Заимодействии ядер висмута-209 и хрома-54. Составьте уравнение реакции.

Контрольная работа №1

7 вариант

1.Вычислить тепловой эффект химической реакции по теплотам сгорания (табл. 2):

 

C4H10 = C2H2 + 2CH4

ΔН = -2879 – (-1300) - 2•( -890) = 201

 

2.Вычислить ΔНо298, ΔSo298 и ΔGо298 реакций (предварительно расставьте коэффициенты, а необходимые для термодинамического расчета данные возьмите из приложения):

 

С2Н5ОН(ж) +О2(г) →СО2(г) + Н2О(г)

С2Н5ОН(ж) +3О2(г) →2СО2(г) +3 Н2О(г)

ΔНо298=2•( – 393,51)+ 3•( – 241,84) + 227,6 =-1284,94

ΔGо298 =2•( – 394,38)+ 3•( – 228,8) +174,77 = -1300,39

ΔSo298 =2• 213,6 + 3• 188,74 - 3• 160,7- 205,03 = 217,63

 

3.Во сколько раз изменится скорость реакции: 2А + В → А2В, если концентрацию вещества А увеличить в 2 раза, а концентрацию вещества В уменьшить в 4 раза?

 

v0=k ∙ [А]2 ∙ [В]

v1=k ∙ [2•А]2 ∙ [В/4] = v0=k ∙ 4/4[А]2 ∙ [В]

скорость не изменится

 

В 1974 г. осуществлен синтез элемента 107 с массовым числом 261 при

заимодействии ядер висмута-209 и хрома-54. Составьте уравнение реакции.

 

209Bi + 54Cr = 261Bh +2n

 

5.Какой из сравниваемых оксидов обладает более ясно выраженным кислотным характером: а) Cr2O3 или CrO3; б) MnO или Mn2O7? Ответ мотивируйте, напишите формулы соответствующих кислот.

 

Характер оксидов и гидроксидов металлов изменяется при увеличении степени

окисления от основного к кислотному.

а) CrO3 Н2CrO4

б) Mn2O7 НMnO4

 

8.Чем отличается структура кристаллов NaCl от структуры кристаллов натрия? Какие кристаллические решетки имеют натрий и NaCl ? Чему равно координационное число натрия в этих решетках?

Хлорид натрия образует кристаллы с кубической симметрией. Более крупные ионы хлора образуют плотную кубическую упаковку, в свободных узлах которой (в вершинах правильного октаэдра) расположены ионы натрия. Вид связи в кристалле хлорида натрия – ионная, в кристалле натрия – металлическая.
Для веществ с металлической связью образуется металлическая кристаллическая решетка (в узлах КР находятся атом-ионы натрия, а между ними располагаются делокализованные общие электроны, принадлежащие сразу всем атом-ионам - электронный газ). В случае металлического натрия кристаллическая решетка кубическая гранецентрированная.
Вещества с ионной химической связью обладают ионной кристаллической решеткой (в узлах находятся ионы Na+ и Cl-, при этом они чередуются между собой через один). Тип кристаллической решетки в этом случае кубическая.
Таким образом, один атом натрия в обоих случаях координирует 8 соседних частиц. Значит, координационное число натрия равно 8.

9.Что такое ионное произведение воды и рН? Проанализируйте, оказывают ли влияние (и какое?) на процесс диссоциации воды на ионы H+(р) и OH–(p) (ΔНо298= 55,5 кДж/моль) и на pH раствора следующие факторы: повышение температуры; введение в воду ионов H+, OH–.

Вода является слабым электролитом и диссоциирует по уравнению:

Н2О Н+ + ОН-

Равновесие процесса диссоциации воды описывается константой Кw, которая носит название “ионное произведение воды”. Ионное произведение воды равно:

Кw = [Н+] [ОН- ].

Для разбавленных водных растворов ионное произведение воды не зависит от состава раствора и постоянно при данной температуре.

Значение Кдис воды определили экспериментально по измерению удельной электропроводности при Т = 25 оС.

Крав * 55,6 = Кw = [H+] [OH-] = 10-14 , где Кw – ионное произведение воды.

При растворении в воде любых по природе веществ остается неизменным - [H+] [OH-] = 1 10-14

Процесс диссоциации Н2О идет с поглощением теплоты, поэтому при повышении температуры в интервале от 0 до 100оС величина Кw увеличивается.

Для практических целей удобно пользоваться не концентрацией ионов водорода, а её водородным показателем – отрицательным десятичным логарифмом – рН. Величина рН равна:

рН = - lg[H+].

Для удобства выражения реакции среды водных растворов был введен специальный термин, который назвали водородным показателем (рН). рН – отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов водорода:

рН = - lg [H+].

Иногда пользуются также показателем рОН – отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов гидроксила. рОН = - lg [ОH-] В нейтральной среде рН = 7 ; рОН = 7, рН + рОН = 14

 

10.Вычислить концентрацию ионов никеля в растворе, если известны э.д.с. 1.05В , при 25С) и схематическая запись гальванического элемента (-)Ni/ Ni2+ // 0.01MAg+ / Ag(+) . Какие электрохимические процессы протекают на электродах

(А–) Ni – 2e- → Ni 2+ окисление ,

(К+) Ag+ + e- → Ag восст-е |

φAg+ / Ag = φ°Ag+ / Ag + 0,058 ∙ lg[Ag+] = 0,80 + 0,058 ∙ lg 0,01 = 0,684 В

φ Ni 2+/ Ni = φAg+ / Ag – ε =0,684 В -1.05В = - 0.366

φ Ni 2+/ Ni =φº Ni 2+/ Ni + 0,058 /2 ∙ lg [Ni 2+]

- 0.366 = - 0,25 + 0,058 /2 ∙ lg [Ni 2+]

lg [Ni 2+] = 4 [Ni 2+] = 0,0001

11.Какие процессы протекают при электролизе расплавов NaCl, KOH, CuCl2,

растворов K2SO4,NiCl2, Pb(NO3)2?

 

Электролиз расплавов

NaCl → Na + + Сl–
На аноде выделяется хлор:
А(+) 2Cl– – 2ē → Cl2↑ ,
На катоде выделяется натрий:
К(–)Na+ + 1ē → Na ,

 

KOH
K: K+ + 1e → К 0
A: 4OH- - 4e → 2H2O + O2


CuCl2

К: Cu2+ +2e = Cu

А(+) 2Cl– – 2ē → Cl2

 

Электролиз растворов

K2SO4

Восст. потенциал K+ очень низок, поэтому на катоде восст. м-лы воды и выделяется водород

К: 2H+ +2e = H2l; или К(+) 2Н2О + 2ē → Н2↑ + 2ОН-

Восст. потенциал SO42- очень высок (ок. пот-л низок), поэтому на аноде окисл. м-лы воды и выделяется кислород (кислородная деполяризация анода):
А: 2OH- -2e = H2O+1/2O2; или А(–) 2Н2О – 4ē → О2↑ + 4Н+

 

Электролиз раствора NiCl₂
К: 2Н₂О + 2е → Н₂↑ + 2ОН⁻
Ni²⁺ + 2e → Ni⁰
А: 2Cl⁻ - 2е → Cl₂↑
Общее уравнение электролиза: 2NiCl₂ + 2Н₂О —(↯)→ Ni + Ni(OH)₂↓ + H₂↑ + 2Cl₂↑

 

Pb(NO3)2 → Pb+2 + 2NO3
H2O
K(–) Pb2+ + 2ē → Pb
А(+) 2Н2О – 4ē → О2↑ + 4Н+

 

Почему при никелировании железных изделий их покрывают сначала медью, затем никелем?Составьте электронные уравнения реакций, происходящих в процессе коррозии при повреждении никелевого покрытия.

Никелевые покрытия применяют в промышленности для защиты от коррозии изделий из стали и цветных металлов, для повышения износостойкости поверхностей, подверженных трению. Никелевые покрытия по отношению к железу являются катодными и могут обеспечивать защиту только при условии отсутствия в них пор. Поэтому сталь покрывают сначала слоем меди (15-20 мкм), а затем никелем (10 - 15мкм).

При нанесении гальванопокрытий предварительное меднение изделий используют в тех случаях, когда основное покрытие, в данном случае никелевое — невозможно получить беспористым.. Если деталь предварительно не меднить, железо под слоем никеля (хрома) начнёт интенсивно корродировать !

 

Анодный процесс окисления металла:

A Ni0 - 2 e => Ni2+

Катодный процесс восстановления окислителя из окружающей среды:

 

К O2 + 2 H2O + 4 e => 4 OH