Составление электронных и электронно-графических формул для атомов соответствующего элемента в основном состоянии. Определение типа химической связи (ковалентная неполярная, ковалентная полярная или ионная) в веществах

Смещение равновесия подчиняется правилу, названному принципом Ле Шателье:                                                             «Если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменяется концентрация, давление, температура), то равновесие смещается в ту сторону, которая ослабляет данное воздействие».                                                                        Чтобы сместить равновесие вправо (→), необходимо: 

§  понизить температуру (↓),т.к.данная реакция экзотермическая;

§  повысить общее давление (↑),т.к. химическая реакция идет с уменьшением объема (3V → 2V);

§  увеличить концентрацию исходных веществ; уменьшить концентрацию продуктов реакции.

№ 111

Произведите необходимые вычисления и найдите недостающие величины, обозначенные знаком «?» (все растворы - водные).

Растворен-ное вещество	Масса растворен-ного в-ва,г	Масса раствори-теля,г	Объем раствора, мл	Плотность раствора, г/см3	Массовая доля, %	Мольная доля, %	Молярная концентра-ция, моль/л
HF	?	?	225	1,16	49	?	?
	127,89	133,11	225	1,16	49	46	28,4

M (HF) = 1+19 = 20 г/моль               M(H₂О) = 1∙ 2 +16 = 18 г/моль

m(р-ра) = V∙                            m(р-ра) = 225 мл ∙ 1,16 г/см³ = 261 г

m(HF) = m(р-ра) ∙                  m(HF) = 261 г ∙ 0,49 = 127, 89 г

m(р-ля) = m(р-ра) - m(HF)       m(р-ля) =261 г - 127, 89 г = 133,11 г

с = ; n = ;    n(HF) =  = 6,4;  c =  = 28,4 моль/л

N =          n(H₂O) =  = 7,4 моль

N =  = 0,46 или 46%    

№ 132

Для реакций, протекающим по приведенным схемам, составьте уравнения методом электронного баланса. Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, а какое – восстановителем и за счет каких атомов. Определите типы ОВР.

Na₂Se⁺⁴O₃ + Cl⁰₂ + NaOH → Na₂Se⁺⁶O₄ + NaCl^- + H₂O

Se⁺⁴ - 2ē → Se⁺⁶   1

Cl⁰₂ + 2ē →2Cl^-    1

Na₂SeO₃ + Cl₂ + 2NaOH → Na₂SeO₄ + 2NaCl + H₂O

Na₂SeO₃ – восстановитель; Cl₂ – окислитель                                Реакция межмолекулярная (окислитель и восстановитель находятся в разных веществах)

H₂Mn⁺⁶O₄ → HMn⁺⁷O₄ + Mn⁺⁴O₂ + H₂O

Mn⁺⁶ + 1ē → Mn⁺⁷     2

Mn⁺⁶ - 2ē → Mn⁺⁴    1

3H₂MnO₄ →2HMnO₄ + MnO₂ + 2H₂O

H₂MnO₄ – окислитель и восстановитель.                                                   Реакция диспропорционирования (раньше ее называли реакцией самоокисления - самовосстановления).                                       Исходное вещество образует соединения, одно из которых содержит атомы с более высокой, а другое с более низкой степенью окисления.

№ 157

По заданию из таблицы 7 составьте схему гальванического элемента, напишите электронные уравнения электронных процессов и суммарное уравнение соответствующей ОВР. Вычислите концентрацию раствора электролита (№ 141 - №150) или ЭДС (№151 - №160)

Металл 1-го электрода	Электролит 1-го электрода	Концентрация электролита 1-го электрода, моль/л	Металл 2-го электрода	Электролит 2-го электрода	Концентрация электролита 2-го электрода, моль/л	ЭДС,В
Hg	HgCl2	0,01	Al	AlCl3	1,00	2, 458

Схема гальванического элемента                                         

                                                            ē

                                                            

Hg2+             2Cl- HgCl2

Al3+           3Cl- AlCl3

При работе гальванического элемента Al-электрод окисляется. Катионы алюминия переходят в раствор. Высвобождающиеся электроны движутся по внешней цепи к Hg-электроду. На нем идет восстановление катионов ртути.

Al⁰  -  3ē → Al³⁺        2

Hg²⁺ +  2ē → Hg⁰     3

Суммарное уравнение:

2Al⁰ + 3Hg²⁺ → 2Al³⁺ + 3Hg⁰

2Al⁰ + 3HgCl₂ → 2AlCl₃+ 3Hg⁰

ЭДС гальванического элемента рана разности потенциалов двух его электродов.

Решение

E = E₀ +lg c

1.  Вычисляем потенциал Al-электрода.

E_Al = - 1,662 + lg 1 = - 1,662 + 0,029 ∙ 0 = - 1,662 в

2.  Вычисляем потенциал Hg –электрода.

E_Hg = + 0,854 + lg 0,01 = + 0,854 + 0,029 ∙ (-2) = 0,796 в

3.  Находим ЭДС.

E = 0,796 – (- 1,662) = 2,458 в

№ 175

В соляную кислоту опустили две цинковые пластинки, одна из которых частично помеднена. Как происходит коррозия в том и другом случае? Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов. Какие продукты при этом образуются?

1)  Zn-пластинка погружена в раствор HCl.

В кислой среде атомы Zn окисляются ионами водорода (H⁺) в ионы цинка (Zn⁺²), которые переходят в раствор.

Zn⁰ - 2ē → Zn⁺²

     2H⁺+ 2ē → H⁰₂↑

     Zn⁰ + 2H⁺ → Zn⁺² + H⁰₂↑

В результате этого в кристаллической решетке цинка накапливается избыток электронов, которые затрудняют переход ионов цинка в раствор (коррозия замедляется).

2)  Zn-пластинка (частично помеднена) погружена в раствор HCl.

При контакте 2-х металлов (Zn-Cu) с электролитом (HCl) один металл выполняет роль анода (более активный), а другой – катода (менее активный).                                                                                                    На аноде (Zn) идет окисление атомов Zn с образованием катионов:

Zn⁰ - 2ē → Zn⁺² (анод)

Поток электронов перемещается к катоду (Cu), где накапливается избыточное количество электронов. Ионы водорода (H⁺) движутся к катоду, принимают электроны и восстанавливаются.

На катоде (Cu):  2H⁺+ 2ē → H⁰₂↑

Суммарное уравнение:     Zn⁰ + 2H⁺ → Zn⁺² + H⁰₂↑

Коррозия  Zn в контакте с Cu идет быстрее, т.к. свободные электроны цинка постоянно перемещаются к меди и не накапливаются.

№ 187

Как будет происходить электролиз водного раствора электролита (CuCl₂) при использовании инертных электродов? Приведите уравнение диссоциации электролита и поясните возможность участия каждого из образующихся ионов в электродных реакциях. Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на электродах. Вычислите массу (для твердых и жидких) или объем (при н.у. для газообразных веществ), образующихся на электродах (если на катоде выделяются два вещества, расчет проводить только для металла)

Данные: вещество - CuCl₂;время проведения электролиза(τ) – 55 мин.; сила тока (I,A) – 14.

Электролиз раствора CuCl₂ на инертных электродах:

CuCl₂ → Cu²⁺ +2Cl^-

Процесс на катоде зависит от положения металла (катиона) в электрохимическом ряду напряжения металлов. Катионы меди Cu²⁺ находятся в ряду напряжений после водорода, они и восстанавливаются на катоде.

На инертном аноде при электролизе солей бескислородных кислот (кроме