МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)»

Заочный факультет

КАФЕДРА ХИМИИ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Химия»
В
ыполнил студент гр. 1ЗбМСДс2 В.И. Нехорошева
Проверила: доцент, к.х.н. Е.В. Новоселова

Москва 2023
№Варианта 27
Номера задач-10,27,43,60,87,94,123,145,164,181,215,244,250,265,274.
№10

1.По положению атома элемента в периодической системе:

а) составьте электронные формулы и графические схемы заполнения электронами валентных орбиталей атомов элементов в нормальном и возбужденном состояниях;

б) определите, к каким электронным семействам они относятся , какие свойства проявляют.

№ элемента 23,53

23-V ванадий

53- I йод

1.Ванадий

Электронная формула атома ванадия в порядке возрастания энергий орбиталей:


1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d³

Электронная формула атома ванадия в порядке следования уровней:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s²





Относится элементам d — семейства. Металл

В возбужденном состоянии: 1s² 2s²

---

 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d_xy¹ 3d_yz¹ 3d_zx¹ 4s¹ 4p_x¹. Электрон с 4s-орбиты переходит на 4p-орбиту._x орбитальный.

2.Йод

Электронная формула атома йода в порядке возрастания энергий орбиталей:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁵

Электронная формула атома йода в порядке следования уровней:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁵




Относится к галогенам

Электронная конфигурация йода в возбужденном состоянии

Первая электронная конфигурация возбужденного состояния [I] представляет собой [Kr] 4d.¹⁰5-е², 5p⁴, и 5д¹, который характеризуется переходом одного электрона с 5d на 6s орбиталь, создавая 5d⁸ и 6² в самой внешней оболочке.

• 
  Компания Электронная конфигурация второго возбуждающего состояния йода 4d¹⁰5-е², 5p³, 5d², возникающий в результате перескока другой молекулы с 5p на 5d.
  

№27.

Приведите орбитальные схемы перекрывания электронных облаков в молекулах следующих соединений

---

H₂O, атом кислорода на валентном уровне имеет конфигурацию: 2s²2р⁴

n=2  ↑↓   ↑↓ ↑↓ ↑↓   ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓  

          s        p    d



Молекула воды состоит из атома кислорода и двух атомов водорода. Два неспаренных р-электрона атома кислорода занимают две орбитали, которые располагаются под углом 90o друг к другу. При образовании молекулы воды орбиталь каждого р-электрона перекрывается орбиталью s – электрона атома водорода

При образовании молекулы воды происходит гибридизация орбиталей атома кислорода по типу sp3. Каждая из двух связей H-O образуется за счет перекрывания s-орбитали атома водорода с sp3-орбиталью атома кислорода: Угол между связями H–O–H равен 104,5°. Отклонение от тетраэдрического угла (109°28') обусловлено действием неподелённых электронных пар, у атома кислорода связывающими электронными парами заняты только две sp3-гибридные орбитали, а две другие заполнены неподелёнными электронными парами. Так как молекула воды имеет угловое строение и образована элементами с разной степенью электроотрицательности, то она является полярной.

№43.

Не производя расчетов, определите и объясните знак изменения

энтропии в реакциях:
2NH3(г) = N2(г) + 3H2(г),

СН4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О(ж).
Знак изменения энтропии будет "+"

- 1) из газа образуются 2 других газа (газы вообще характеризуются максимальным значением энтропии по сравнению с жидкостями и твердыми веществами) и

2) происходит увеличение объема - из 2 объемов NH3 обр-ся 1 объем N2 + 3 объема H2.

Данная реакция протекает без изменения количества моль газообразных веществ, поэтому энтропия реакции будет невелика, так как у углекислого газа и паров воды значение энтропии больше чем у простых веществ (как кислород), то можно предположить, что энтропия реакции будет положительная

№60.

Рассчитайте, какое количество теплоты выделится при сжигании 5 г магния в стандартных условиях, если стандартная энтальпия образования оксида магния ∆Н ^о₂₉₈MgO(тв)=−601,8 кДж/моль?
Дано:

m(Mg) = 6 г

∆Н ^о₂₉₈

---

MgO(тв)=−601,8 кДж/моль

Найти:

Q = ?

Решение:

2Mg+O2=2MgO+Q

n(Mg)=m/M=5/24,3=0,20 моль

H=-601,8кДж/моль*5г/(24.3г/моль)= -123,8кДж

Q=-H

Q=123,8кДж

Ответ: выделится 123,8 кДж

№87.

Используем уравнение для кинетики первого порядка:

[A]t = [A]0 * e^(-kt)
Подставляем известные значения:

0,1 = 0,3 * e^(-0,017t)
Решаем уравнение относительно времени t:

t = ln(0,1*0,3) / (-0,017) = 1,76 сек

№94.

Для реакции с заданной константой равновесия Kс и начальными концентрациями газообразныз исходных веществ C 0 рассчитайте равновесные концентрации исходных веществ и продуктов

FeO(тв) + CO(г) ↔ Fe(тв) + CO2(г)

Kс-13,6

C₀, моль/л-0,04

Kс=CO2/CO=13,6

Если начальная концентрация CO равна 0,04 моль/л, то равновесную концентрацию обозначаем через х.А равновесная концентрация CO2

Будет (0,04) моль/л

0.04-х/х=13,6

0.04-х=13,6х

0.04=13,6х+х

14,6х=0,04

Х=0,04/14,6=0,00273973 моль/л

[CO2]=0,04-0,00273973=0,03726027

Ответ:[CO]=2,73*10^-3 моль/л, [CO2]=3,72*10^-2

№123

Рассчитайте молярную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,5 г этого вещества в 250 г воды, замерзает при температуре –0,3оС. Крископическая константа воды 1,86 кг·К·моль−1.

Дано:

m(в-ва) = 2,25г

m(H2O) = 250г

t⁰ =0,3⁰С

К-к=1,86 кг*К*моль^-1

Найти?

M(в-ва)-?

Решение:

Δt=tзам.(р-ля)−tзам.(р-ра)=0−(−0.3)=0.3°C

Δt=1000⋅K_к⋅m(в-ва)/M(в-ва)⋅m(H2O)

M(в-ва)=1000⋅1.86⋅2.25/0.279⋅250=60 г/моль

Ответ:60г/моль
№145 индетичен с №123
№164.

Определите молярную концентрацию вещества степень

диссоциации a или константа диссоциации Kд первой ступени .
HCN

Концентрация 0,1 моль/л

Кд 4,9*10^-10

Константа диссоциации первой ступени (Kд)

для HCN равна 4,9*10^-10.
Для определения молярной концентрации вещества степень диссоциации a можно воспользоваться формулой:

Степень электролитической диссоциации α можно вычислить, используя формулу : α = √(КД / С), где С — концентрация электролита, моль / л.

α = √(КД / С)= √4,9*10^-10/0,1=7*10^-5=0,00007
a = 0,00007

Молярная концентрация диссоциированного HCN будет:
[HCN]дисс = a*[HCN]нач =0,00007 * 0,1 моль/л = 0,000007моль/л
№181.

Рассчитайте рН растворов следующих веществ.

NH4OH

Концентрация раствора, моль/л-0,02

Степень диссоциации, %- 1,3

В расчетах используется не кажущаяся, а относительная степень диссоциации, которая будет равна.

α = 1,3% / 100% = 0,013

См = 0,02 моль/л

---

Гидроксид аммония NH4OH – слабый электролит, который в водном растворе ограниченно диссоциирует на ионы.

NH4OH ↔ NH4(+) + OH(-)

Молярная концентрацию ионов ОН(–) в растворе слабого электролита

[OH(-)] = α*Cм = 0,013*0,02 = 0,00026 моль/л = 2,6*10^-4 моль/л

Гидроксильный показатель ионов ОН(-) в растворе

pOH = – lg 2,6*10^-4 = 4 – lg 2,6 = 3,6

Водородный показатель раствора

рН = 14 – рОН = 14 – 3,6 = 10,4

№215.

Составьте электронные уравнения. Расставьтe коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, а какое – восстановителем.

НNO3 + Zn ↔ N2O + Zn(NO3)2 + H2О,

FeSO4 + КClO3 + Н2SO4 ↔ Fe2(SO4)3 + КСl + H2О
10HNO3 + 4Zn ⟶ N2O + 4Zn(NO3)2 + 5H2O

Zn0 - 2e ⟶ Zn+2 │2│ 8│4 восстановитель (окисление)

2N+5 + 8e ⟶ 2N+ │8│ │1 окислитель (восстановление)
6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 ⟶ 3Fe2(SO4)3 + KCl + 3H2O

Fe+2 - 1e ⟶ Fe+3 │1│6│6 восстановитель (окисление)

Cl+5 + 6e ⟶ Cl- │6│ │1 окислитель (восстановление)

№244.

Какие окислительно-восстановительные процессы протекают на электродах предложенных гальванических элементов? Укажите, какой из них является поляризующимся? Составьте схему работы этого элемента:
Ni/H2SO4 ||CuSO4/Cu;

Поляризующийся элемент -Ni/NiSO4 || H2SO4/Cu.

Схема работы Ni(s) | Ni2+(aq) || H2SO4 || CuSO4(aq) | Cu (s)

В первом гальваническом элементе на аноде происходит окисление никеля (Ni → Ni2+ + 2e-) и выделение электронов, которые переносятся через внешнюю цепь на катод, где ионы меди (Cu2+ + 2e- → Cu) получают электроны и восстанавливаются до медного металла. Таким образом, на аноде происходит окисление, а на катоде – восстановление.
Схема работы гальванического элемента Ni/H2SO4 ||CuSO4/Cu:

Анод:Ni→Ni2++2e-

Катод:Cu2++2e-→Cu

Общее  уравнение:Ni+Cu2+→Ni2++Cu

Во втором гальваническом элементе на аноде происходит окисление никеля (Ni → Ni2+ + 2e-) и выделение электронов, которые переносятся через внешнюю цепь на катод, где водородные ионы (2H+ + 2e- → H2) получают электроны и образуют молекулы водорода. Таким образом, на аноде происходит окисление, а на катоде – восстановление.
Схема работы гальванического элемента Ni/NiSO4 || H2SO4/Cu:

Анод: Ni→Ni2++2e-

Катод: 2H+ +2e-→H2

Общее уравнение: Ni + 2H+ → Ni2+ + H2

№250.

Вычислите коэффициенты выхода по току веществ, если при электролизе водного раствора Na J током 5 А в течение 2 ч на катоде и аноде выделилось соответственно 0,30 и 46 г веществ.

---

Смотрите также файлы

• Студент Сайдуллоева Сабринахон Мунировна москва 2023 практическое занятие.docx

• Остаток в кассе на конец дня 3000 рублей.docx

• Национальное богатство.docx

• Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования всероссийский государственный университет юстиции.docx

• Задача 10 Вам предстоит изучить тему Современная фирма. Организационноправовые формы фирмы из раздела Фирма. Производство и издержки.docx