ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 221
Скачиваний: 16
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Тольяттинский государственный университет»
Практическое задание №___по учебному курсу « Химия »(наименование учебного курса)Вариант 9 (при наличии)
Тольятти 2023Задача 1Рассчитать массу оксида ртути (II), если при разложении этого вещества выделилось 1,8 л кислорода при температуре 350ºС и давлении 745 мм рт. ст.Решение:Реакция разложения оксида ртути (II) описывается уравнением:Из уравнения Менделеева-Клапейрона:
Где Р – давление в кПа, V – объем в л, n –количество вещества в моль,R- универсальная газовая постоянная, Дж/Моль·К, Т – температура в КНаходим количество вещества кислорода:При разложении 2 моль оксида ртути (II) образуется 1 моль кислорода, т.е. n(HgO) = 2n(O2) = 2·3,45·10-2 = 6,9·10-2 мольНаходим массу оксида ртути (II):Задача 2Сколько металла, молярная масса эквивалента которого 12,16 г/моль, прореагирует с 370 мл кислорода (Р = 700 мм рт. ст., t = 100ºС)?Решение:Уравнение Менделеева-Клапейрона:Где Р – давление в кПа, V – объем в л, n –количество вещества в моль,R- универсальная газовая постоянная, Дж/Моль·К, Т – температура в КНаходим количество вещества кислорода:Находим массу кислорода:Из закона эквивалентов:выражаем массу металла:Задача 3По порядковому номеру элемента составить электронную формулу его атома. Определить природу элемента и валентные электроны. Указать квантовые числа для трех последних электронов. Охарактеризовать местоположение в периодической таблице Д. И. Менделеева. Сравнить электроотрицательности, атомные радиусы и энергии ионизации между элементом и соседними элементами в группе и периоде. Определить состав атома (количество электронов, протонов и нейтронов).Элементы № 85, 41Решение:Элемент с порядковым номером 85 – астат At. Он расположен в 6 периоде, в VII группе, главной подгруппе периодической таблицы Д. И. Менделеева.Электронная формула атома астата:Астат относится к типичным неметаллам.Валентные электроны .Квантовые числа для трех последних электронов атома астата
Электроотрицательность астата больше электроотрицательности полония.Астат имеет минимальную электроотрицательность в своей подгруппе.Астат имеет максимальный атомный радиус в своей подгруппе.Астат имеет минимальную энергию ионизации в своей подгруппе.В атоме астата 85 протонов, 85 электронов и 125 нейтронов (для наиболее стабильного изотопа 
).Элемент с порядковым номером 41 – ниобий Nb. Ниобий расположен в 5 периоде, в V группе, побочной подгруппе периодической таблицы Д. И. Менделеева.Электронная формула атома ниобия:Ниобий относится к амфотерным элементам.Квантовые числа для трех последних электронов атома ниобия
Электроотрицательность ниобия больше электроотрицательности циркония и тантала, но меньше электроотрицательности молибдена и ванадия.Атомный радиус ниобия меньше атомного радиуса циркония и тантала, но больше атомного радиуса молибдена и ванадия.Атомный радиус ниобия меньше атомного радиуса полония, но больше атомного радиуса радона.Энергия ионизации ниобия больше энергии ионизации циркония тантала, но меньше энергии ионизации молибдена и ванадия.Энергия ионизации ниобия больше энергии ионизации полония.В атоме ниобия 41 протон, 41 электрон и 51 нейтрон (для изотопа ).Задача 4При окислении 10 г алюминия выделится 309,6 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования оксида алюминия.Решение:1 моль оксида алюминия образуется при окислении 2 моль алюминия.Молярная масса алюминия равнаНаходим тепловой эффект реакции Согласно следствию из закона Гесса тепловой эффект реакции равен сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ, с учетом коэффициентов перед формулами веществ уравнении реакции.Находим энтальпию образования оксида алюминия:Задача 5Рассчитать изменение стандартной свободной энергии Гиббса и сделать вывод о направлении процесса при указанной температуре. Рассчитать температуру равной вероятности прямого и обратного процессов. Сделать вывод о направлении процесса выше и ниже этой температуры.СН4(г) + Н2О(г) ↔ СО(г) + Н2(г); 850ºСРешение:Изменение энтальпии реакции:
Изменение энтропии реакции:Связь между абсолютной температурой и температурой по шкале ЦельсияНаходим изменение энергии Гиббса при 25 ºС:Находим изменение энергии Гиббса при 850 ºСДелаем вывод, что при и 25 ºС и при 850 ºС реакция протекает в обратном направлении (влево).Энтальпийный фактор не благоприятствует протеканию реакции в прямом направлении, энтропийный – благоприятствует протеканию реакции в прямом направлении.Находим температуру начала реакцииОтсюда,Ниже данной температуры процесс идет в обратную сторону (влево), при данной температуре (и выше) процесс идет вправо.Задача 6В газофазной реакции N2 + Н2 ↔ NН3 начальные концентрации азота и водорода составляли 6 и 11,2 моль/л, соответственно. Рассчитать константу равновесия реакции, если к моменту равновесия прореагировало 40 % исходного количества азота.Решение:Согласно уравнению реакции при вступлении в реакцию 1 моль азота и 3 моль водорода образуется 2 моль аммиака.Находим равновесные концентрации веществ в смеси:Находим константу равновесия:
| (наименование института полностью) |
| Архитектурно–строительный институт |
| (Наименование учебного стуктурного подразделения) |
| 08.03.01 Строительство |
| (код и наименование направления подготовки / специальности) |
| Промышленное и гражданское строительство |
| (направленность (профиль) / специализация) |
| Обучающегося | Т.Р. Кондратов | |
| | (И.О. Фамилия) | |
| Группа | СТРбд-2003в | |
| | | |
| Преподаватель | О.С. Авдякова | |
| | (И.О. Фамилия) | |
Где Р – давление в кПа, V – объем в л, n –количество вещества в моль,R- универсальная газовая постоянная, Дж/Моль·К, Т – температура в КНаходим количество вещества кислорода:При разложении 2 моль оксида ртути (II) образуется 1 моль кислорода, т.е. n(HgO) = 2n(O2) = 2·3,45·10-2 = 6,9·10-2 мольНаходим массу оксида ртути (II):Задача 2Сколько металла, молярная масса эквивалента которого 12,16 г/моль, прореагирует с 370 мл кислорода (Р = 700 мм рт. ст., t = 100ºС)?Решение:Уравнение Менделеева-Клапейрона:Где Р – давление в кПа, V – объем в л, n –количество вещества в моль,R- универсальная газовая постоянная, Дж/Моль·К, Т – температура в КНаходим количество вещества кислорода:Находим массу кислорода:Из закона эквивалентов:выражаем массу металла:Задача 3По порядковому номеру элемента составить электронную формулу его атома. Определить природу элемента и валентные электроны. Указать квантовые числа для трех последних электронов. Охарактеризовать местоположение в периодической таблице Д. И. Менделеева. Сравнить электроотрицательности, атомные радиусы и энергии ионизации между элементом и соседними элементами в группе и периоде. Определить состав атома (количество электронов, протонов и нейтронов).Элементы № 85, 41Решение:Элемент с порядковым номером 85 – астат At. Он расположен в 6 периоде, в VII группе, главной подгруппе периодической таблицы Д. И. Менделеева.Электронная формула атома астата:Астат относится к типичным неметаллам.Валентные электроны .Квантовые числа для трех последних электронов атома астата
| | n | l | ml | ms |
| 6p3 | 6 | 1 | -1 | – ½ |
| 6p4 | 6 | 1 | 0 | – ½ |
| 6p5 | 6 | 1 | 1 | – ½ |
).Элемент с порядковым номером 41 – ниобий Nb. Ниобий расположен в 5 периоде, в V группе, побочной подгруппе периодической таблицы Д. И. Менделеева.Электронная формула атома ниобия:Ниобий относится к амфотерным элементам.Квантовые числа для трех последних электронов атома ниобия| | n | l | ml | ms |
| 4d2 | 4 | 2 | -1 | + ½ |
| 4d3 | 4 | 2 | 0 | + ½ |
| 4d4 | 4 | 2 | 1 | + ½ |
Электроотрицательность ниобия больше электроотрицательности циркония и тантала, но меньше электроотрицательности молибдена и ванадия.Атомный радиус ниобия меньше атомного радиуса циркония и тантала, но больше атомного радиуса молибдена и ванадия.Атомный радиус ниобия меньше атомного радиуса полония, но больше атомного радиуса радона.Энергия ионизации ниобия больше энергии ионизации циркония тантала, но меньше энергии ионизации молибдена и ванадия.Энергия ионизации ниобия больше энергии ионизации полония.В атоме ниобия 41 протон, 41 электрон и 51 нейтрон (для изотопа ).Задача 4При окислении 10 г алюминия выделится 309,6 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования оксида алюминия.Решение:1 моль оксида алюминия образуется при окислении 2 моль алюминия.Молярная масса алюминия равнаНаходим тепловой эффект реакции Согласно следствию из закона Гесса тепловой эффект реакции равен сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ, с учетом коэффициентов перед формулами веществ уравнении реакции.Находим энтальпию образования оксида алюминия:Задача 5Рассчитать изменение стандартной свободной энергии Гиббса и сделать вывод о направлении процесса при указанной температуре. Рассчитать температуру равной вероятности прямого и обратного процессов. Сделать вывод о направлении процесса выше и ниже этой температуры.СН4(г) + Н2О(г) ↔ СО(г) + Н2(г); 850ºСРешение:Изменение энтальпии реакции:
Изменение энтропии реакции:Связь между абсолютной температурой и температурой по шкале ЦельсияНаходим изменение энергии Гиббса при 25 ºС:Находим изменение энергии Гиббса при 850 ºСДелаем вывод, что при и 25 ºС и при 850 ºС реакция протекает в обратном направлении (влево).Энтальпийный фактор не благоприятствует протеканию реакции в прямом направлении, энтропийный – благоприятствует протеканию реакции в прямом направлении.Находим температуру начала реакцииОтсюда,Ниже данной температуры процесс идет в обратную сторону (влево), при данной температуре (и выше) процесс идет вправо.Задача 6В газофазной реакции N2 + Н2 ↔ NН3 начальные концентрации азота и водорода составляли 6 и 11,2 моль/л, соответственно. Рассчитать константу равновесия реакции, если к моменту равновесия прореагировало 40 % исходного количества азота.Решение:Согласно уравнению реакции при вступлении в реакцию 1 моль азота и 3 моль водорода образуется 2 моль аммиака.Находим равновесные концентрации веществ в смеси:Находим константу равновесия: