Примеры решения задач по Химии

1. Эндотермическая реакция взаимодействия метана с диоксидом углерода протекает по уравнению
CH4(г) + СO2(г) = 2СО(г) + 2Н2(г); ?Н = +247,37 кДж.
При какой температуре начнется эта реакция?

Решение

CH4(г) + СO2(г) = 2СО(г) + 2Н2(г); Н = +247,37 кДж.
DS =( 197,9 х2 + 130,59х2) – 186,19 + 213,65 = 257,14 Дж
Вычисляем DGo реакции:
DG = DH – TDS = 247,37 – 298 257,14= +55,28 кДж.
Так как DG > 0, то реакция при стандартных условиях невозможна; наоборот, при этих условиях идет обратная реакция
Найдем температуру, при которой DG = 0:
Т = ?Н / ?S = 247,37 / 0,257 =961,9 K.
Следовательно, при температуре » 961,9 K начнется реакция .

2.Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим
уравнением:
CH3OH(ж) + 1?O2(г) = CO2(г) + 2H2O(ж); ?H = ?
Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования CH3OH(ж) равна
+ 37,4 кДж.

Решение

?H(СН3ОН(ж.)) = -238,7 кДж/моль
?Н(Н2O(ж.)) = -285,84 кДж/моль
?Н(СО2(г.)) = -393,51 кДж/моль
?Н(О2) = 0
?Н(общ.) = Н(прод.) — Н(исх.) = (-393,51) + 2*(-285,84) + 238,7 = -726,49 кДж

3. Выразить в молях:
а) 6,02•1022 молекул С2Н2;
б) 1,8•1024 атомов азота;
в) 3,01•1023 молекул NН3.
Какова мольная масса указанных веществ.

Решение

Моль — это такое количество вещества (или его порция), которое содержит 6,02 • 1023 (округленно 6 · 1023 частиц (молекул, атомов или других частиц).
NA= 6,02 • 1023 моль-1 = 6,02 • 1023
n = N / NA
а) 6,02•1022 молекул С2Н2;
n =6,02•1022/ 6,02 • 1023=0,1 моль
б) 1,8•1024 атомов азота;
n =1,8•1024 /6,02 • 1023= 2,9 моль
в) 3,01•1023 молекул NН3.
n =3,01•1023 /6,02 • 1023= 0,5 моль

4.При взаимодействии 3,24 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 4,03 л водорода, измеренного н.у. Вычислите эквивалент и атомный вес металла.

Решение.

Эквивалентные массы вычисляются по закону эквивалентов, который математически может быть выражен зависимостью:

примеры решения задач по химии бесплатно ,

где и – массы металла и водорода, и – эквивалентные массы металла и водорода.

Если одно из веществ находится в газообразном состоянии, то, как правило, его количество измеряется в объемных единицах. Поэтому целесообразно воспользоваться следующей зависимостью:

примеры решения задач по химии бесплатно .

В результате получаем:

примеры решения задач по химии бесплатнопримеры решения задач по химии бесплатно г/экв.

Аг = 9·3 = 27.

5.Квантовые числа для электронов внешнего энергетического уровня атомов некоторого элемента имеют следующие значения: n = 4, l = 0, me = 0, ms = ±1/2. Напишите электронную формулу атома этого элемента и определите, сколько свободных 3d-орбиталей он содержит.

Решение

Квантовые числа – энергетические параметры, определяющие состояние электрона и тип атомной орбитали, на которой он находится.

Главное квaнтовое число n определяет общую энергию электрона и степень его удаления от ядра (номер энергетического уровня); оно принимает любые целочисленные значения, начиная с 1 (n = 1, 2, 3, . . .)

Орбитальное (побочное или азимутальное) квантовое число l определяет форму атомной орбитали. Оно может принимать целочисленные значения от 0 до n-1 (l = 0, 1, 2, 3,…, n-1). Каждому значению lсоответствует орбиталь особой формы. Орбитали с l = 0 называются s-орбиталями,
l = 1 – р-орбиталями (3 типа, отличающихся магнитным квантовым числом m), l = 2 – d-орбиталями (5 типов), l = 3 – f-орбиталями (7 типов).

Магнитное квантовое число mопределяет ориентацию орбитали в пространстве относительно внешнего магнитного или электрического поля. Его значения изменяются от +l до -l, включая 0. Например, при l = 1 число mпринимает 3 значения: +1, 0, -1, поэтому существуют 3 типа р-АО: &nbspрx, рy, рz.

Спиновое квантовое число s может принимать лишь два возможных значения +1/2 и -1/2. Они соответствуют двум возможным и противоположным друг другу направлениям собственного магнитного момента электрона, называемого спином (от англ. веретено). Для обозначения электронов с различными спинами используются символы: ^ и v.

30Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2

Данный атом свободных 3d-орбиталей не содержит