работу №2

2
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
4. Сколько и какие значения может принимать магнитное квантовое число ml
для данного орбитального числа l =1, 1, 2 и 3?
Решение.
Значение магнитного квантового числа ml, характеризует направление
орбиталей в пространстве.
Число значений ml определяет число орбиталей на подуровне и принимает
значения целых чисел от –l через 1 до +l, следовательно для данных значений
l:
магнитное
квантовое число
1
1
1
-1, 1, +1
2
3
-2, -1, 1, 1,
-3, -2, -1, 1, 1, 2,
2
3
ml
орбитальное
квантовое число l
54. Какую ковалентную связь называют  ,  -связью? Как метод ВС
объясняет строение молекулы азота?
Решение.
σ-cвязь – ковалентная связь, образованная при перекрывании s-, p- и
гибридных АО вдоль оси, соединяющей ядра связываемых атомов (т.е. при
осевом перекрывании АО).
π-cвязь – ковалентная связь, возникающая при боковом перекрывании
негибридных р-АО. Такое перекрывание происходит вне прямой,
соединяющей ядра атомов.
3
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Например в молекуле азота одна σ-cвязь и две π-cвязи:
Атомы азота, имеющие на внешнем слое по пять электронов, образуют три
общие электронные пары. И в этом случае атомы в молекуле N2 приобретают
устойчивую восьмиэлектронную оболочку.
84. Рассчитайте массу соляной кислоты в реакции с дигидрокарбонатом
кальция, если известно, что в результате реакции было образовано 11,1 г
хлорида кальция.
Решение.
2HCl + Ca(HCO3)2 = CaCl2 + 2H2O + 2CO2
Определим количество вещества CaCl2: n(CaCl2) = m/M = 11,1/111 = 1,1 моль
По уравнению количество вещества HCl: n(HCl) = 2 n(CaCl2) = 1,1*2 = 1,2
моль
Определим массу соляной кислоты: n(HCl) = n*M = 1,2*36,5 = 7,3 г
Ответ: 7,3 г
4
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
139. На основании стандартных теплот образования и абсолютных
стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите
0
 r G298
реакции
СО(г) + Н2O(ж) = СО2(г) + Н2 (г)
Решение.
0
 r Н 298
,
кДж/моль
0
 r S 298
,
Н2О (ж)
СО (г)
Н2 (г)
CO2(г).
-
-
1
-393,51
285,84
111,52
69,94
198,91
131,59 213,65
Дж/моль.К
0
r Н298
 H1
– (H1
+ H1
СО(г))
= (-393,51) – (-285,84) - (-111,52)
0
 r S 298
=S1СО2(г)+S1Н2(г)–(S1Н2О(ж)+S1СО(г))
= 213,65+131,59–69,94 – 198,91
СО2 (г)
Н2О (ж)
= 2,85 кДж
= 75,39 Дж/К
0
 r G298
=
0
 r Н 298
-
Т
0
 r S 298
=
2,85 – 298*(-1,17539) = -19,62 кДж
Ответ: -19,62 кДж
177. Вычислить молярную и моляльную концентрацию раствора гидроксида
натрия, в 311 мл которого содержится 121 г NaOH (p =1,331 г/см3).
Решение.
Определим молярную концентрацию: См(NaOH) =
m 120


10
моль/л
M
V 40
0
.3
Определим массу раствора: m=V*p = 311*1,331=399 г
Определим моляльную концентрацию:
Сm(NaOH) =
m

1000
120

1000


10
.
75
моль/кг
M

m
(
H
O
)40

(
399

120
)
2
Ответ: 11 моль/л; 11,75 моль/кг
5
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
211. Из 342 г сахара C12H22O11 и воды приготовлено 22,4 л раствора. Чему
равно осмотическое давление при 211С?
Решение.
Осмотическое давление можно определить по формуле: росм = CRT
Определим концентрацию раствора: С = n/V, n = m/M
M(C12H22O11) = 342 г/моль
n(C6H12O6)= 342/342 = 1 моль
С (C6H12O6)=1/22,4= 1,145моль/л
318
118,9 кПа
росм = 1,145 8.31
Овет: 118,9 кПа
312. Вычислить ЭДС гальванического элемента, составленного из цинкового
электрода, погруженного в водный раствор сульфата цинка с молярной
концентрацией растворенного вещества 1,11 моль/л, и никелевого электрода,
погруженного в водный раствор сульфата никеля (II) с молярной
концентрацией растворенного вещества 1,111 моль/л. Привести уравнения
процессов, происходящих на электродах.
Решение.
В гальваническом элементе анодом является более активный металл, а менее
активный – катодом.
Zn|Zn2+(1.11M)||(1.111M)Ni2+|Ni –схема гальванического элемента
А: Zn – 2e = Zn2+
K: Ni2+ + 2e = Ni
E = E1 +
0,059
lgC
n
EZn = -1,763 +
0
,
059
lg
0
.
01


0
,
822
В
2
ENi = -1,251 +
0
,
059
lg
0
.
001


0
,
339
В
2
6
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
ЭДС = ENi – EZn = -1,339 – (-1,822) = 1,48 В
Ответ: 1,48 В
332. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на
графитовых электродах при электролизе водного раствора бромида калия.
Какие массы веществ выделятся на катоде и аноде, если электролиз
проводить в течение 31 мин при силе тока 1,5 А?
Решение.
KBr = K+ + Br-
H2O  H+ + OH-
на катоде: 2H2O + 2e = H2 + 2OHна аноде: 2Br- - 2e = Br2
Воспользуемся законом Фарадея.
На катоде выделяется водород:
m
ЭIt 1
0
,
5

1800


0
,
009
г
96500
F
На аноде выделяется бром
m
ЭIt 79
.
9

0
,
5

1800


0
,
75
г
96500
F
Ответ: 1,119 г водорода; 1,75 г брома
0
424. Вычислите  r G298 процессов окисления аммиака с образованием
соответственно оксида азота (II) и молекулярного азота. Какой из этих
процессов наиболее вероятен при сжигании аммиака? Каким образом
достигают преимущественного течения процесса окисления NH3 в NO в
промышленности?
Решение.
4NH3(г) + 3O2(г) = 2N2(г) + 6H2O(ж)
0
 r G298
=
66.56 =
6 G ( H2O(ж)) - 4 G ( NH3(г)) = 6*(-237.3) – 4*(-16.64) = -1423.8 +
0
0
7
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
= -1357.24 кДж
4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6H2O(ж)
0
 r G298
=
6 G ( H2O(ж)) + 4 G ( NO(г)) - 4 G ( NH3(г)) = 6*(-237.3) +
0
0
0
4*(86,7)– 4*(-16.64) = = -1423.8 + 346,8 + 66.56 = -1111,44 кДж
Наиболее вероятен при сжигании аммиака первый процесс, т.к.
0
 r G298
меньше.
Преимущественного
течения
процесса
окисления
NH3
в
NO
в
промышленности добиваются применением катализатора (при быстром
пропускании смеси NН3 с избытком воздуха над нагретым до 811 С
платиновым катализатором).