На странице представлен фрагмент
Реши любую задачу с помощью нейросети.
42. Назовите элементы 4-, 5- и 6-го периодов, у атомов которых d-орбитали полностью заполнены электронами. Напишите электронные формулы атомов этих элементов и укажите, к какому периоду, группе и подгруппе периодической системы они относятся.
Ответ. В 4 периоде, начиная с III группы, начинается заполнение 3d-подуровня. Полностью он заполняется лишь к меди – у этого элемента происходит проскок электрона с 4s- на 3d-подуровень. Заполненный 3d-подуровень имеют следующие за медью элементы до конца 4 периода – цинк, галлий, германий, мышьяк, селен, бром и криптон – и первые два элемента 5 периода – рубидий и стронций.
В 5 периоде, начиная с III группы, начинается заполнение 4d-подуровня. Полностью заполненный 4d-подуровень имеется у палладия – у него происходит проскок 2 электронов с 5s- на 4d-подуровень. Заполненный 4d-подуровень имеют следующие за ним элементы до конца 5 периода – серебро, кадмий, индий, олово, сурьма, теллур, йод, ксенон – и первые два элемента 6 периода – цезий и барий.
В 6 периоде у элементов (лантаноидов) сначала заполняется 4f- и лишь затем 5d-подуровень. Поэтому, заполненный 5d-подуровень начинается с золота, у которого происходит проскок электрона с 6s- на 5d-подуровень. Следующие за ним элементы – ртуть, таллий, свинец, висмут, полоний, астат, радон – имеют заполненный 5d-подуровень.
Электронные формулы всех названных элементов, а также их принадлежность к периоду и группе показана в таблице:
Период Группа (под-группа) Элемент Электронная формула
4 I(B) Медь Cu – 1s 22s 22p 63s 23p64s 13d10
II(B) Цинк Zn – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d10
III(A) Галлий Ga – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p1
IV(A) Германий Ge – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p2
V(A) Мышьяк As – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p3
VI(A) Селен Se – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p4
VII(A) Бром Br – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p5
VIII(A) Криптон Kr – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p6
5 I(А) Рубидий Rb – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s1
II(А) Стронций Sr – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s2
VIII(B) Палладий Pd – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s04d10
I(B) Серебро Ag – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s14d10
II(B) Кадмий Cd – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d10
III(A) Индий In – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p1
IV(A) Олово Sn – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p2
V(A) Сурьма Sb – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p3
VI(A) Теллур Te – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p4
VII(A) Йод I – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p5
VIII(A) Ксенон Xe – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p6
6 I(А) Цезий Cs – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s1
II(А) Барий Ba -1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s2
I(B) Золото Au – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s14f145d10
II(B) Ртуть Hg – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s24f145d10
III(A) Таллий Tl – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s24f145d106p1
IV(A) Свинец Pb – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s24f145d106p2
V(A) Висмут Bi – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s24f145d106p3
VI(A) Полоний Po – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s24f145d106p4
VII(A) Астат At – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s24f145d106p5
VIII(A) Радон Rn – 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s24f145d106p6
102. Какие кристаллические структуры называют ионными, молекулярными и металлическими? Кристаллы каких веществ: алмаз, хлорид натрия, диоксид углерода, цинк – имеют указанные структуры?
Ответ. Кристаллические структуры различаются по тому, какие частицы находятся в узлах кристаллической решетки и какими связями они связаны между собой.
Ионная кристаллическая структура характеризуется тем, что их решетка состоит из ионов противоположного знака, чередующихся в ее узлах.
К этому типу кристаллической структуры относится хлорид натрия – в узлах кристаллической решетки находятся ионы Na+ и Cl-.
Молекулярная кристаллическая структура характеризуется тем, что в узлах находятся молекулы, взаимодействие между которыми осуществляется межмолекулярным, достаточно слабым взаимодействием.
К такому типу кристаллической структуры относится диоксид углерода.
Атомная кристаллическая структура характеризуется кристаллической решеткой, в узлах которой находятся атомы. Они могут быть связаны между собой ковалентной или металлической связями.
К типу атомно-ковалентной кристаллической структуры относится алмаз.
К типу атомно-металлической кристаллической структуры относится цинк.
171. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям:
а) 4НСl(г) + О2(г) = 2Н2О(ж) + 2Сl2(г);б) С(графит) + Н2О(г) = СО(г) + Н2(г).Объясните знак изменения энтропии.Ответ: а) –366,33 Дж/К; б) 133,6 Дж/К.
Ответ. Зная стандартные энтропии каждого из веществ (табличные данные), изменение энтропии химической реакции можно найти по формуле:
∆Sх.р.0=S2980прод.-S2980исх.
Откуда,
а) 4НСl(г) + О2(г) = 2Н2О(ж) + 2Сl2(г);
∆Sх.р.0=2∙∆S2980H2Oж+2∙∆S2980Cl2г-4∙∆S2980HClг+∆S2980O2г=2∙70,08+2∙222,9-4∙186,81+205,04=585,96-952,28=-366,32ДжК.
б) С(графит) + Н2О(г) = СО(г) + Н2(г);
∆Sх.р.0=∆S2980COг+∆S2980H2г-∆S2980Cграфит+∆S2980H2Oг=197,54+130,52-5,74+188,72=328,06-194,46=133,6ДжК.
Энтропия – мера беспорядка в системе. В первую очередь знак энтропии характеризует изменение объема системы в ходе реакции.
В ходе первой реакции происходит уменьшение объема ( 5>2), поэтому энтропия отрицательна.
В ходе второй реакции происходит увеличение объема (1<2), поэтому энтропия положительна.
216. Какой объем 20,01 %-ного раствора HCl (пл. 1,100 г/см3) требуется для приготовления 1 дм3 10,17 %-ного раствора (пл. 1,050г/см3)?Ответ: 485,38 см3.
Решение.
Найдем массу раствора 2, который необходимо приготовить, по формуле:
mр-ра2=Vр-ра2∙ρр-ра2=1000∙1,050=1050 г.
Найдем массу растворенного вещества HCl по формуле:
mHCl=mр-ра2∙ω2=1050∙0,1017=106,79 г.
Найдем массу раствора 1, в котором содержится такое количество HCl, по формуле:
mр-ра1=mHCl ω1=106,790,2001=533,68 г.
Найдем объем раствора 1, необходимого для приготовления раствора 2, по формуле:
Vр-ра1=mр-ра1ρр-ра1=533,681,100=485,16 см3.
Часть выполненной работы
Ответ. Железо-никелевый аккумулятор относится к типу щелочных аккумуляторов.
Катодом в нем является гидрат окиси никеля(III), анодом – чистое железо, а электролитом – водный раствор гидроксида натрия или калия.
Железо-никелевый аккумулятор представляет собой цепь
-Fe|FeOH2|KOH|NiOH3|Ni+
При разрядке на отрицательном электроде протекает следующая реакция
Fe+2OH-=FeOH2+2e-
На положительном электроде
2NiOH3+2e-=2NiOH2+2OH-
При зарядке все реакции протекают в обратном направлении. Суммарно процесс заряда и разряда можно представить уравнением:
2NiOH3+2KOH+Fe↔2NiOH2+2KOH+FeOH2
444. Свинцовую и цинковую пластинки опустили в раствор нитрата серебра. Составьте электронные и ионно-молекулярные уравнения реакций, происходящих на этих пластинках. Какие процессы будут проходить на пластинках, если наружные концы их соединить проводником?
Ответ.
Уравнения реакций, протекающих на пластинах:
Pb+2AgNO3→PbNO32+2Ag↓.
Pb0-2e-→Pb2+,
Ag++e-→Ag0.
Zn+2AgNO3→ZnNO32+2Ag↓.
Zn0-2e-→Zn2+,
Ag++e-→Ag0.
Если наружные концы пластин соединить проводником, то возникает гальванический элемент.
EZn2+/Zn00=-0,76 В,
EPb2+/Pb00=-0,13 В.
Цинк имеет более отрицательный стандартный электродный потенциал, поэтому он будет играть роль анода, а свинец – роль катода. Схема гальванического элемента:
-Zn|ZnNO32||PbNO32|Pb+
Свинец в данном случае хоть и играет роль катода (принимает электроны) , но сам при этом в окислительно-восстановительной реакции не участвует. На свинцовой пластинке будет происходить процесс восстановления серебра.A: Zn0-2e-→Zn2+-процесс окисления,
K:Ag++e-→Ag0 -процесс восстановления.
Суммарное уравнение:Zn+2AgNO3→ZnNO32+2Ag↓.
Вывод: при з…