На странице представлен фрагмент
Реши любую задачу с помощью нейросети.
26. Оксид некоторого элемента в трехвалентном состоянии содержит 32,0 % кислорода. Какова массовая доля кислорода (в %) в оксиде этого элемента в пятивалентном состоянии? Какой это элемент?
Решение.
У кислорода степень окисления равна -2
У неизвестного элемента степень окисления + 3 (т.к. он находится в трех валентном состоянии).
Следовательно, формула оксида будет следующей:
R2O3 или R2+3O3-2
где R – условное обозначение элемента, со степень окисления +3;
O – обозначение кислорода;
2 и 3 – соответственно коэффициенты
Зная массовую долю кислорода в оксиде трехвалентного элемента, найдем массовую долю элемента:
ωR=100%-ωO=100%-32%=68%
Составим пропорцию
ωR2*Ar(R)=ωO3*Ar(O)
где Ar(R) и ArO=16 г/моль – атомные массы элемента и кислорода соответственно.
Найдем молекулярную массу элемента
MR=ωR*3*M(O)2*ωO=0,68*3*162*0,32=51 г/моль
Из периодической системы элементов Д.И. Менделеева видно, что химическим элементом с молекулярной массой 50,9415 г/моль ≈ 51 г/моль является ванадий, V.
Формула пятивалентного оксида ванадия:
V2O5
Молекулярная масса пятивалентного оксида ванадия равна:
MV2O5=2*ArV+5*ArO=2*51+5*16=182 г/моль
Найдем массовую долю кислорода в пятивалентном оксиде ванадия
ωO=5*ArOMV2O5=5*16182=0,4395 или 43,95%
Часть выполненной работы
Наличие в молекуле СО шести связывающих электронов при отсутствии разрыхляющих электронов отвечает, как и в молекуле азота, образованию тройной связи.
В молекуле CO верхняя занятая s-орбиталь является слаборазрыхляющей. Поэтому ион СО+ имеет энергию диссоциации несколько большую, чем молекула СО.
Энергия химической связи увеличивается в ряду: CO+; CO.
136. Сколько теплоты выделится при восстановлении 350 г оксида железа (III) металлическим алюминием? Возможно ли протекание этой реакции при температуре 1600 К?
Решение.
Уравнение реакции
Fe2O3+2Al⇄Al2O3+2Fe
Выпишем из справочных таблиц стандартные энтальпии и энтропии образования некоторых веществ
Вещество Состояние ΔНf0(298), кДж/моль ΔSf0(298), Дж/(моль*К)
Fe2O3
к -822,7 87,5
Al
к 0 28,4
Fe
к 0 27,2
Al2O3
к -1676,8 50,95
Cледствие из закона Гесса: тепловой эффект реакции (Hх.р) равен сумме теплот образования Hобр продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ с учетом коэффициентов перед формулами этих веществ в уравнении реакции
∆Hх.р. =2*∆HFe+∆HAl2O3-∆HFe2O3-2*∆HAl=2*0+-1676,8—-822,7-2*0=-854,1 кДж/моль
Минус указывает на то, что реакция экзотермическая (в результат протекания реакции тепло выделяется).
Вычислим количества вещества оксида железа (III)
nFe2O3=mFe2O3MFe2O3=mFe2O32*ArFe+3*Ar(O)=3502*55,85+3*16=2,19моль
При восстановлении 1 моль оксида железа (III) выделяется 854,1 кДж тепла.
Следовательно, при восстановлении 2,19 моль оксида железа (III) выделится следующее количества тепла
2,19*854,1=1870,48 кДж
Энтропия является функцией состояния, т.е. ее изменение (S) зависит только от начального (S1) и конечного (S2) состояния и не зависит от пути процесса:
∆Sх.р. =2*∆SFe+∆SAl2O3-∆SFe2O3-2*∆SAl=2*27,2+50,95—87,5-2*28,4=-38,95 Дж/(моль*K)
Возможность самопроизвольного процесса при определенной температуре определяется значением энергии Гиббса (ΔG):
ΔG = ΔH- T*ΔS, где
ΔH – изменение энтальпии, кДж/моль;
ΔS – изменение энтропии, кДж/(моль*К);
Т – абсолютная температура, К
Если ΔG < 0, процесс идет в прямом направлении, если ΔG >0, то процесс идет в обратном направлении. При ΔG = 0 устанавливается термодинамическое равновесие и ΔH=T*ΔS.
При Т = 1600К
ΔG = ΔH- T*ΔS=-854,1-1600*-38,95*10-3=-791,78 кДж/моль
Т.к. ΔG<0, то процесс идет в прямом направлении, возмоно протекание реакции при температуре 1600 К.
Ответ. 1870,48 кДж; возможно.
297. Составьте формулы комплексной кислоты и её соли из следующих ионов: Cl-; K+; H+; Pt4+. Координационное число комплексообразователя равно 6. Напишите уравнение диссоциации каждого из этих соединений и уравнение диссоциации комплексного иона. Приведите выражение для константы нестойкости комплексного иона.
Ответ.
Гексахлороплатинат(IV)водорода H2[PtCl6] получают растворением платины в горячей концентрированной соляной кислоте с пропусканием через неё хлора:
Pt+2HCl+2Cl2100 CH2[PtCl6]
Гексахлороплатинат(IV)водорода вступает в обменные реакции с растворами солей калия c образованием соли гексахлороплатината(IV)калия K2PtCl6
H2PtCl6+2KCl→K2PtCl6↓+2HCl
Уравнения диссоциации
H2PtCl6⇄2H++PtCl62-
PtCl62-⇄Pt4++6Cl-
K2PtCl6⇄2K++PtCl62-
PtCl62-⇄Pt4++6Cl-
Константа нестойкости комплексного иона
Кнест=Pt4+*[Cl-]6PtCl62-
321. По степени окисления и по возм…
