|
Содержание работы или список заданий
|
Вариант 1
1. Значения первой энергии ионизации лития и бериллия равны 5,39 и 9,32 эВ, а второй – 75,64 и 18,21 эВ соответственно. Объясните, почему первый электрон отрывается труднее от атома Be, а второй электрон – от иона Li+.
2. Рассмотрите сходство химических свойств по диагонали бериллий – алюминий и приведите уравнения реакций (на примере простых веществ, оксидов, гидроксидов, катионов в водном растворе, фторидов).
3. Предложите способы обнаружения и разделения катионов бериллия и магния при их совместном присутствии в растворе.
4. Для получения бора обрабатывают при нагревании: а) натрием - тетрафтороборат(III) калия; б) магнием - триоксид дибора. Составьте уравнения реакций и расчетом подтвердите термодинамическую возможность их протекания в закрытой системе (T = 298 K). Приведите уравнения реакций для других способов получения бора.
5. Возможен ли (да, нет) прямой синтез диборана из бора и диводорода в закрытой системе при 400 K?
6. Определите тепловой эффект сгорания 6,05 л (н.у.) диборана на воздухе (образуются только конденсированные фазы). Установите также, является ли (да, нет) эта реакция обратимой в закрытой системе при 298 K.
7. Общепринятые значения длины одинарной, двойной и тройной связей углерод–углерод равны соответственно 154, 134 и 120 пм. Методом графической интерполяции оцените порядок той же связи в следующих веществах:
Вещество… Графит Карбин С2N2 С2Сl4 С2Br6 С6H6
lсв, пм…… 142 128 138 130 152 140
8. Графит обрабатывают азотной кислотой (конц.) при нагревании. Образующаяся смесь газов пропущена через насыщенный раствор гидроксида кальция. Составьте уравнения реакций. Укажите также, что образуется при взаимодействии: а) графита с серной кислотой (конц.); б) кокса с водяным паром.
9. Определите стандартную энтальпию (кДж), энтропию (Дж/К) и энергию Гиббса (кДж) реакции образования графита из алмаза при 1200 K по следующим данным:
C(алмаз) + O2(г) = CO2(г); ΔH° = - 395 кДж, ΔS° = + 7 Дж/K
10. Смешивают 51,04 г тетрагидрата нитрата кальция и 51,04 г сульфата аммония. Смесь нагревают, водяной пар конденсируют в ловушке, другой газ собирают, сухой остаток взвешивают. Определите объем (мл) воды, объем (л, н.у.) газа и массу (г) остатка.
11. Присутствие благородных газов в воздухе было постулировано (а затем открыто) У. Рамзаем в 1894 г. при сравнении плотности атмосферного азота (т.е. воздуха, из которого удален кислород), равной 1,257 г/л, с плотностью химически чистого азота (полученного термическим разложением нитрита аммония). Плотность какого азота должна быть больше? Рассчитайте плотность чистого азота и покажите, что не случайно открытие благородных газов называют «торжеством третьего знака после запятой».
12. Химически чистый азот получают термическим разложением нитрита аммония. Составьте уравнение реакции. Является ли (да, нет) эта реакция обратимой при 350 K? Ответ подтвердите расчетом.
13. Исходя из следующих данных об изотопном составе природных элементов, докажите расчетом, что природный иод легче теллура:
Изотоп Ar, а.е.м. x, %
127I 126,9045 100
120Te 119,9040 0,096
122Te 121,9031 2,600
123Te 122,9043 0,908
124Te 123,9028 4,816
125Te 124,9044 7,140
126Te 125,9038 18,950
128Te 127,9045 31,690
130Te 129,9062 33,808
Докажите на основании химических свойств правильность расстановки Д.И. Менделеевым иода и теллура в VIIA- и VIA-группах соответственно, несмотря на кажущееся нарушение физического принципа расположения элементов по возрастанию относительной атомной массы.
14. Известны температуры плавления и кипения халькогеноводородов H2Э:
H2Э H2O H2S H2Se H2Te
tпл, ºС 0,00 –85,54 –65,72 –51,00
tкип, ºС 100,00 –60,35 –41,50 –1,80
Постройте график зависимости tпл = f(Zэ) и tкип = f(Zэ). Объясните аномальный (с точки зрения периодичности) ход графиков. Методом экстраполяции найдите гипотетические значения температур плавления и кипения воды по этим величинам для остальных H2Э. Предскажите также значения tпл и tкип для H2Po.
15. Стандартная энтальпия реакции Г2(г) = 2Г(г) для F, Cl, Br и I соответственно равна 159, 243, 194 и 153 кДж. Постройте график зависимости ΔH° = f(ZЭ). Оцените методом экстраполяции значение ΔH°(At).
16. Дифтор при взаимодействии с водой образует фтороводород и атомный кислород, последний реагирует с дифтором, образуя продукт – фторид кислорода(II), и с водой (продукт – пероксид водорода). Кроме того, в продуктах обнаружены озон и дикислород. Составьте уравнения всех стадий процесса и его общее уравнение.
17. На приготовление 20 л хлорной воды пошло 0,448 л (н.у.) дихлора, который полностью перешел в раствор. Определите pH хлорной воды, если степень дисмутации дихлора в воде равна 48,5%.
18. Известны теоретические (вычисленные по ионной модели) и экспериментальные значения дипольного момента молекул:
Молекула LiI NaI KI RbI CsI FrI
mт, Д 11,48 13,02 14,65 15,27 15,95 16,24
mэ, Д 6,25 8,50 9,20 10,85 12,1 ≈ 13
Объясните, почему: а) для каждого иодида значение mт > mэ; б) разность (mт ─ mэ) для LiI значительно больше, чем для CsI; в) значение mт для LiF (7,49) меньше, чем для LiI, а значение mэ для LiF (6,60) больше, чем для LiI.
19. Рассчитайте относительную атомную массу природных элементов Li и Rb:
Изотоп 6Li 7Li 85Rb 87Rb
Ar 6,0151 7,0160 84,9117 86,9092
x, % 7,5 92,5 72,165 27,835
20. Постройте график зависимости tпл = f(Zэ) и tкип = f(Zэ).
Элемент 3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs 87Fr
tпл, °С 180,5 97,8 63,5 39,3 28,7 ?
tкип, °С 1337 886 760 696 668 ?
Методом экстраполяции оцените значения tпл и tкип для франция.
|