Файл: Закон эквивалентов. Окислительно восстановительные реакции Здание Даны массы металла m Ме 6,5 г, его оксида m o 2 6,98 г и сульфида m с.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 411
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тема 1. Эквивалент. Закон эквивалентов. Окислительно - восстановительные реакцииЗдание 1. Даны массы металла mМе = 6,5 г, его оксида mO2 = 6,98 г и сульфида mс = 7,46 г. Рассчитайте молярные массы эквивалентов металла, серы, оксида и сульфида металла. По закону эквивалентов составляем пропорциюНаходим массу кислорода в оксидеЗадание 2. Дана эквивалентная масса металла mэ = 4,5 г. Какой объем водорода при 270 С и давлении 2 атм получится при взаимодействии заданной массы металла mМе = 55 г с серной кислотой. Me + H2SO4 = MeSO4 + H2количество вещества эквивалентов металлаПо закону эквивалентов образуется такое же количество водорода.Объем водорода (н.у.)Исходя из объединенного газового закона считаем объем водорода из приведенных условий Задание 3. Дана схема реакции KCIO3Hbr-Kcl+Br2+H2O1. Подчеркните элементы, меняющие степень окисления.KCIO3Hbr-Kcl+Br2+H2O2. Запишите реакции окисления и восстановления. KClO3+6HBr=>KCl+3Br2+3H2O3. Подберите множители (основные коэффициенты) для реакции окисления и восстановления так, чтобы число отдаваемых и принимаемых электронов было одинаковым (метод электронного баланса). Cl5+6eCl16Br-1-6eBr04. Расставьте коэффициенты в схеме реакции. Выпишите вещества: окислитель и восстановитель. Рассчитайте молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя.
KClO3 – окислительHBr – восстановительмолярная масса KClO3 = 122,5 г/мольмолярная масса HBr = 80,9 г/мольТема 2. Строение веществаЗадание 1. Для элементов, атомы которых образуют молекулу PbCI41. Напишите электронные формулы, подчеркните валентные (формирующие) электроны и определите электронное семейство.Pb (свинец) - элемент с прядковым номером 82 в периодической системе. Находится в VI периоде.Электронная формула атома свинца в порядке возрастания энергий орбиталей: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2Электронная формула атома свинца в порядке следования уровней:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p2Количество валентных электронов в атоме свинца - 4.Формирующим электроном является p -электрон.Хлор в таблице Менделеева занимает 17 место, в III периоде.Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Электронное семейство - р-элементы.2. Укажите квантовые числа для валентных электронов.Pb - 6p2Cl - 3p5 3. Расположите валентные электроны по энергетическим ячейкам и определите валентность в невозбужденном и возбужденном состояниях.На внешнем электроне находится 6 валентных электронов.
Валентность Pb в невозбужденном состоянии II и возбужденном состоянии III.Невозбужденный атом хлора может показывать валентность I, а в возбужденном состоянии — валентность III.4. Объясните связь электронного строения элементов с их положением в периодической системе элементов (период, группа, подгруппа).Данные элементы относятся к p – элементам, т.к. находятся в одной группе. Находятся в IV группе, главной подгруппы, поэтому все валентные электроны у него находятся на внешнем энергетическом уровне5. Определите степени окисления элементов в молекуле.Pb+4CI-14Задание 2. Дана молекула PbCI41. Покажите образование связи в молекуле. Является ли она парамагнитной?82Pb:[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2В образовании химических связей участвуют неспаренные электроны четвертого внешнего энергетического уровня энергетического уровня: два электрона в s-и в р состоянии.Со стороны хлора 17Cl: [Ne] 3s2 3p5 в образовании связи принимает участие имеющийся у него в невозбужденном состоянии один неспаренный 3 р-электронПри образовании молекулы возникают три гибридных электронных облака у атома свинца sр3-гибридизация, которые перекрываются с четырьмя 3р - орбиталями четырех атомов хлора, образуя четыре ковалентные связи.Электроотрицательность хлора больше электроотрицательности свинца (разница электроотрицательность 0,83 eV), поэтому электронная плотность m
p больше смещена в сторону хлора, образуя полярную ковалентную связь связь.Является ли она парамагнитной? – нет.2. Используя аналоги электронной структуры элемента с большей вероятностью в молекуле запишите ряд однотипных молекул и дайте сравнительный анализ их структуры и свойств (валентный угол, энергия и длина связей, полярность молекул).Задание 3. Дан комплексный ион [HgBr4]-21. Какой вид химической связи осуществляется в ионе? Дайте определение этому виду связи.[HgBr4]-2 – ионная связь. Ионная связь образуется между атомами металла и неметалла2. Укажите:а) комплексообразователь - HgBr4 , координационное число - 3 по характеру заряда - анионные (отрицательный заряд внутренней сферы),б) лиганды - Br.3. Напишите электронную формулу иона комплексообразователя. Укажите, сколько и каких атомных орбиталей участвует в образовании химической связи.Электронная формула атома ртути в порядке следования уровней:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2Электронная формула атома брома в порядке следования уровней:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p54. Напишите электронные формулы атомов лигандов и укажите неподеленные пары электронов донора.5. Составьте формулу комплексного соединения.6. Напишите уравнения диссоциации этого соединения в водном растворе и выражение для константы нестойкости комплексного иона. Тема 3. Основные закономерности химических процессов1. Найдите стандартные энтальпии образования ∆2 H° (298° K) и стандартные энтропии S° (298° K) для всех веществ, участвующих в реакции.CH4 + 4Cl2 =CCl4(Г) +4HCl(Г)
2. Вычислите изменения энтальпии и энтропии при протекании прямой реакции в стандартных условиях. Сделайте вывод, экзо- или эндотермическая данная реакция и объясните знак ∆ S.CH4 + 4Cl2 =CCl4(Г) +4HCl(Г)ΔHo298(p) = ΔHo298(CCl4) + 4*ΔHo298(HCl) - ΔHo298(CH4)= -397,33 кДж/мольэнтропия -21,05Дж/Моль к.3. Вычислите энергию Гиббса прямой реакции в стандартных условиях ∆G° (298° К) и установите направление самопроизвольного протекания реакции.G = H - (T*S) = (-397.33)-(298*(-21.05)) = 5875,57 Дж∆G ˂ 0 – процесс протекает самопроизвольно4. Определите температуру, при которой реакция находится в равновесии.5. Рассчитайте ∆G° при Т=Тр – 100 и Т= Тр + 100 и постройте график зависимости ∆G° и Т. Определите область температур самопроизвольного протекания реакции- и вещество- восстановитель.
KClO3 – окислительHBr – восстановительмолярная масса KClO3 = 122,5 г/мольмолярная масса HBr = 80,9 г/мольТема 2. Строение веществаЗадание 1. Для элементов, атомы которых образуют молекулу PbCI41. Напишите электронные формулы, подчеркните валентные (формирующие) электроны и определите электронное семейство.Pb (свинец) - элемент с прядковым номером 82 в периодической системе. Находится в VI периоде.Электронная формула атома свинца в порядке возрастания энергий орбиталей: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2Электронная формула атома свинца в порядке следования уровней:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p2Количество валентных электронов в атоме свинца - 4.Формирующим электроном является p -электрон.Хлор в таблице Менделеева занимает 17 место, в III периоде.Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Электронное семейство - р-элементы.2. Укажите квантовые числа для валентных электронов.Pb - 6p2Cl - 3p5 3. Расположите валентные электроны по энергетическим ячейкам и определите валентность в невозбужденном и возбужденном состояниях.На внешнем электроне находится 6 валентных электронов.
Валентность Pb в невозбужденном состоянии II и возбужденном состоянии III.Невозбужденный атом хлора может показывать валентность I, а в возбужденном состоянии — валентность III.4. Объясните связь электронного строения элементов с их положением в периодической системе элементов (период, группа, подгруппа).Данные элементы относятся к p – элементам, т.к. находятся в одной группе. Находятся в IV группе, главной подгруппы, поэтому все валентные электроны у него находятся на внешнем энергетическом уровне5. Определите степени окисления элементов в молекуле.Pb+4CI-14Задание 2. Дана молекула PbCI41. Покажите образование связи в молекуле. Является ли она парамагнитной?82Pb:[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2В образовании химических связей участвуют неспаренные электроны четвертого внешнего энергетического уровня энергетического уровня: два электрона в s-и в р состоянии.Со стороны хлора 17Cl: [Ne] 3s2 3p5 в образовании связи принимает участие имеющийся у него в невозбужденном состоянии один неспаренный 3 р-электронПри образовании молекулы возникают три гибридных электронных облака у атома свинца sр3-гибридизация, которые перекрываются с четырьмя 3р - орбиталями четырех атомов хлора, образуя четыре ковалентные связи.Электроотрицательность хлора больше электроотрицательности свинца (разница электроотрицательность 0,83 eV), поэтому электронная плотность m
p больше смещена в сторону хлора, образуя полярную ковалентную связь связь.Является ли она парамагнитной? – нет.2. Используя аналоги электронной структуры элемента с большей вероятностью в молекуле запишите ряд однотипных молекул и дайте сравнительный анализ их структуры и свойств (валентный угол, энергия и длина связей, полярность молекул).Задание 3. Дан комплексный ион [HgBr4]-21. Какой вид химической связи осуществляется в ионе? Дайте определение этому виду связи.[HgBr4]-2 – ионная связь. Ионная связь образуется между атомами металла и неметалла2. Укажите:а) комплексообразователь - HgBr4 , координационное число - 3 по характеру заряда - анионные (отрицательный заряд внутренней сферы),б) лиганды - Br.3. Напишите электронную формулу иона комплексообразователя. Укажите, сколько и каких атомных орбиталей участвует в образовании химической связи.Электронная формула атома ртути в порядке следования уровней:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2Электронная формула атома брома в порядке следования уровней:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p54. Напишите электронные формулы атомов лигандов и укажите неподеленные пары электронов донора.5. Составьте формулу комплексного соединения.6. Напишите уравнения диссоциации этого соединения в водном растворе и выражение для константы нестойкости комплексного иона. Тема 3. Основные закономерности химических процессов1. Найдите стандартные энтальпии образования ∆2 H° (298° K) и стандартные энтропии S° (298° K) для всех веществ, участвующих в реакции.CH4 + 4Cl2 =CCl4(Г) +4HCl(Г)
| Вещество | Δ Hoобр., кДж/моль | So, Дж/(моль К) |
| CH4 | -74,81 | 186,31 |
| СCl4 | -102,9 | 309,9 |
| HCl | -92,31 | 186,79 |
2. Вычислите изменения энтальпии и энтропии при протекании прямой реакции в стандартных условиях. Сделайте вывод, экзо- или эндотермическая данная реакция и объясните знак ∆ S.CH4 + 4Cl2 =CCl4(Г) +4HCl(Г)ΔHo298(p) = ΔHo298(CCl4) + 4*ΔHo298(HCl) - ΔHo298(CH4)= -397,33 кДж/мольэнтропия -21,05Дж/Моль к.3. Вычислите энергию Гиббса прямой реакции в стандартных условиях ∆G° (298° К) и установите направление самопроизвольного протекания реакции.G = H - (T*S) = (-397.33)-(298*(-21.05)) = 5875,57 Дж∆G ˂ 0 – процесс протекает самопроизвольно4. Определите температуру, при которой реакция находится в равновесии.5. Рассчитайте ∆G° при Т=Тр – 100 и Т= Тр + 100 и постройте график зависимости ∆G° и Т. Определите область температур самопроизвольного протекания реакции- и вещество- восстановитель.