотность раствора - 1,34 г/см3. Вычислите процентную и молярную концентрации этого раствора.
m(р-ра) = V*p = 1000*1,34 = 1340 г
Процентная концентрация:
W% = m(р.в.)/m(р-ра) *100%
W% = 577/1340 *100% = 43,06%
Молярная концентрация:
C = m/MV(л)
С = 577/98*1 = 5,888 моль/л
электролит электрон атом химический
92. Напишите уравнения электролитической диссоциации следующих электролитов: А1С13, H2SO3, HC1, Na2HPO4, Cu(OH)2. Перечислите особенности процессов диссоциации сильных и слабых электролитов.
Диссоциация сильных электролитов:
AlCl3 -> Al3+ + 3Cl-
HCl -> H+ + Cl-
Диссоциация слабых электролитов (немного по-другому записывается):
H2SO3 <=> H+ + HSO3- (первая ступень)
HSO3- <=> H+ + SO32- (вторая ступень)
Na2HPO4 <=> 2Na+ + HPO42- (первая ступень)
HPO42- <=> H+ + PO43- (вторая ступень)
Cu(OH)2 - диссоциации не подвергается, так как является нерастворимым основанием.
Электролиты, которые в растворе существуют только в виде ионов, принято называть сильными. Те электролиты, которые в растворенном состоянии находятся частично в виде молекул и частично в виде ионов, называются слабыми.
Процесс диссоциации сильных электролитов идет до конца. Диссоциация слабых электролитов обратима.
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) карбоната натрия и серной кислоты
молекулярная форма:
Na2CO3+H2SO4 ->Na2SO4+CO2+H2O
ионная форма
2Na+ +CO32- +2H+ +SO4(2-)------>2Na(+)+SO4(2-)+CO2+H2O
сокращенная ионная форма:
CO3(2-)+2H(+)----->CO2+H2O;
Б) силикатом натрия и хлористоводородной кислоты
молекулярная форма:
Na2SiO3 + 2HCl = SiO2 + 2NaCl + H2O
ионная форма
2Na(+) + SiO3(2-) + 2H(+) + 2Cl(-) = SiO2 + 2Na(+) + 2Cl(-) + H2O
сокращенная ионная форма:
SiO3(2-) + 2H(+) = SiO2 + H2O
или
молекулярная форма:
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl;
ионная форма:
2Na(+) + SiO3(2-) + 2H(+) + 2Cl(-) = H2SiO3 + 2Na(+) + 2Cl(-);
сокращенная ионная форма:
SiO3(2-) + 2H(+) = H2SiO3.
в) йодида калия и нитрата свинца (II)
молекулярная форма:
2KI + Pb(NO3)2 = PbI2 + 2KNO3;
ионная форма:
2K(+) + 2I(-) + Pb(2+) + 2NO3(-) = PbI2 + 2K(+ )+ 2NO3(-);
сокращенная ионная форма:
2I- + Pb2+ = PbI2.
132. Вычислите осмотическое давление раствора, в литре которого содержится 0,2 моль неэлектролита при 180С.
Р осм = См*R*T = 0.2*8.314*(180+273)*1000 = 753248.4 Па
142. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в уравнениях реакций. Укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления.
FeSO4 + КСlOз + H2SO4 > Fe2(SO4)3 + КС1 + Н2О, Р + НJOз + Н2О > Н3РО4 + HJ.
6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 > 3Fe2(SO4)3 + KCl + 3H2O
2Fe+2 - 2e > 2Fe+3 | 6 | 3 - восстановитель, окисление
Cl+5 + 6e > Cl- | 2 | 1 - окислитель, восстановление
6P + 5HIO3 + 9H2O > 6H3PO4 + 5HI
P0 - 5e > P+5 | 6 - восстановитель, окисление
J+5 + 6e > J- | 5 - окислитель, восстановление 152.
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.
Сr | СrС13 || FeSO4 | Fe, СCr+3= 10-3 моль/л, CFе+2 =10-2 моль/л
ЭДС гальванического элемента
Гальванический элемент (ГЭ) - это устройство, в котором энергия химической реакции превращается в электрическую. В основе работы гальванического элемента лежит ОВР.
Сr | СrС13 || FeSO4 | Fe,
СCr+3= 10-3 моль/л, СFe2+= 10-2 моль/л.
Пользуясь уравнением Нернста, вычисляем значения электродных потенциалов хрома и железа в растворах заданной концентрации:
ECr3+/Cr0 = E0Cr3+/Cr0 + (0,59/2)lgCCr3+ = -0,913 + (0,059/2)lg10-2 = -0,972 (В)
EFe2+/Fe0 = E0Fe2+/Fe0 + (0,59/2)lgCFe2+ = -0,44 + (0,059/2)lg10-2 = -0,5 (В)
E (Cr3+/Cr0) < E (Fe2+/Fe0)
следовательно, более активным металлом является хром, он будет отрицательным электродом - анодом, а железо - катодом.
Таким образом, Cr - анод (А) и Cr - восстановитель, Fe - катод.
(-)Cr | CrCL3 || FeSO4 | Fe (+)
Электроны двигаются от хрома к железу.
Запишем электронные уравнения процессов, протекающих на электродах, и составим суммарное уравнение.
(-) (А) Cr0 - 3e = Cr3+ |2 - процесс окисления;
(+)(K) Fe2+ + 2e = Fe0 |3 - процесс восстановления.
2Cr0+ 3Fe2+= 2Cr3+ + 3Fe0
Записываем молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции, лежащей в основе работы гальванического элемента:
2CrCl3 + 3FeSO4> Cr2(SO4)3 + 3FeCl2
Рассчитываем ЭДС гальванического элемента:
Eэдс = Ек - Еа = ECr3+/Cr0 - EFe2+/Fe0 = -0,5-(-0,972) = 0,475 (В)
ЭДС гальванического элемента 0,475 Вольт.
162. Алюминий склепан с медью. Какой из металлов будет подвергаться коррозии, если эти металлы попадут в кислую среду? Составьте схему коррозионного гальванического элемента и укажите направление движения электронов. Напишите уравнения анодного и катодного процессов, а также суммарное уравнение электрохимической коррозии.
Изделие находится во влажном воздухе, который является электропроводящей средой, следовательно, будет протекать электрохимическая коррозия.
Составим схему коррозионного гальванического элемента:
Al ¦ H2O, O2 ¦ Cu
Вода - это нейтральная среда, поэтому окислителем (деполяризатором) является кислород - О2 воздуха. Следовательно, в этой схеме будет протекать электрохимическая коррозия с кислородной деполяризацией.
Медь имеет больший (+0, 338 B) потенциал, чем алюминий (-1,663 B), поэтому в гальваническом элементе медь будет катодом (окислителем), алюминий - анодом (восстановителем).
(-) Al ¦ H2O + O2 ¦ Cu (+)
Электроны двигаются от алюминия к меди.
Запишем электронные уравнения процессов, протекающих на электродах, и составим суммарное уравнение электрохимической коррозии.
Анод(-) Al(0) - 3e > Al(3+) | 4 - процесс окисление
Катод(+) 2H2O + О2 + 4e > 4OH(-) | 3 - процесс восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальванической паре реакцию.
4Al(0) + 6H2O + 3О2 > 4Al(3+) + 12OH(-)
Составим молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции, протекающей при электрохимической коррозии:
4Al + 6H2O + 3О2 > 4Al(OH)3v
Коррозировать будет алюминий. Продуктом его электрохимической коррозии является основание - гидроксид алюминия (III) (Al(OH)3).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика строения атома. Определение числа протонов, электронов, нейтронов. Рассмотрение химической связи и полярности молекулы в целом. Уравнения диссоциации и константы диссоциации для слабых электролитов. Окислительно-восстановительные реакции.
контрольная работа [182,3 K], добавлен 09.11.2015Распределение электронов по орбиталям, которые отвечают высшему энергетическому состоянию атомов хлора и кремния. Молекулярно-ионные и сокращенные ионные уравнения реакций между нитратом свинца и хроматом калия, гидроксидом алюминия и гидроксидом калия.
контрольная работа [158,2 K], добавлен 06.11.2011Определение количества вещества. Вычисление молярной массы эквивалента, молярной и относительной атомной массы металла. Электронные формулы атомов. Металлические свойства ванадия и мышьяка. Увеличение атомных масс элементов в периодической системе.
контрольная работа [130,2 K], добавлен 24.04.2013Различия в свойствах элементов. Схожесть свойств элементов и схожесть их внутреннего строения. Электроны в атоме. Число энергетических уровней в атоме химического элемента. Определение максимального числа электронов, находящихся на энергетическом уровне.
презентация [2,9 M], добавлен 13.01.2012Определение молярной массы эквивалентов цинка. Определение концентрации раствора кислоты. Окислительно-восстановительные реакции. Химические свойства металлов. Реакции в растворах электролитов. Количественное определение железа в растворе его соли.
методичка [659,5 K], добавлен 13.02.2014Общие принципы классификации сложных и простых неорганических веществ. Размеры атомов и их взаимосвязь с положением в периодической системе элементов. Понятие электрической диссоциации и растворы электролитов. Водородная связь и мембранные сенсоры.
контрольная работа [138,6 K], добавлен 01.02.2011Химический элемент - совокупность атомов с одинаковым зарядом ядер и одинаковым числом электронов в атомной оболочке. Химическая связь. Закон постоянства состава вещества Пруста. Закон кратных отношений Дж. Дальтона. Валентность химических элементов.
контрольная работа [25,4 K], добавлен 28.03.2011Методика определения объема аммиака, необходимого для получения раствора данной концентрации. Вычисление произведения растворимости соли. Расчет жесткости воды, потенциалов электронов. Термодинамическая вероятность протекания электрохимической коррозии.
контрольная работа [36,3 K], добавлен 29.11.2013Классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра - графическое выражение периодического закона Д.И. Менделеева: история открытия, структура и роль в развитии атомно-молекулярного учения.
презентация [401,4 K], добавлен 26.09.2012Определение свойств химических элементов и их электронных формул по положению в периодической системе. Ионно-молекулярные, окислительно-восстановительные реакции: скорость, химическое равновесие. Способы выражения концентрации и свойства растворов.
контрольная работа [58,6 K], добавлен 30.07.2012Периодическая система химических элементов. Строение атомов и молекул. Основные положения координационной теории. Физические и химические свойства галогенов. Сравнение свойств водородных соединений. Обзор свойств соединений p-, s- и d-элементов.
лекция [558,4 K], добавлен 06.06.2014Химический элемент - совокупность атомов одного вида. Открытие химических элементов. Размеры атомов и молекул. Формы существования химических элементов. Некоторые сведения о молекулярном и немолекулярном строении веществ. Атомно-молекулярное учение.
презентация [33,3 K], добавлен 15.04.2012Практические выводы теории электролитической диссоциации. Характеристика основных реакций, которые протекают в растворах электролитов. Анализ свойств амфотерных гидроксидов, образование малодиссоциированных соединений, комплексных соединений и газов.
лабораторная работа [27,6 K], добавлен 17.12.2014Предпосылки к созданию теории электролитической диссоциации, этапы данного процесса. Понятие и основные факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации, способы определения. Закон разбавления Оствальда. Определение ионного произведения воды.
презентация [280,8 K], добавлен 22.04.2013Составление формул соединений кальция с водородом, фтором и азотом. Определение степени окисления атома углерода и его валентности. Термохимические уравнения реакций, теплота образования. Вычисление молярной концентрации эквивалента раствора кислоты.
контрольная работа [46,9 K], добавлен 01.11.2009Анализ путей образования электронных дефектов в электролитах и оценка их концентрации. Оценка величины электронной проводимости медьпроводящих электролитов. Разработка методики выращивания из растворов монокристаллов медьпроводящих твердых электролитов.
автореферат [34,0 K], добавлен 16.10.2009Технологический, полный тепловой расчет однокорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания водного раствора нитрата калия. Чертеж схемы подогревателя начального раствора. Определение температур и давлений в узловых точках аппарата.
курсовая работа [404,1 K], добавлен 29.10.2011Влияние температуры на скорость химических процессов, ее зависимость от концентрации реагирующих веществ. Закон действующих масс. Давление пара над растворами. Первый закон Рауля. Зависимость адсорбции от свойств твердой поверхности. Виды пищевых пен.
контрольная работа [369,4 K], добавлен 12.05.2011Размеры и масса атомов. Различие между понятиями "масса атома" и "относительная атомная масса". Сопоставление массы атомов химических элементов путем сравнения значений относительных атомных масс. Способы нахождения значений относительной атомной массы.
разработка урока [16,0 K], добавлен 02.10.2014Рассмотрение лекарственных препаратов, содержащих ибупрофен. Преимущества и недостатки ибупрофена. Основные квантово-химические свойства молекулы ибупрофена. Распределение электронной плотности внешних валентных электронов в молекуле ибупрофена.
презентация [2,2 M], добавлен 18.03.2018