13 а) КН2РО4 + 2КОН = К3РО4 + 2Н2О Вещества реагируют друг

№ 13
а) КН2РО4 + 2КОН = К3РО4 + 2Н2О
Вещества реагируют друг с другом согласно их эквивалентам. 1 моль
КН2РО4 взаимодействует с 2 моль КОН. Эквивалент КОН равен 1,
следовательно, эквивалент КН2РО4 равен 1/2. Рассчитаем эквивалентную
массу КН2РО4:
Mr(КН2РО4)=Ar(К)+2Ar(Н)+Ar(Р)+4Ar(О)=39+2*1+31+4*16=136.
M(КН2РО4)= 136 г/моль.
Мэкв(КН2РО4)=136/2=68 г/моль.
б) Bi(OH)2NO3 + KOH = KNO3 + Bi(OH)3
Вещества реагируют друг с другом согласно их эквивалентам. 1 моль
KOH взаимодействует с 1 моль Bi(OH)2NO3 . Эквивалент КОН равен 1,
следовательно, эквивалент Bi(OH)2NO3 равен 1. В этом случае эквивалентная
масса вещества совпадает с молярной массой.
Mr(Bi(OH)2NO3)=Ar(Bi)+2Ar(Н)+Ar(N)+5Ar(О)=209+2*1+14+5*16=305.
M(Bi(OH)2NO3)= 305 г/моль
Мэкв (Bi(OH)2NO3)= 305 г/моль
№33
а) N=21 химический элемент Sc
1s22s22p63s23p63d14s2
У скандия 4 свободных d-орбитали, на которых могут разместиться
еще 9 электронов.
б) N=23 химический элемент V
1s22s22p63s23p63d34s2
2
У ванадия 2 свободных d-орбитали, на которых могут разместиться
еще 7 электронов.
№ 53
Чем ниже степень окисления элемента, тем сильнее выражены
основные свойства его оксида и гидроксида.
а) Cu+1OH; Cu+2(OH)2
более сильным основанием будет CuOH;
б) Fe+2(OH)2; Fe +3(OH)3
более сильным основанием будет Fe(OH)2;
в) Sn+2(OH)2; Sn +4(OH)4
более сильным основанием будет Sn(OH)2.
Для доказательства амфотерности Sn(OH)2 напишем его реакции с
кислотой и щелочью:
Sn(OH)2 + 2HCl = SnCl2 + 2H2O
Sn(OH)2 + 2KOH = K2 [Sn(OH)4]
№73
Ионная связь – это результат электростатического взаимодействия
противоположно заряженных ионов, обладающих обособленными друг от
друга электронными оболочками.
Механизм образования ионной связи можно рассмотреть на примере
реакции между натрием и фтором. Атом щелочного металла легко теряет
электрон, а атом галогена - приобретает. В результате этого возникает катион
натрия и фторид-анион. Они образуют соединение за счет электростатического
притяжения между ними:
3
Ионная связь возникает только между атомами различных химических
элементов.
Взаимодействие между катионами и анионами не зависит от направления,
поэтому о ионной связи говорят как о ненаправленной. Каждый катион может
притягивать любое число анионов, и наоборот, поэтому почему ионная связь
является ненасыщенной. Число взаимодействий между ионами в твердом
состоянии ограничивается лишь размерами кристалла. Поэтому «молекулой»
ионного соединения следует считать весь кристалл. Перечисленные свойства
отличают ионную связь от ковалентной.
Примерами соединений с ионной связью могут служить:
NaCl – хлорид натрия;
CaF2 – фторид кальция.
Катионы и анионы в случае присоединения или отдачи электронов могут
быть превращены в нейтральные атомы. Например:
Na+ + ē = Na
Cl- - ē = Cl
№ 93
CH3OH(ж) + 3/2 O2(г) = CO2(г) + 2H2O(ж)
Для определения ∆Н реакции необходимо узнать теплоту образования
CH3OH(ж). Находим ее из данных задачи
CH3OH(ж) = CH3OH(г); ∆Н = +37,4 кДж.
Из фазового перехода определим теплоту образования жидкого
CH3OH:
4
∆Н0=∆Н0(CH3OH(г)) – ∆Н0(CH3OH(ж))
∆Н0(CH3OH(г)) = - 201,17 кДж/моль
37,4=-201,17 -∆Н0(CH3OH(ж))
∆Н0(CH3OH(ж))= -238,57 кДж/моль
Вычислим ∆Н реакции горения метилового спирта, применяя следствие
из закона Гесса:
∆Нхр=(∆Н(CО2(г))+2∆Н(H2O(ж)))-
∆Н(CH3OH(ж))=(-393,51+2*285,84)-(-238,57)
= -726,62 кДж/моль.
Ответ:
∆Н
реакции
горения
метилового
спирта
составляет
726,62 кДж/моль.
№ 113
Fe2O3(k) + 3H2(г) = 2Fe(к) + 3 Н2О(г)
∆Н0298=3∆Н0 (Н2О(г)) – ∆Н0 (Fe2O3(k)) = 3(-241,84) – (-822,2) =
96,68 кДж/моль
∆S0298=2∆S0 (Fe(к)) + 3∆S0 (Н2О(г)) – (3∆S0 (H2(г)) + ∆S0 (Fe2O3(k)))
=(2*27.1+3*188.7) – (3*130.52+87.5)=141 Дж/моль К = 0,14 кДж/моль К
∆G0298=∆Н0298- T∆S0298=96,68-298*0,14=54,96 кДж/моль.
Рассчитаем ∆G при температурах 500 и 2000 К.
∆G0500=96,68-500*0,14=26,68 кДж/моль.
∆G0500>0, при температуре 500 К реакция восстановления Fe2O3
невозможна.
∆G02000=96,68-2000*0,14= -183,32 кДж/моль.
∆G02000<0, при температуре 2000 К реакция восстановления Fe2O3
водородом возможна.
5
Ответ:
для
∆Н0298=96,68 кДж/моль;
реакции
восстановления
∆S0298=0,14 кДж/моль;
Fe2O3
водородом
∆G0298=54,96 кДж/моль;
∆G0500=26,68 кДж/моль; ∆G02000=-183,32 кДж/моль.
№ 133
С(т) +Н2О(г) ↔ CO(г) +Н2(г)
Напишем выражение для константы равновесия гетерогенной системы:
Для того, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции
(образования водяных паров) необходимо:
а) увеличить концентрацию СО и (или) Н2; или уменьшить
концентрацию водяных паров;
б) увеличить давление в системе.
№153
Рассчитаем нормальность раствора NaOH.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40
M(NaOH)=40 г/моль
V(NaOH)=40см3=0,04л
6
Зная, что cн(NaOH)* V(NaOH)= cн(кисл)* V(кисл) рассчитаем объем
0,3н раствора кислоты, необходимого для нейтрализации гидроксида натрия:
гидроксида натрия необходимо 26,67 см3
0,3 н раствора кислоты.
№ 173
Рассчитаем молярную массу этилового спирта:
Mr (C2H5OH) = 2Ar(C) + 6 Ar(H) + Ar(O) = 2*12+6*1+16=46
M (C2H5OH) =46 г/моль
Концентрация
раствора
этилового
спирта
составляет
2%,
следовательно, 100 г раствора содержат 2 г этилового спирта и 98 г воды.
Согласно законам Рауля:
tзам(р-ра) = tзам(H2O) - ∆ tзам = 0ºС – 0,82ºС = – 0,82ºС
Ответ: температура кристаллизации 2% раствора этилового спирта
составляет – 0,82ºС.
7
№ 193
а) 2Na3PO4 + 3CaCl2 = Ca3(PO4)2↓+6NaCl
6Na+ + 2PO42- +3Ca2+ + 6Cl- = Ca3(PO4)2↓+6Na+ + 6Cl2PO42- +3Ca2+ = Ca3(PO4)2↓
б) K2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2KCl
2K+ + CO32- + Ba2+ + 2Cl- = BaCO3↓ + 2K+ + 2ClCO32- + Ba2+ = BaCO3↓
в) Zn(OH)2↓ + 2KOH = K2ZnO2+2H2O
Zn(OH)2↓ +2K+ +2OH- = 2K+ + ZnO22- + 2H2O
Zn(OH)2↓ +2OH- = ZnO22- + 2H2O
№ 213
Чем меньше константа диссоциации кислоты Ккисл, тем в большей
степени протекает гидролиз. Для Н2CO3 К1=4,5*10-7; К2=4,7*10-11. Для Н2SO3
К1=1,6*10-2; К2=6,3*10-8. Следовательно, в большей степени подвергается
гидролизу соль Na2CO3.
Гидролиз Na2CO3:
I ступень:
Na2CO3 + H2O → NaHCO3 + NaОН
CO32- + H2O → HCO3- + ОНII ступень:
NaHCO3 + H2O → H2CO3 + NaОН
HCO3- + H2O → H2CO3 + ОН-
8
Гидролиз Na2SO3:
I ступень:
Na2SO3 + H2O → NaHSO3 + NaОН
SO32- + H2O → HSO3- + ОНII ступень:
NaHSO3 + H2O → H2SO3 + NaОН
HSO3- + H2O → H2SO3 + ОНЧем слабее основание, тем в большей степени подвергается гидролизу
образованная им соль. Гидроксид железа (III) более слабое основание, чем
гидроксид железа (II), поэтому соль хлорид железа (III) в большей степени
подвергается гидролизу, чем хлорид железа (II).
Гидролиз FeCl3
I ступень:
FeCl3 + H2O → FeОНCl2+ НCl
Fe3+ + H2O → FeОН2+ + H+
II ступень:
FeОНCl2+ H2O → Fe(ОН)2Cl+ НCl
FeОН2+ + H2O → Fe(ОН)2+ + H+
III ступень:
Fe(ОН)2Cl + H2O → Fe(ОН)3↓+ НCl
Fe(ОН)2+ + H2O → Fe(ОН)3↓ + H+
Гидролиз FeCl2
I ступень:
FeCl2 + H2O → FeОНCl+ НCl
9
Fe2+ + H2O → FeОН+ + H+
II ступень:
FeОНCl+ H2O → Fe(ОН)2↓+ НCl
FeОН+ + H2O → Fe(ОН)2↓ + H+
10