Определить два элемента, в атоме которых на последнем энергетическом уровне 5 валентных электрона. Составить электронные конфигурации атомов этих элементов. 2. Указать…
Определить два элемента, в атоме которых на последнем энергетическом уровне 5 валентных электрона. Составить электронные конфигурации атомов этих элементов. 2. Указать местоположение элементов в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, написать электронные формулы атомов данных элементов: а) № 37; б) № 30. 3. В сторону какого элемента смещаются общие электронные пары в молекулах следующих соединений: H2S, PCl5, F2O, N2O3, HCl, Н2О, PH3, P2O5, SiH4, SO3? Обоснуйте свой ответ. 4. В медицине широко используют бактерицидные свойства хлорсодержащих препаратов, он также входит в состав препаратов для лечения ряда желудочно-кишечных заболеваний. Бактерицидная активность ионов Cl-обеспечивается способностью его атомов денатурировать белки при соединении с аминокислотами. Широко применяются такие хлориды: NaCl, KCl, CuCl×2H2O, ZnCl2, HgCl2, Mg×6H2O. Назовите соединение в данном ряду с наименьшей и наибольшей относительной молекулярной массой. Ответ аргументируйте. 5. В медицине применение лития ограничено. Соль лития Li2CO3 используется в психиатрии при лечении маниакально-депрессивных психозов, так как ионы лития выравнивают натрий-калиевый баланс в клетках мозга. В последние годы появились сведения об эффективности препаратов лития при лечении новообразований, сахарного диабета и алкоголизма. Вычислите относительную молекулярную массу Li2CO3 и массовую долю лития в данном соединении. 6. Составьте уравнения реакций по их описаниям и укажите типы химических реакций: а) При нагревании питьевой соды NaHCO3 образуется углекислый газ, вода и кальцинированная сода Na2CO3. б) При взаимодействии кальция с водой образуется известь Са(ОН)2 и выделяется водород. в) Металлический хром на воздухе соединяется с кислородом и покрывается тонкой и прочной оксидной плёнкой состава Cr2O3. г) При взаимодействии негашёной извести CaO с соляной кислотой HCl образуется хлорид кальция СaCl2 и вода. д) Гидроксид натрия NaOH реагирует с фосфорной кислотой H3PO4, превращаясь в фосфат натрия Na3PO4 и воду. 7. При взаимодействии магния массой 1,2 г с раствором серной кислоты получили соль массой 5, 5 г. Определите выход продукта реакции (%). 8. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8 г, если выход составляет 80%. 9. С помощью метода электронного баланса подберите коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций: а) NH3 + O2 = NO + H2O б) PH3 + Cl2 = PCl3 + HCl в) CH4 + Cl2 = CCl4 + HCl г) CuO + NH3 = Cu + N2 + H2O д) P + N2O = N2 + P2O5 е) NO2 + H2O = HNO3 + NO ж) NH4NO3 = N2O + H2O з) Zn + HNO3 = Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O и) Zn + H2SO4(конц) = ZnSO4 + SO2 + H2O к) KMnO4 + KNO2 + H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + KNO3 + H2O 10. Почему азотистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Составьте уравнения реакций HNO2: а) с бромной водой; б) с HI; в) с KMnO4. Какую функцию выполняет азотистая кислота в этих реакциях? 11. Определите степени окисления всех компонентов, входящих в состав следующих соединений: HСl, Cl2, HClO2 ,HClO3 , Cl2O7 . Какие из веществ являются только окислителями, только восстановителями, и окислителями и восстановителями? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции: КСlO3 → КСl + КСlO4. Укажите окислитель и восстановитель. 12. Составить реакции ионного обмена (записать молекулярное, полное ионное, сокращенное ионное уравнение): а) гидроксид натрия + соляная кислота б) нитрат серебра (I) + хлорид натрия в) сульфат лития + нитрат бария г) карбонат калия + серная кислота д) фосфат калия + гидроксид лития е) гидроксид калия + сульфат меди (II) ж) фосфат натрия + нитрат лития з) серная кислота + карбонат кальция и) азотная кислота + гидроксид лития к) сульфат алюминия + хлорид бария. 13. Напишите уравнения электролитической диссоциации следующих веществ: а) Ba(OH)2, H2SO3; б) H2SO4, H2S; в) HClO4, H3BO3; г) H2CO3, Ca(OH)2; д) H2SiO3, Са(NO3)2; е) H3BO3, AlBr3. ж) Al(OH)3, HMnO4; з) Sr(OH)2, HСlO; и) Fe(OH)2, Cr2(SO4)3; к) Ca(OH)2, H2SO3. 14.
Давайте разберем каждый вопрос подробно:
2. Определить два элемента, в атомах которых на последнем энергетическом уровне 5 валентных электрона. Составить их электронные конфигурации.
Решение:
- Элементы, у которых на внешнем уровне 5 валентных электронов — это элементы группы 15 (VA).
Электроны в последнем энергетическом уровне (n): 5.
Периоды и соответствующие элементы:
- 15-й период: азот (N), фосфор (P), мышьяк (As), антимон (Sb), вольфрам (W) и др.
Два элемента с валентностью 5:
- Фосфор (P), атом №15.
- Мышьяк (As), атом №33.
Электронная конфигурация:
Фосфор (P):
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³.Мышьяк (As):
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³.
3. Местоположение элементов в Периодической системе и электронные формулы:
а) № 37 — RSpec: это исто бор.
- Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹.
- Местоположение: 5-й период, 17-я группа (группа галогенов).
б) № 30 — Zn (Цинк):
- Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰.
- Местоположение: 4-й период, 12-я группа (подгруппа цинка).
4. Смещение электронных пар в молекулах:
Для каждого соединения:
- H₂S: электронные пары смещаются к более электроотрицательному атому — сера (S), так как S более электроотрицательна, чем H.
- PCl₅: межатомные связи смещены к фосфору, потому что он более электроотрицателен, чем хлор, но связь полярная, поскольку связаны неметаллы.
- F₂O: смещение к кислороду — более электроотрицательный.
- N₂O₃: смещение к кислороду — более электроотрицательны кислород и в соединениях с кислородом.
- HCl: смещение к Cl — более электроотрицательен.
- H₂O: смещение к O.
- PH₃: смещение к P, хотя P менее электроотрицателен, но в случае органических соединений с гидридом более сложно определить, однако, обычно, электронные пары смещаются к более электроотрицательному атому, то есть к P.
- P₂O₅: смещение к кислороду.
- SiH₄: смещение к Si, так как H менее электроотрицателен.
- SO₃: смещение к кислороду.
Общее правило: электронные пары в дипольных связях смещаются к более электроотрицательному атому.
5. Назовите соединение с минимальной и максимальной молекулярной массой:
- NaCl: масса Na = 23, Cl = 35.5, — ОТНОСИТЕЛЬНАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА: 58.5
- KCl: K = 39, Cl = 35.5, — 74.5
- CuCl₂: Cu = 63.5, 2Cl = 71, — 134.5
- ZnCl₂: Zn = 65, 2Cl = 71, — 136
- HgCl₂: Hg ≈ 200.6, 2Cl = 71, — 271
Теперь:
- Наименьшая: NaCl — 58.5
- Наибольшая: HgCl₂ — 271
Обоснование: простое сравнение молекулярных масс.
6. Вычислите молекулярную массу Li₂CO₃ и массовую долю лития:
- Литий (Li): 6.94
- Углерод (C): 12.0
- Кислород (O): 16.0
Молекулярная масса:
\[ 2 \times 6.94 + 12 + 3 \times 16 = 13.88 + 12 + 48 = 73.88 \]
Массовая доля лития:
\[ \frac{2 \times 6.94}{73.88} \approx \frac{13.88}{73.88} \approx 0.188 \text{ (или 18.8%)} \]
7. Реакции:
а) NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
Тип: разложение.
б) Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
Тип: реакция соединения и замещения.
в) Cr + O₂ → Cr₂O₃
Тип: окисление.
г) CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O
Тип: обменная реакция.
д) NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + H₂O
Тип: нейтрализация.
8. Определите выход продукта:
Масса теоретическая:
Масса Mg = 1.2 г.
Реакция: Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂
Молярная масса Mg = 24.3 г/моль.
Масса Mg реагирует полностью, и предполагается 1 моль Mg.
Масса MgSO₄:
- Молярная масса MgSO₄ ≈ 120 г/моль.
Возможный выход:
\[ \text{Выход} = \frac{\text{фактическая масса}}{\text{теоретическая}} \times 100\% \]
Фактическая масса = 5.5 г, теоретическая — 1.2 г * (120 / 24.3) ≈ 5.92 г.
Выход = (5.5 / 5.92) × 100% ≈ 92.9%.
Продолжение — далее по вопросам:
Я готов ответить на оставшиеся вопросы или более подробно разобрать любой из них. Пожалуйста, уточняйте желаемую область!
