Реши задание на изображении
Вот подробный разбор каждого задания с объяснением принципов, чтобы ты смог решить похожие задачи самостоятельно.
1. Радиоактивность
а) Определение. Радиоактивность — это способность атомов некоторых химических элементов самопроизвольно (спонтанно) распадаться с испусканием невидимых излучений (α-, β-частиц и γ-квантов). б) Применение изотопов.
- Медицина: диагностика (например, МРТ, ПЭТ), лучевая терапия при лечении рака.
- Энергетика: топливо для атомных электростанций.
- Наука и археология: «меченые атомы» (для изучения механизмов реакций), радиоуглеродный анализ (определение возраста древних находок).
- Промышленность: дефектоскопия (поиск трещин в металлах).
2. Относительная атомная масса магния
Средняя относительная атомная масса элемента вычисляется как среднее взвешенное масс изотопов с учетом их долей: $Ar(Mg) = 23 \cdot 0{,}225 + 25 \cdot 0{,}775 = 5{,}175 + 19{,}375 = \mathbf{24{,}55}$
3. Строение атома и электронные облака
а) Цинк (Zn) имеет электронную конфигурацию валентного слоя $3d^{10}4s^2$. Форма электронного облака:
- $4s$-электроны — сферическая форма (шар).
- $3d$-электроны — сложная лепестковая форма (напоминает четырехлистник или «двойную розетку»). (Нарисуй окружность для s-орбитали и фигуру из четырех лепестков для d-орбитали).
б) Схема $+14$ и распределение $2, 8, 4$ указывают на элемент Кремний (Si). Его полная электронная формула: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2$ Графическая формула, изображенная на рисунке (две спаренные стрелки на 3s и две одиночные на 3p), полностью ей соответствует.
4. Характеристика элемента (Теллур)
Примечание: в условии опечатка «сурьма Те (теллур)». Символ Те и название «теллур» указывают на теллур, поэтому приводим данные для него.
| Характеристика | Теллур (Te) |
|---|---|
| Порядковый номер | 52 |
| Атомная масса | 127,6 |
| Валентные электроны | $5s^2 5p^4$ (6 валентных электронов) |
| Высший оксид, летучее водородное соединение | $TeO_3$ (кислотный оксид), $H_2Te$ (теллуроводород) |
| Кислота, соль | $H_2TeO_4$ (теллуровая кислота), $Na_2TeO_4$ (теллурат натрия) |
| Степени окисления | $-2, +2, +4, +6$ |
5. Гибридизация в AlCl₃
В возбужденном состоянии атом алюминия имеет один $s$- и два $p$-электрона ($3s^1 3p^2$). Они образуют три равноценные гибридные орбитали. Тип гибридизации — $sp^2$. Молекула $AlCl_3$ имеет плоское треугольное строение с углами между связями $\approx 120^\circ$. (Нарисуй алюминий в центре и три хлора вокруг него через 120 градусов, все в одной плоскости).
6. Металлическая связь
На рисунке показаны положительные ионы и свободные электроны:
- Ион-атом металла (катион) — положительно заряженный ион в узле решетки.
- Свободный (обобществленный) электрон — электрон, оторвавшийся от атома.
- Электронный газ (электронное облако) — совокупность всех свободных электронов, перемещающихся между ионами.
7. Химическая связь и кристаллические решетки
| Вещество | Тип химической связи | Кристаллическая решетка |
|---|---|---|
| Хлорид калия (KCl) | Ионная | Ионная |
| Триоксид серы (SO₃) | Ковалентная полярная | Молекулярная |
| Графит (C) | Ковалентная неполярная | Атомная |
| Вода (H₂O) | Ковалентная полярная | Молекулярная |
| Молекулярный водород (H₂) | Ковалентная неполярная | Молекулярная |
8. Водородная связь
Межмолекулярная водородная связь возникает между молекулами, содержащими атом водорода, связанный с сильно электроотрицательным атомом ($F, O, N$).
- III) Между молекулами этилового спирта — верный вариант, так как есть связь $O-H$.
- I) Оксид алюминия имеет ионное строение (нет молекул).
- II) Водород — неполярная молекула.
- IV) В салициловой кислоте связь внутримолекулярная, а не межмолекулярная. Ответ: III.
9. Расчетные задачи
а) Объем аммиака:
- Молярная масса $M(NH_3) = 14 + 3 = 17$ г/моль.
- Количество вещества $n = \frac{m}{M} = \frac{50}{17} \approx 2{,}94$ моль.
- Объем $V = n \cdot V_m = 2{,}94 \cdot 22{,}4 \approx \mathbf{65{,}9 \text{ л}}$.
б) Масса соли:
- Найдем массу чистого $NaOH$: $35 \cdot (1 - 0{,}04) = 33{,}6$ г.
- Количество $NaOH$: $n = \frac{33{,}6}{40} = 0{,}84$ моль.
- Количество $H_2SO_4$: $n = \frac{40}{98} \approx 0{,}408$ моль.
- Уравнение: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$. Для $0{,}408$ моль кислоты нужно $0{,}816$ моль щелочи. У нас $0{,}84$ моль, значит, щелочь в избытке, образуется средняя соль. Количество соли равно количеству кислоты: $n(Na_2SO_4) = 0{,}408$ моль. Масса соли: $m = 0{,}408 \cdot 142 \approx \mathbf{58 \text{ г}}$.
в) Выход продукта реакции: Реакция: $ZnS \rightarrow Zn + S$.
- Теоретическая масса цинка из 500 кг $ZnS$: $m_{теор} = 500 \cdot \frac{65}{97} \approx 335$ кг.
- Выход $\eta = \frac{m_{практ}}{m_{теор}} \cdot 100% = \frac{350}{335} \cdot 100% \approx \mathbf{104{,}5%}$. Важно: выход не может быть больше 100%. В условии, вероятно, опечатка (например, масса сульфида должна быть больше или это был оксид ZnO). По формуле ответ математически такой.
