Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, ml, ms? Какие значения они принимают для атома магния?

В каком количестве Cr(OH)3 содержится столько же эквивалентов,сколько в 174,96 г. Mg(OH)2?

Эквивалент гидроксида магния = (1/2 Mg(OH)2),
отсюда молярная масса эквивалента:
М(1/2 Mg(OH)2) = M/z = 58,3/2 = 29,15 г/моль
М - молярная масса гидроксида хрома; z - число эквивалентности.

Следовательно в 174,96 граммах Mg(OH)2 содержится 174,96/29,15 = 6 эквивалентов.

Эквивалент гидроксида хрома = (1/3 (Cr(OH)3).
А молярная масса эквивалента находится так:
М(1/3 Cr(OH)3) = M/z = 103/3 = 34,33 г/моль.

Отсюда 6 эквивалентов составляют 34,33 г/моль · 6 моль = 205,98 г.

Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, ml, ms? Какие значения они принимают для атома магния?

n – главное квантовое число обозначает номер энергетического уровня и характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. Чем больше n, тем выше энергия. n принимает значения чисел натурального ряда: n = 1; 2; 3 …

l – орбитальное квантовое число, определяет форму орбитали. l принимает целочисленные значения от 0 до n—1. l = 0; 1; 2; … n—1. Очевидно, что для каждого значения n существует свой набор значений l. Каждому значению l соответствует определенная форма орбитали, которая имеет и буквенное обозначение (l=0 - s; l=1 - p; l=2 - d; l=3 - f).

ml - магнитное квантовое число, принимающее целочисленные значения от —l до +l: = -l…-2, -1, 0, +1, +2…+l, всего 2l+1 значение. Число значений, которое может принимать ml, соответствует числу орбиталей данной формы для заданного n. Например, для l = 0 (s-орбиталь) ml принимает единственное значение ml = 0, т.е. s-орбиталь одна, для l = 1 – три значения ml: -1, 0. +1, т.е. р-орбиталей – три, l = 2 – пять значений ml: -2, -1, 0, +1, +2, d-орбиталей пять и т.д.

ms - спиновое квантовое число, которое характеризует собственное неорбитальное внутреннее движение электрона и принимает значения ms = ±1/2 (в единицах h/2).

Для внешних электронов атома магния квантовые числа принимают следующие значения:

n = 3

l = 0

ml = 0

ms = ±1/2

56. Хром образует соединения, в которых он проявляет степени окисления +2,+3,+6. Составьте формулы его оксидов и гидроксидов, отвечающих этим степеням окисления. Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида хрома (III).

Очень просто: оксид хрома (II) - CrO, (III) - Cr2O3, (VI) - CrO3. Гидроксиды - Cr(OH)2 (основные свойства), Cr(OH)3 (амфотерные свойства), Cr(OH)6 (кислотные свойства). Свойства, так же, как и окислительно-восстановительные, обусловлены степенью окисления. Все гидроксиды нерастворимые.
Амфотерность:
Cr(OH)3 + 3HCl -> CrCl3 + 3H2O
Cr(OH)3 + 3NaOH -> Na3[Cr(OH)6]

77. Какие электроны атома бора участвуют в образовании ковалентных связей? Как метод валентных связей (ВС) объясняет симметричную треугольную форму молекулы BF₃?

В молекуле фторида бора осуществляется sp²-гибридизация орбиталей центрального атома. У атома бора (электронная структура 1s²2s²2p¹, в возбужденном состоянии 1s²2s¹2p²) в гибридизации участвуют орбитали одного s и 2-х р-электронов, что приводит к образования 3-х гибридных орбиталей, расположенных под углом 120°. Молекула ВF₃ имеет форму плоского равностороннего треугольника с атомом бора в центре, все 4 атома лежат в одной плоскости.

98. При взаимодействии 6,3 г железа с серой выделилось 11,31 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования сульфида железа FeS.

Fe + S → FeS
Т.к. железо и сера простые вещества, то:
∆H₂₉₈^o(Fe) = 0 кДж/моль
∆H₂₉₈^o(S) = 0 кДж/моль

n(Fe) = 6,3/56 = 0,1125 моль
Q = 11,31/0,1125 = 100,5 кДж/моль
∆H₂₉₈^o(FeS) = -100,5 кДж/моль

119. Вычислите, при какой температуре начнется диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению
PCl_5(г) = PCl_3(г) + Cl_2(г); ∆H = +92,59 кДж.

PCl_5(г) = PCl_3(г) + Cl_2(г); ∆H = +92,59 кДж.
∆S_х.р. = 311,66 + 222,95 - 352,71 = 181,9 Дж/моль*К
T = ∆H/∆S = 92,59/0,1819 = 509 K

140. Исходные концентрации NO и Cl₂ в гомогенной системе 2NO + Cl₂ = 2NOCl составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% NO.

[NO]_{прореаг.} = 0,5*20/100 = 0,1 моль/л
[NO]_равн. = 0,5 - 0,1 = 0,4 моль/л
[Cl₂]_равн. = 0,2 - 0,1/2 = 0,15 моль/л
[NOCl]_равн. = 0,1 моль/л
K_равн. = [NOCl]²/([NO]²*[Cl₂]) = 0,1²/(0,4²?0,15) = 0,417

141. Вычислите молярную и нормальную концентрации 20%-ного раствора хлорида кальция, плотность которого 1,178 г/см³.

Допустим у нас имеется 100 мл такого раствора, тогда:
m(CaCl₂) = 100*1,178*20/100 = 23,56 г
n(CaCl₂) = 23,56/111 = 0,212 моль
C_м(CaCl₂) = 0,212/0,1 = 2,12 моль/л
C_н.(CaCl₂) = 0,212*2/0,1 = 4,24 моль/л

162. Вычислите массовую долю сахара C₁₂H₂₂O₁₁ в водном растворе, зная температуру кристаллизации раствора (-0,93°С). Криоскопическая константа воды 1,86°С.

∆t = C_m(C₁₂H₂₂O₁₁)*K_к
Т_зам. = 0 - ∆t
-0,93 = 0 - ∆t
∆t = 0,93°C
0,93 = C_m(C₁₂H₂₂O₁₁)*1,86
C_m(C₁₂H₂₂O₁₁) = 0,5 моль/кг
ω(C₁₂H₂₂O₁₁) = 342*0,5*100/(1000 + 342*0,5) = 14,6%

183. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Mg2+ + CO32- = MgCO3
б) H+ + OH- = H2O

решение

а) MgCl₂ + K₂CO₃ → MgCO₃↓ + 2KCl
Mg(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃↓ + 2NaNO₃
MgI₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃↓ + 2NaI

б) HCl + KOH → KCl + H₂O
H₂SO₄ + 2LiOH → Li₂SO4 + 2H₂O
Ba(OH)₂ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + 2H₂O

204. При смешивании концентрированных растворов FeCl₃ и Na₂CO₃ каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Выразите этот совместный гидролиз ионным и молекулярным уравнениями.

2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + 6NaCl + 3CO₂↑
2Fe³⁺ + 6Cl^- + 6Na⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + 6Na⁺ + 6Cl^- + 3CO₂↑
2Fe³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑

К.р 2

235. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а) NH₃ и KMnO₄; б) HNO₂ и HI; в) HCl и H₂Se? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции идущей по схеме:

KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

a) Между NH₃ и KMnO₄ может происходить ОВР, т.к. азот имеет минимальную ст. окисления (-3), а марганец имеет максимальную степень окисления (+7).
б) Между HNO₂ и HI может происходить ОВР, т.к. азот имеет промежуточную ст. окисления (+3), а йод имеет минимальную степень окисления (-1).
в) Между HCl и H₂Se не может протекать ОВР, т.к. и хлор, и селен находятся в своих минимальных ст. окисления (соответственно -1 и -2).

2KMnO₄ + 5KNO₂ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5KNO₃ + K₂SO₄ + 3H₂O
Mn⁷⁺ + 5e → Mn²⁺ | 5 | 2
N³⁺ - 2e → N⁵⁺ | 2 | 5

256. Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин цинка и железа, погруженных в растворы их солей Напишите электронные уравнения процессов, протекающих на аноде и на катоде. Какой концентрации надо было бы взять ионы железа (в моль/л), чтобы ЭДС элемента стала равной нулю, если C_Zn²⁺ = 0,001 моль/л?

E⁰_Zn/Zn2+ = -0,751 В
E⁰_Fe/Fe2+ = -0,44 В

(-) Zn | Zn²⁺ || Fe²⁺ | Fe (+)
A: Zn⁰ → Zn²⁺ + 2e
K: Fe²⁺ + 2e → Fe⁰
Суммарный процесс: Zn⁰ + Fe²⁺ ? Zn²⁺ + Fe⁰

ЭДС = E_Fe/Fe2+ - E_Zn/Zn2+ = 0
E_Fe/Fe2+ = E_Zn/Zn2+
E_Zn/Zn2+ = -0,751 + (0,059/2)*lg[Zn²⁺] = -0,751 + (0,059/2)*lg(0,001) = -0,84 В

E_Fe/Fe2+ = -0,84 В
-0,84 = -0,44 + (0,059/2)*lg[Fe²⁺] = -0,44 + (0,059/2)*lg[Fe²⁺] = -0,84 В
lg[Fe²⁺] = -13,56
[Fe²⁺] = 2,75*10^-14 моль/л

277. При электролизе растворов MgSO₄ и ZnCl₂, соединенных последовательно с источником тока, на одном из катодов выделилось 0,25 г водорода. Сколько граммов вещества выделится на другом катоде; на анодах? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах.

MgCl₂ + 2H₂O -^{электролиз}→ Mg(OH)₂ + H₂ + Cl₂
ZnSO₄ + H₂O -^{электролиз}→ Zn + ¹/₂O₂ + H₂SO₄
Суммарная реакция: MgCl₂ + 3H₂O + ZnSO₄ = Mg(OH)₂ + H₂ + Cl₂ + Zn + ¹/₂O₂ + H₂SO₄

v(H₂) = 0,25/2 = 0,125 моль
На катоде: m(Zn) = v(Zn)*M(Zn) = 0,125*65,39 = 8,17 г
На аноде: m(О₂) = 0,125*32/2 = 2 г;
m(Cl₂) = 0,125*71 = 8,87 г.

298. В раствор электролита, содержащего растворенный кислород, опустили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. В каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

В случае когда в раствор опустили цинковую пластинку, частично покрытую медью процесс коррозии будет происходить интенсивнее, т.к. образуется гальванопара Zn/Cu.
E⁰_O2 = 0,82 В
E⁰_Cu2+/Cu = 0,34 B
E⁰_Zn2+/Zn = -0,763 B

анод (-) Zn | H₂O, O₂ | Cu (+) катод
А: Zn - 2e → Zn²⁺
К: O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH^-
Суммарная реакция: 2Zn + O₂ + 2H₂O → 2Zn(OH)₂

319. Какие комплексные соединения называются двойными солями? Напишите уравнения диссоциации в водном растворе солей K4[Fe(CN)6] и NH4Fe(SO4)2. Для комплексного соединения определите заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя.

Вообще, по-хорошему, двойные соли так и называют – двойными солями и не называют комплексными солями (это разные типы соединений, но один класс – класс солей). Они состоят из двух катионов и одного аниона. Комплексные соли диссоциируют в водном растворе на комплексный ион и на другой ион (катион или анион, в зависимости от состава и строения комплексной соли), а двойные соли диссоциируют в водном растворе полностью на все катионы, входящие в состав двойной соли, и на анион. Первая соль K4 [Fe(CN) 6] – является комплексной солью и диссоциирует следующим образом: K4 [Fe(CN) 6] <==> 4K+ + [Fe(CN) 6] 4-. Вторая соль NH4Fe(SO4) 2 – является двойной солью и диссоциирует следующим образом: NH4Fe(SO4) 2 <==> NH4+ + Fe3+ + 2SO4 2-. Для комплексной соли: - комплексный ион (анион): [Fe(CN) 6] 4-; - заряд комплексного иона равен: -4; - комплексообразователь: Fe2+; - степень окисления комплексообразователя равна: +2; - координационное число комплексообразователя равно: 6.

K4[Fe(CN)6] ->4K(+)+[Fe(CN)6] (4-)
(NH4)2Fe(SO4)2->2NH4(+)+Fe(2+)+2SO42(2-)
(NH4)2SO4*FeSO4+4KOH= 2NH3+2H2O+Fe(OH)2+2K2SO4
2NH4(+)+Fe(2+)+2SO42(2-)+4K(+)+4OH(-)=2NH3+2H2O+Fe(OH)2+4K(+)+ 2SO4(2-)
2NH4(+)+Fe(2+)+4OH(-)=2NH3+2H2O+Fe(OH)2

340. Составьте уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений: Ca --> CaH2 --> Ca(OH)2 --> CaCO3 --> Ca(HCO3)2. Для окислительно-восстановительных реакций составьте электронные уравнения.

Вопрос: Ca (1)--> CaH2 (2)--> Ca(OH)2 (3)--> CaCO3 (4)--> Ca(HCO3)2. Ответ:

1. Ca + H2 = CaH2.

2. CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2.

3. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O.

4. CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2.

1 и 2 реакции являются окислительно-восстановительными реакциями.

347. Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержатся 65,7 г гидрокарбоната магния и 61,2 г сульфата кальция.

m(Mg(HCO₃)₂) = 65700 мг
Э(Mg(HCO₃)₂) = 146/2 = 73 г/моль-экв

m(CaSO₄) = 61200 мг
Э(CaSO₄) = 136/2 = 68 г/моль-экв

Ж = 65700/(73*600) + 61200/(68*600) = 3 г-экв

364. Составьте уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений: