Задачи по "Химии"

62 вариант

62. Вычислить массу: а) 2л Н2 при 150С и давлении 100,7кПа (755мм рт. ст.); 6) 1м3 N2 при 10°С и давлении 102,9 кПа (772мм рт. ст.); в) 0,5м3 Cl2 при 20°С и давлении 99,9 кПа (749,3мм рт. ст.).

Решение:

Зависимость между объёмом газа, давлением и температурой выражается общим уравнением, объединяющим законы Гей-Люссака и Бойля-Мариотта:

[pic 1] где P  и V - давление и объём газа при температуре T; P0 (101,325кПа) и V0  – давление и объём газа при нормальных условиях; T0 (273К) - абсолютная температура. Преобразуя уравнение, получим выражение для расчета объёма газов при нормальных условиях:

[pic 2]

Рассчитаем массу каждого газа, учитывая, что мольный объём газа равен 22,4л и, зная молекулярную массу газов, получим:

[pic 3]

Ответ: а) 0,168г; б) 1.23кг; в) 1,456кг. 

132.  При взаимодействии соляной кислоты с 1,20 г сплава магния с алюминием выделилось 1,42 л водорода, измеренного при 23°С и давлении 100,7 кПа. Вычислить процентный состав сплава (по массе).

Решение:

Мольные массы Mg и Al соответственно равны 24,312 и 26,98 г/моль. Мольный объём газа равен 22,4 л/моль.

Найдём. Какой объём займёт 1,24 л Н2 при нормальных условиях (Р = 101,325 кПа и Т = 273 К), используя уравнение объединённого газового закона:

[pic 4]

Уравнение протекающей реакции:

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑;

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑./p>

[pic 5]

Далее составляем диагональную схему. При составлении такой схемы необходимо учитывать следующее: если значение свойства смеси больше значения свойства какого-то компонента, берут разность значений свойств смеси и этого компонента; наоборот, при большем значении свойства какого-то компонента берут разность значений свойств компонента и смеси. В соответствии с этими правилами диагональная схема для данной задачи будет иметь вид:

[pic 6]

Делая массу смеси пропорционально числам отношения, получим значения масс магния и алюминия в смеси:

[pic 7]

Процентное содержание магния и алюминия (по массе) в анализируемом образце можно вычислить по формуле:

[pic 8]

Где [pic 9]  - массовая доля вещества (В) в процентах, %; m(B)  - масса вещества (В) в образце, г; m(обр.)  - масса анализируемого образца, г.

Тогда

[pic 10]

Ответ: 49,17% Mg; 50,83% Al.

202.  Как зависит энергия электрона в многоэлектронном атоме от орбитального квантового числа при постоянном значении главного квантового числа: а) увеличивается с ростом  l; б) уменьшается с ростом  l; в) остается неизменной?

Потому что: 1) размеры электронного облака определяются только значением главного квантового числа ( ); 2) при одном и том же n  электроны с большим значением l  сильнее экранируются внутренними электронами; 3) с увеличением l  степень вырождения подуровня растет.

Решение:

В многоэлектронных атомах происходит расщепление энергетических уровней на подуровни, т.е. оказывается, что электроны при одинаковом значении  n, но разном l несколько различаются значениями полной энергии  Enl. Расщепление  энергетических уровней в многоэлектронных атомах можно объясняется тем, что энергия каждого электрона определяется не только взаимодействием электрона с ядром, но и взаимодействием с другими электронами.

В таких атомах полная энергия электрона задаётся не только главным квантовым числом  n, но и орбитальным  l, которые определяет как число орбиталей, так и их взаимное расположение на данном энергетическом уровне. Это объясняется тем, что электрон в атоме не только притягивается ядром, но и испытывает отталкивание со стороны электронов, расположенных между данным электроном и ядром. Внутренние электронные слои как бы образуют своеобразный экран, ослабляющий притяжение электрона к ядру или как принято говорить, экранируют внешний электрон от ядерного заряда.