Химия вариант17
.doc№ 3
Из 1,35 г оксида металла получается 2,85 г его нитрита. Вычислить эквивалентную массу его металла.
Ответ:
Дано: =1,35 г =3,15 г |
- ? |
Из закона эквивалентов:
Эквиваленты оксида и нитрита можно записать как:
Подставим эти выражения в закон эквивалентов и выразим
Тогда:
Ответ: .
№ 21
Что называется энергией сродства к электрону? В каких единицах она выражается? Как изменяется окислительная способность неметаллов в периодах и группах с увеличением порядкового номера?
Ответ:
Энергия сродства к электрону – это энергия, выделяющееся при присоединении электрона к свободному атому. Обычно энергию сродства к электрону выражают в электрон-вольтах.
Окислительная способность неметаллов в периоде с увеличением порядкового номера увеличивается. В группе наоборот – уменьшается.
№36
Возможна ли самопроизвольное протекание реакции при стандартных условиях? Определите температуру, при которой вероятность протекания реакции в обоих направлениях одинакова.
Ответ:
Определим возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях:
т.к. , то самопроизвольное протекание реакции при стандартных условиях невозможно.
Определим температуру при которой вероятность протекания реакции в обоих направлениях одинакова.
В этих условиях , тогда
Ответ: при стандартных условиях самопроизвольное протекание реакции невозможно, Т≈38373 К.
№ 55
В каком направлении сместиться равновесие в системе есил давление увеличить в 2 раза и одновременно повысить температуру на 10 градусов? Температурный коэффициент прямой реакции равен 2, обратной – 3. Каков знак этой реакции?
Ответ:
Дано: |
|
Увеличение давления не окажет на равновесие влияния, т.к. и по прямой и по обратной реакциям образуются по 2 моля газообразных продуктов, т.к. температурный коэффициент обратной реакции больше, чем прямой, то при повышении температуры скорость обратной реакции увеличивается в большой степени, следовательно равновесие сместиться в сторону обратной реакции. А это говорит, что прямая реакция является экзотермической, т.е. .
Ответ: , - не окажет влияния, - смещение равновесия в сторону
обратной реакции.
№ 73
Металлы серебро и золото образуют диаграмму плавкости с неограниченными твердыми растворами. Начертите диаграмму, если : Ag-960,8; Au-1083. покажите ход кристаллизации состава, содержащего 80 Ag. Определите число фаз и степеней свободы при t=1040 и ниже линии солидуса.
Ответ:
Ниже линии солидуса система однофазна – только твердое соединение, следовательно:
Ф=1, К=2, тогда С=2-1+1=2; С=2
При кристаллизации расплава состава 80% Ag, 20%Au:
От точки 1 до 1а – жидкость.
От точки 1а до 1б – кристаллизуется твердый раствор – состав жидкий+твердый раствор.
Ниже точки 1б – существует только тверды раствор.
№ 85
Сложные полупроводнике и их классификация по периодической таблице. Приведите примеры алмазоподобных полупроводниковых соединений типа . особенности химической связи и структуры. Применение их в полупроводниковой технике.
Ответ:
В периодической системе все элементы образующие полупроводниковые фазы, кроме бора, расположены правее так называемой границы Цинтля, которая разделяет элементы с дефицитом валентных электронов (менее 4-ех электронов на атом) и элементы у которых достаточное число валентных электронов для образования ковалентных связей в структурах простых веществ в соответствии с правилом Октета.
В бинарных соединениях между элементами, расположенными левее границы Цинтля, и элементами, стоящими вправо от нее, реализуются полярные ковалентные связи. Эти соединения проявляют полупроводниковые свойства, в том случае, если орбитали более электроотрицательного элемента полностью заполнены электронами.
Полупроводниковые соединения подчиняются модифицированному правилу Октета, - отношение числа валентных электронов , приходящиеся на одну формульную единицу, к числу атомов элемента групп равна 8.
Состав таких соединений строго подчиняется правилу формальной валентности.
Формулы образованных соединений:
Интерес представляют бинарные алмазободобные фазы, в состав которых входят элементы группы равностоящих от группы . Они образуют изоэлектронные ряды Si, Ge, .
Например:
Кристаллическая структура этих соединений характеризуется тэтроэдрической координацией атомов как это имеет место в кристаллической решетке алмаза. Связь в соединениях – ковалентная полярная, поэтому решетка несколько искажена.
Наибольший интерес представляют соединения и , которые в настоящие время являются важнейшими материалами полупроводниковой оптоэлектроники.
На их основе создают: инжекционные лазеры и светодиоды, а также фотодиоды и фотоэлементы; генераторы СВЧ-колечаний, магниторезисторы и преобразователи Холла, полевые транзисторы.
№ 101
Определите рН раствора, в 1 л которого содержится 4,7 г азотистой кислоты . Как измениться степень диссоциации, если концентрацию получившегося раствора уменьшить в 10 раз?
Ответ:
Дано: v=1 л =4,7 г N=10 раз |
|
В растворе азотистая кислота диссоциирует в соответствии с уравнением:
Определим молярную концентрацию:
Объем раствора 1 л, найдем
тогда
Найдем степень диссоциации 0,1 раствора:
Найдем степень диссоциации 0,1 раствора (разбавление 10 раз):
Ответ: рН=2,2; степень диссоциации увеличится в 3,1 раза.
№119
Эдс концентрированного гальванического элемента, составленного из двух водородных электродов, равен 272 мВ. Чему равен рН раствора, в который погружен анод, если катод погружен в раствор с рН=3 ? Напишите уравнения анодно-катодных процессов и рассчитайте .
Ответ:
Дано: Q=96500 Кл =30 г |
- ? |
Схема гальванического элемента:
Уравнения процессов на электродах:
Определим из уравнения:
Определим :
рН
Определим :
В
Определим pH из раствора в который погружен анод:
Определим :
Ответ:
№124
Определить выход по току (В), если при прохождении через раствор 96500 Кл электричества на катоде выделилось 30 г меди. Составить схему электролиза на электродах: а) Pt; б) Cu.
Ответ:
Дано: Q=96500 Кл =30 г |
- ? |
Выход по току В:
M – молекулярная масса элемента, ;
Q – количество электричества, Кл;
B – валентность;
г
Ответ: 94,93 %.
№ 145
Определить термодинамическую возможность коррозии свинца в среде электролита (рН=12). С какой деполяризацией, водородной или кислородной, будет происходить коррозия свинца? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями и расчетами.
Ответ:
Дано: рН=12 |
- ? |
Запишем возможные анодно-катодные процессы происходящие при электрохимической коррозии свинца в щелочной среде с а) кислородной деполяризацией; б) водородной деполяризацией;
т.к. , то при рН=12 водородная деполяризация невозможна.
- кислородная деполяризация возможна.
ЭДС процесса:
Определим изменения энергии Гиббса:
т.к. , коррозия свинца при рН=12 с кислородной деполяризацией возможна.
Литература:
Курс общей химии/ Под ред. Н. В. Коровина. – М.: Высшая школа, 1988.
Харин А. Н., Катаева Н.А., Харина Л. Т. Курс химии. – М.: Высшая школа, 1983.