№ 175.

Дано:

Розв’язок:

l = 2;

l = 3

Для орбітального квантового числа l = 2, магнітне квантове число може мати п’ять значень: -2, -1, 0, 1, 2.

Для орбітального квантового числа l = 3, магнітне квантове число може мати сім значень: -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3.

m = ?

Окреме завдання: конфігурація атомних орбіталей атома заліза.

4s²

4p

3d⁶

3p⁶

3s²

2p⁶

2s²

1s²

Конфігурація атомних орбіталей атома заліза у збудженому стані (Fe⁺⁶)

4s¹

4p¹

3d⁶

3p⁶

3s²

2p⁶

2s²

1s²

№ 289

Дано:

Розв’язок:

ΔН_С2Н4 = 52,3 кДж/моль

ΔН_Н2О = -285,8 кДж/моль

ΔН_СО2 = -383,5 кДж/моль

Н₂С = СН₂ + 3О₂ 2СО₂ + 2Н₂О_(ж.) + 6226 кДж

Визначимо кількість моль етилену, що бере участь у даній реакції. З термохімічного рівняння, використовуючи стандартні ентальпії утворення речовин (ΔН простих речовин = 0), що входять в реакцію (подані у довідкових матеріалах підручника), запишемо вираз, позначивши кількість моль етилену за Х:

52,3Х = 2Х(-285,8) + 2Х(-393,5) + 6226;

1410,9Х = 6226

Звідки:

Х = 4,41 моль.

З рівняння реакції бачимо, що оксиґену для проходження такого перетворення потрібно в тричі більше ніж етилену, тому νО₂ = 3νС₂Н₄ = 3*4,41 =13,24 моль.

Звідки об’єм оксигену:

VO₂ = νО₂ * V_m =

= 13,24 моль * 22,4 л/моль =

= 296,5л.

VO₂ = ?

№ 398.

Дано:

Розв’язок:

m _{50%р-наKOH} = 1кг

Складемо рівняння, позначивши масу необхідного для розведення розчина за Х:

В 50%-му розчині міститься 500г КОН і 500г Н₂О, тому коли ми додаватимемо 20%-ний р-н, до присутнього в 50%-му р-ні КОН додаватиметься 0.2Х (по масі) КОН, а загальна маса розчину збільшуватиметься на Х. В результаті розведення має вийти 25% р-н.

Вище сказане можна записати у вигляді виразу:

;

0,5кг + 0,2Х = 0,25кг + 0,25Х;

0,25кг = 0,05Х;

Х = 5кг.

Отримати

25% р-н КОН

m _{20%р-наKOH} = ?

№ 540.

Дано:

Розв’язок:

Р-н С СН₃СООН = 0,01н

К СН₃СООН = 0,042

Рівняння дисоціації:

СН₃СООН СН₃СОО ^– + Н ⁺

Запишемо вираз для константи дисоціації оцтової кислоти:

;

З умови, що даний розчин 0,01н слідує – концентрація

[CH₃COOH] = 0,01 моль/л

Враховуючи [CH₃COO^-] = [H⁺] підставимо у вираз для константи дисоціації:

;

[СН₃СОО ^– ] [Н ⁺] = 0,00042 ;

Знайдемо концентрацію іонів гідроґену:

[H⁺] = 0,02049;

Звідки pH середовища:

pH = - ln[0,02049] = 3,88

рН р-на = ?

№ 626а

Дано:

Mn(OH)₂ + Cl₂ + KOH MnO₂ + ...

Розв’язок:

Аналізуючи ліву і праву частину рівняння можна зробити висновок, що в даній реакції Mn буде виступати відновником:

Mn⁺² – 2e Mn⁺⁴ (втрачає два електрони)

Через те, що оксиґен у даному рівнянні не змінює ступеня окислення – окисником може виступити тільки хлор. Можливий хід реакції:

Mn(OH)₂ + Cl₂ + KOH MnO₂ + KCl + H₂O

Тоді:

Cl₂ + 2e 2Cl ^–

Прирівняємо кількість речовин у обох частинах рівняння реакції:

Mn(OH)₂ + Cl₂ + 2KOH MnO₂ + 2KCl + 2H₂O

№ 650.

Дано:

Розв’язок:

Гальванічний

елемент

Cu – катод:

Для того, щоб в гальванічному елементі купрум міг виступати в якості катода, для анода потрібно обрати менш електронегативний елемент – наприклад цинк (Zn).

Схема такого гальванічного елемента:

Zn | ZnSO₄ || CuSO₄ | Cu

Реакція, що відбувається:

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

Zn = Zn⁺² + 2e – анод окислюється (φ_Zn = - 0,76 В)

Cu⁺² + 2e = Cu – катод відновлюється (φ_Cu = 0,34 В)

Стандартна ЕРС даної реакції:

Е = φ_Cu – φ_Zn = 0,34 – ( – 0,76) = 1,1В

Cu – анод:

Для того, щоб в гальванічному елементі купрум міг виступати в якості анода, для катода потрібно обрати більш електронегативний елемент – наприклад золото (Au).

Схема такого гальванічного елемента:

Cu | CuCl₂ || AuCl₃ | Au

Реакція, що відбувається:

3Cu + 2AuCl₃ = 3CuCl₂ + 2Au

Cu = Cu⁺² + 2e – анод окислюється (φ_Cu = 0,34 В)

Au⁺³ + 3e = Au – катод відновлюється (φ_Au = 1,50 В)

Стандартна ЕРС даної реакції:

Е = φ_Au – φ_Cu = 1,50 – 0,34 = 1,16В

Cu – катод

Cu – анод

№ 672а.

Дано:

H₂O₂ + HOCl HCl + O₂ + H₂O

Знайти:

В якому напрямку самовільно може відбуватися реакція?

Розв’язок:

Запишемо стандартні електродні потенціали електрохімічних систем, що беруть участь у реакції:

HOCl + H⁺ + 2e = Cl^– + H₂O (φ₁ = 1,49)

H₂O₂ = O₂ + 2H⁺ + 2e (φ₂ = 0,68)

Через те, що φ₁ > φ₂ , окисником в даній реакції є HOCl, значить реакція відбуватиметься з ліва на право.

№ 690.

Дано:

Скласти схему електролізу водного розчину хлориду цинку.

а) анод цинковий б) анод вугільний

Розв’язок:

Вугільний анод:

Вугільний анод є нейтральним – він не братиме участі в електрохімічних реакціях.

Реакції, що можуть відбуватися на аноді:

2Сl^– = Cl₂ + 2e (φ₁ = 1,36) – окислення хлорид-іону

або 2H₂O = O₂ + 4H⁺ + 4e (φ₂ = 1,23)

Хоча φ₁ > φ₂ , але відбуватиметься саме перший процес. Це пов’язано зі значним перенавантаженням другого процесу: матеріал анода гальмує його протікання.

На катоді в цей час можуть відбуватися такі реакції:

Zn⁺² + 2e = Zn (φ₃ = – 0,76) *

або 2H₂O + 2e = H₂ + 2OH^–

Та через те, що стандартний електродний потенціал системи (*) негативніший за потенціал водневого електрода в нейтральному водному середовищі ( – 0,41В), відбуватиметься електрохімічне відновлення води, що супроводжується виділенням гідроґену.

Цинковий анод:

Завдяки тому, що (φ₃ = – 0,76) значно менший за потенціали (φ₁ = 1,36) і (φ₂ = 1,23), буде відбуватися анодне розчинення цинку.

№ 716.

Дано:

Із розчину комплексної солі PtCl₄*6NH₃ нітрат срібла осаджує весь хлор у вигляді хлориду срібла, а з розчину солі PtCl₄*3NH₃ – тільки ¼ частину хлору.

Знайти:

Написати координаційні формули цих солей, визначити координаційне число платини у кожній із них.

Розв’язок:

З умови задачі: з PtCl₄*6NH₃ нітрат срібла осаджує весь хлор, значить він входить у зовнішню сферу комплексної сполуки, а 6NH₃ у внутрішню, тому координаційна формула речовини: [Pt(NH₃)₆]Cl₄ і відповідно координаційне число платини дорівнює 6 – за кількістю лігандів.

Аналогічно міркуючи: з PtCl₄*3NH₃ нітрат срібла осаджує тільки ¼ хлору, значить, тільки один атом хлору входить у зовнішню сферу комплексної сполуки, три інші, разом з 3NH₃ – у внутрішню, тому координаційна формула речовини: [Pt(NH₃)₃Cl₃]Cl і відповідно координаційне число платини в цій сполуці теж дорівнює 6.

№ 232.

Дано:

CHCl₃

Знайти:

Скласти валентну схему молекули.

а) який зв’язок найбільш полярний?

б) в якому напрямку зміщена електронна хмара цього зв’язку?

Розв’язок:

Молекула хлороформу має вигляд представлений на рис. 1. Чотири неспарених електрони збудженого атома вуглецю беруть участь в утворенні чотирьох ковалентних зв’язків з трьома атомами хлору (1s²2s²2p⁶3s²3p⁵) і одним атомом водню (1s¹), що мають по одному неспареному електрону на зовнішніх орбіталях.

Найбільш полярним зв’язком є зв’язок між атомами вуглецю і хлору.

В цьому легко переконатися обчисливши різниці відносних електронегативностей атомів для зв’язків: C – Cl і C – H. (Cl = 3,0; C = 2,5; H = 2,1)

Δ_{χ c – cl} =3,0 – 2,5 = 0,5; Δ_{χ c – н} = 2,5 – 2,1 = 0,4 => Δ_{χ c – cl} > Δ_{χ c – н}.

Електронна хмара цього зв’язку зміщена в сторону Cl, як більш електронегативного атома.

№ 314.

Дано:

CaO, ZnO, SnO₂, NiO, Al₂O₃.

Знайти:

Які з перелічених оксидів можуть бути відновлені воднем до вільного метала за температури 298 К?

Розв’язок:

Щоб дати відповідь на це питання потрібно обчислити стандартну енергію Ґібса реакцій:

1. CaO + H₂ Ca + H₂O ^*

2. ZnO + H₂ Zn + H₂O

3. SnO₂ + 2H₂ Sn + 2H₂O

4. NiO + H₂ Ni + H₂O

5. Al₂O₃ + 3H₂ 2Al + 3H₂O ^*

По-перше реакції позначені (*) не можуть відбутися (за даних умов), бо в них беруть участь оксиди активних металів, які під час відновлення воднем одразу перетворяться в гідрооксиди.

Стандартні енергії Ґібса для сполук, що беруть участь в реакціях:

ΔG^o₂₉₈ : CaO(–604,2), ZnO(–320,7), SnO₂ (–519,3), NiO (–211,6), Al₂O₃ (–1582,0), H₂O (–237,3)

1. ΔG^o₂₉₈ = –237,3 – ( – 604,2) = 366,9 кДж > 0 => не може

2. ΔG^o₂₉₈ = –237,3 – (–320,7) = 83,4 кДж > 0 => не може

3. ΔG^o₂₉₈ = 2∙( –237,3) – (–519,3) = 44,7 кДж > 0 => не може

4. ΔG^o₂₉₈ = –237,3 – ( – 211,6) = – 25,7 кДж > 0 => може

5. ΔG^o₂₉₈ = 3∙(–237,3) – ( – 1582,0) = 1344,7 кДж > 0 => не може

№ 668.

Дано:

Водневий електрод занурений в розчин з рН = 0.

Знайти:

На скільки зміниться електродний потенціал електрода, якщо розчин нейтралізувати до рН = 7 ?

Розв’язок:

Для того, щоб дати відповідь на це питання обчислимо значення φ якщо рН розчину дорівнює 7. φ = – 0,059 рН = –0,41 В. Відповідно значення водневого електрода зменшиться на 0,41 В.

Відповідь в).

№ 362.

Дано:

C_{(графіт)} + СО_{2 (г.)} 2СО_(г.) ΔН^о = 172,5 кДж

Знайти:

а) Як зміниться вміст СО в рівноважній суміші з підвищенням температури але за незмінного тиску? Зі зростанням загального тиску але за незмінної температури?

б) Чи зміниться константа рівноваги за умови підвищення загального тиску і незмінній температурі? За умови збільшення температури? За умови введення в систему каталізатора?

Розв’язок:

а) Через те, що ΔН^о = 172,5 кДж > 0 – реакція екзотермічна, тому за умови підвищення температури, та за незмінного тиску, рівновага зміститься вліво, тобто в сторону оберненої, відповідно концентрація СО в суміші зменшиться.

За незмінної температури збільшення тиску призведе до зменшення об’єму системи, що в свою чергу викличе збільшення концентрації речовин, що беруть участь в реакції.

Якщо до збільшення тиску швидкість прямої реакції була: v₁ = k₁[CO₂], а оберненої: v₂ = k₂[CO]² . Вважатимемо, що концентрації речовин збільшились в n разів, тоді швидкості реакцій:

v₁^’ = k₁n[CO₂] = nv₁ – пряма;

v₂^’ = k₂(n[CO])² = n²v₂ – обернена; =>

Швидкість оберненої реакції після підвищення тиску збільшиться в n² разів, а пряма лише в n, значить концентрація СО в суміші зменшиться.

б) На константу рівноваги зміна тиску за незмінної температури не вплине тому, що вона залежить лише від природи речовин, що беруть участь в реакції і від температури.

Так. – К.Р. залежить від температури.

Ні. Тому що каталізатор однаково змінює енергію активації як прямої, так і оберненої реакції. Через це він не впливає на відношення констант і швидкостей реакцій, тому каталізатор не впливає на розмір константи рівноваги і, відповідно, не може ні збільшити, ні зменшити вихід реакції. Він лише може пришвидшити або сповільнити настання рівноваги.

№ 2.

Дано:

Маса О₂ дорівнює 0,200г; маса ґалоґену – 3,17г.

Знайти:

Еквівалентна маса галоґену?

Розв’язок:

Еквівалентна маса кисню – 8 г/моль. Використовуючи закон еквівалентів, складемо дві пропорції для кожної реакції: метал – кисень; метал – ґалоґен:

1) 0,2г кисню еквівалентні Хг метала

8г/моль кисню – Zг/моль метала

2) Хг метала – 3,17г ґалоґена

Zг/моль метала – Yг/моль ґалоґена

Права частина пропорції №1 дорівнює лівій частині пропорції №2, відповідно ліва частина 1-ї дорівнює правій частині 2-ї, тому можна записати:

0,2г кисню еквівалентні 3,17г ґалоґена

8г/моль кисню – Yг/моль ґалоґена

Звідки еквівалентна маса галогена:

Е_{галогена} = (3,17г ∙ 8г/моль) / 0,2г = 126,8 г/моль.

№ 84.

Дано:

D_пов. = 0,875 (етилен) .

Знайти:

М_СН2=СН2 =?

Розв’язок:

D = M₁/M₂ ; => М_СН2=СН2 = M_пов./D = 32г/моль ∙ 0,875 = 28 г/моль.

№ 61.

Дано:

V_пов. = 1л; ωсо₂ = 0,03% .

Знайти:

Кількість молекул СО₂?

Розв’язок:

Обчислимо який об’єм СО₂ міститься у 1л повітря:

VCO₂ = V_пов.∙ 0,03 / 100% = 1л ∙ 0,03 / 100% = 3 ∙ 10^–4л.

Кількість речовини, що відповідає такому об’єму СО₂ :

υ = V/V_m = 3 ∙ 10^–4л / 22,4л/моль = 1,34∙10^–5моль.

Звідки:

n =υ ∙ N_A = 1,34 ∙ 10^–5 ∙ 6,02 ∙ 10^–23 = 8,0625 ∙ 10¹⁸шт.

№ 105.

Дано:

ωс = 93,75% ; ω_Н = 6,25% D_пов. = 4,41 .

Знайти:

Молекулярну формулу речовини.

Розв’язок:

Позначимо кількість атомів карбону та гідроґену в простій формулі речовини відповідно через X іY. Атомні маси цих елементів: 12 і 1. Тому відношення мас карбону і гідроґену в складі речовини складає 12X:Y. За умовою задачі це відношення: 93,75 : 6,25. Значить: 12X:Y = 93,75 : 6,25, звідки: .

Найпростіша формула сполуки: С_1,25Н₁. Цій формулі відповідає молекулярна маса

М = 12 ∙ 1,25 + 1∙ 1 = 16. Справжню молекулярну масу речовини знайдемо, виходячи з її густини за повітрям: М_пов. = 29г/моль

D = M₁/M₂ ; => М_{речовини} = M_пов./D = 29г/моль ∙ 4,41 = 127,89 ≈ 128 г/моль.

Відношення коефіцієнтів у формулі речовини знайдемо з відношення молекулярних мас речовини і її найпростішої формули:

М_реч./М_{найпрост. ф-ли} = 128 / 16 = 8

X = 1,25 ∙ 8 = 10, Y = 1 ∙ 8 = 8. =>

Формула речовини: С₁₀Н₈.

№ 111.

Дано:

А) Mg(OH)₂; б) Fe(NO₃)₃; в) H₂SO₄; г) (NH₄)₂SO₄.

Знайти:

Обчислити вміст у відсотках кожного елемента у сполуках.

Розв’язок:

№ 177.

Дано:

n + l : а) 5; б) 6; в) 7.

Знайти:

Послідовність заповнення електронних орбіталей.

Розв’язок:

а) Знайдемо можливі значення n і l, що відповідають сумі:

n =

5

4

3

2

1

0

l =

0

1

2

3

4

5

Але n > 0, l = n –1 і l < n, тому множина

можливих значень зменшується:

n =

5

4

3

l =

0

1

2

Атомні орбіталі, яким відповідають значення l, що рівні 0, 1, 2, 3, називаються відповідно s-, p-, d- і f-орбіталями. Значенню n відповідає номер енергетичного рівня.

Виходячи з другого правила Клечковського (за однакових значень суми n і l атомні орбіталі заповнюються у порядку послідовного зростання головного квантового числа n), отримаємо, що електронні орбіталі заповнюються у такому порядку:

3d 4p 5s.

Аналогічно міркуючи запишемо послідовність заповнення електронних орбіталей для суми n і l, що дорівнює 6, 7:

б)

n =

6

5

4

3

2

1

l =

0

1

2

3

4

5

n =

6

5

4

l =

0

1

2

Звідки: 4d 5p 6s.

в)

n =

7

6

5

4

3

2

1

l =

0

1

2

3

4

5

6

n =

7

6

5

4

l =

0

1

2

3

Звідки: 4f 5d 6p 7s.

№ 142.

Дано:

Ba BaO BaCl₂ Ba(NO₃)₂ BaSO₄

Mg MgSO₄ Mg(OH)₂ MgO MgCl₂ .

Знайти:

Скласти рівняння реакцій.

Розв’язок:

2BaO + O₂ 2BaO;

BaO + 2HCl BaCl₂ + H₂O;

BaCl₂ + 2HNO₃ Ba(NO₃)₂ + 2HCl;

Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄ BaSO₄ + 2HNO₃.

Mg + H₂SO₄ MgSO₄ + H₂;

MgSO₄ + 2NaOH Na₂SO₄ + Mg(OH)₂;

Mg(OH)₂ MgO + H₂O;

MgO + 2HCl MgCl₂ + H₂O.

№ 207.

Дано:

Атом: ядро: 16 – нейтронів; 15 – електронів.

Знайти:

Атом (символ, заряд ядра і масове число)?

Розв’язок:

Електронна оболонка цього атома містить 15 електронів, значить до складу його ядра входить 15 протонів – це випливає з загальної електронейтральності атома. Кількість протонів відповідає заряду ядра атома і його порядковому номеру в таблиці хімічних елементів: Z = 15, №15. Номеру 15 відповідає хімічний елемент Фосфор, його масове число рівне: 30,97376. Отже символ даного елемента:

№ 230.

Дано:

K –Cl, Ca – Cl, Fe – Cl, Ge – Cl.

Знайти:

Обчислити різниці відносних електронегативностей зв’язків. Яка з них характеризується найбільшим ступенем йонності?

Розв’язок:

Відносні електронегативності елементів:

Cl = 3,0; Ge = 2,0; Fe = ?; Ca = 1,04; K = 0,91.

(В справочних відомостях не було знайдено відносної електронегативності для Fe, але виходячи з таблиці відносних електронегативностей для інших елементів і періодичної таблиці хімічних елементів, можна зробити висновок, що значення електронегативності феруму знаходиться між значеннями 2,0 і 1,04 (Ґерманію і Кальцію), тому суттєво не вплине на відповідь.)

Обчислимо різниці електронегативностей зв’язків:

K – Cl = 3,0 – 0,91 = 2,09;

Ca – Cl = 3,0 – 1,04 = 1,96;

Fe – Cl = 3,0 – ? = (1,96 < ? > 1,0);

Ge – Cl = 3,0 – 2,0 = 1,0.

Робимо висновок, що найбільшою йонністю характеризується зв’язок K – Cl, а найменшою – Ge – Cl, значення для зв’язку Fe – Cl знаходиться між ними.

№ 255.

Дано:

l = 4 ∙ 10^–11м.

Знайти:

Дипольний момент (D, Кл/м)?

Розв’язок:

Заряд електрона: q = 1,60 ∙ 10^–19Кл.

Один Дебаль: 1D = 3,33 ∙ 10^–30Кл/м.

μ = q ∙ l = 1,60 ∙ 10^–19 ∙ 4 ∙ 10 ^–11 = 6,4 ∙ 10^–30Кл/м = 6,4 ∙ 10^–30/(3,33 ∙ 10^–30)D = =1,92 D.

№ 291.

Дано:

VH₂ = VC₂H₂ (н. у.); H₂O_(г.).

Знайти:

В якому випадку виділиться більше теплоти? У скільки разів?

Розв’язок:

Те, що H₂ і C₂H₂ було взято за однакових умов і їх об’єми рівні, відповідає тому, що кількість речовини у першому і другому випадках однакова. Запишемо рівняння реакцій горіння відносно 1моль речовин, і розрахуємо тепловий ефект:

H₂ + ½O₂ = H₂O_(г.) ΔH₁ = – 241,8кДж;

C₂H₂ + 2,5O₂ = 2CO₂ + H₂O ΔH₂ = –241,8 – 2 ∙ (–393,5) – (226,8) = – 1255,6кДж

Бачимо, що під час горіння ацетилену виділяється більше теплоти. Обчислимо у скільки разів її кількість перевищує кількість теплоти, що виділяється під час горіння гідроґену:

ΔH₁/ΔH₂ = 1255,6/241,8 = 5,19 рази.

№ 329.

Дано:

3A + B 2C + D; [A] = 0,03моль/л; [B] = 0,01моль/л; [C] = 0,008моль/л.

Знайти:

Вихідні концентрації А і В?

Розв’язок:

(В умові задачі нам не було задано концентрацію речовини D, аналізуючи відповідь у підручнику і концентрації даних речовин, робимо висновок, що в умові задачі допущена помилка, речовина D не бере участь у реакції, а тому рівняння реакції запишеться:

3A + B 2C).

Щоб знайти вихідні концентрації речовин А і В врахуємо, що згідно з рівнянням реакції з 3-х молей А і 1-го моля В утворюється 2моль С. Оскільки за умовою задачі в кожному літрі системи утворилося 0,008моля речовини С, то в ході реакції було витрачено С/2 = 0,004моля речовини В і (С/2) ∙ 3 = 0,012моля речовини А.

Таким чином вихідні концентрації А і В:

[A_o] = 0,012 + 0,03 = 0,042моль/л;

[B_o] = 0,01 + 0,004 = 0,014моль/л.

№ 401.

Дано:

V20%р-нуH₂SO₄ = 100мл (ρ = 1,14г/мл) => 5%р-н.

Знайти:

VH₂O – ?

Розв’язок:

Обчислимо масу 20% розчину сульфатної кислоти:

m_р-ну = V ∙ ρ = 100мл ∙ 1,14г/мл = 114г.

Тепер знайдемо масу сірчаної кислоти у цьому розчині:

m(H₂SO₄) = m_р-ну ∙ 20 / 100% = 114 ∙ 20 / 100% = 22,8г;

маса води у цьому розчині: m(H₂O)_20%р-н = 114 – 22,8 = 91,2.

Використовуючи знайдену масу, обчислимо масу 5%р-ну:

m_5%р-ну = 22,8 ∙ 100 / 5 = 456г.

Маса води, що міститься у даному розчині:

m(H₂O)_5%р-н = 456 – 22,8 = 433,2г.

Для того, щоб знайти об’єм потрібної для приготування розчину води, віднімемо від отриманного значення m(H₂O)_20%р-н :

m(H₂O)_необх. = m(H₂O)_5%р-н – m(H₂O)_20%р-н = 433,2 – 91,2 = 342г або ж 342мл.

№ 466.

Дано:

V0,5M_р-ну(С₁₂H₂₂O₁₁) = 100мл ; VH₂O = 300мл; t = 25^oC => T = 298K.

Знайти:

P = ?

Розв’язок:

Обчислимо кількість моль сахарози у розчині виходячи з її молярної концентрації 0,5М: за означенням молярної концентрації (відношення кількості розчиненої речовини до об’єму розчину; наприклад 1М розчин або С_м = 1моль/л)

0,5 моль 1000мл

ν 100мл =>

ν = 0,05моль.

Після того, як ми додамо до розчину 300мл води, його об’єм стане рівним 400мл, а кількість сахарози в розчині залишиться сталою, тобто 0,05моль, тому молярна концентрація розчину стане:

0,05моль 400мл

С_м 1000мл =>

С_м = 0,125М

Звідки осмотичний тиск:

P = C_MRT = 0,125 ∙ 8,31 ∙ 298 = 309,55кПа.

№ 541.

Дано:

V_р-нуNaOH = 1л; m_NaOH =1г.

Знайти:

pH = ?

Розв’язок:

M_NaOH = 40г/моль.

Обчислимо кількість речовини NaOH, що міститься у розчині:

ν_NaOH = m / M = 1г / 40г/моль = 0,0025моль.

Рівняння дисоціації даного лугу:

NaOH = Na⁺ + OH^– =>

Кількість іонів OH^– дорівнює кількості молекул NaOH, значить [OH^–] = 0,0025моль/л

звідки pOH = – lg[OH^–] = – lg0,0025 = 2,6,

відповідно pH = 14 – pOH = 14 – 2,6 = 11,4.

№ 580.

Дано:

а) Pb(NO₃)₂ + KI; б) NiCl₂ + H₂S ; в) K₂CO₃ + HCl; г) CuSO₄ + NaOH;

ґ) CaCO₃ + HCl; д) Na₂SO₃ + H₂SO₄; е) AgBr₃.

Знайти:

Написати в іонно-молекулярній формі рівняння реакцій, що призводять до утворення малорозчинних осадів або газів.

Розв’язок:

№ 580б.

Дано:

NiCl₂ + H₂S

Знайти:

Написати в іонно-молекулярній формі рівняння реакції, що призводить до утворення малорозчинного осаду.

Розв’язок:

Через те, що солі утворені сульфуром мало розчинні, то сульфіт нікелю випаде в осад:

NiCl₂ + H₂S NiS + 2HCl

Ni²⁺ + S^2– NiS

№ 586.

Дано:

ZnBr₂, K₂S, Fe₂(SO₄)₃, MgSO₄, Cr(NO₃)₃, K₂CO₃, Na₃PO₄, CuCl₂.

Знайти:

Які з перерахованих солей гідролізуються? Для кожної написати в молекулярній і йонно-молекулярній формі рівняння гідролізу по кожному ступеню, зазначити реакцію водного розчину солі.

Розв’язок:

Через те, що всі перераховані солі утворені або слабкими основами і сильними кислотами, або сильними основами і слабкими кислотами, то всі вони будуть гідролізуватися.

ZnBr₂

I ступінь: ZnBr₂ + H₂O ZnOHBr + HBr

Zn²⁺ + H₂O ZnOH⁺ + H⁺

ІІ ступінь: ZnOHBr + H₂O Zn(OH)₂ + HBr

ZnOH⁺ + H₂O Zn(OH)₂ + H⁺

Реакція розчину: кисла

K₂S

I ступінь: K₂S + H₂O KHS + KOH

S^2– + H₂O HS^– + OH^–

ІІ ступінь: KHS + H₂O H₂S + OH^–

HS^– + H₂O H₂S + OH^–

Реакція розчину: лужна

Fe₂(SO₄)₃

I ступінь: Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O 2(FeOH)SO₄ + H₂SO₄

Fe³⁺ + H₂O FeOH²⁺ + H⁺

ІІ ступінь: 2(FeOH)SO₄ + 2H₂O (Fe(OH)₂)₂SO₄ + H₂SO₄

FeOH²⁺ + H₂O Fe(OH)⁺₂ + H⁺

IІІ ступінь: (Fe(OH)₂)₂SO₄ + H₂O Fe(OH)₃ + H₂SO₄

Fe(OH)²⁺ + H₂O Fe(OH)₃ + H⁺

Реакція розчину: кисла

MgSO₄

I ступінь: 2MgSO₄ + 2H₂O (MgOH)₂SO₄ + H₂SO₄

Mg²⁺ + H₂O MgOH⁺ + H⁺

ІІ ступінь: (MgOH)₂SO₄ + H₂O Mg(OH)₂ + H₂SO₄

MgOH⁺ + H₂O Mg(OH)₂ + H⁺

Cr(NO₃)₃

I ступінь: Cr(NO₃)₃ + H₂O CrOH(NO₃)₂ + HNO₃

Cr³⁺ + H₂O CrOH⁺ + H⁺

ІІ ступінь: CrOH(NO₃)₂ + H₂O Cr(OH)₂NO₃ + HNO₃

CrOH⁺ + H₂O CrOH²⁺ + H⁺

IІІ ступінь: Cr(OH)₂NO₃ + H₂O Cr(OH)₃ + HNO₃

Cr(OH)²⁺ + H₂O Cr(OH)₃ + H⁺

Реакція розчину: кисла

K₂CO₃

I ступінь: K₂CO₃ + H₂O KHCO₃ + KOH

CO₃^2– + H₂O HCO₃^– + OH^–

ІІ ступінь: KHCO₃ + H₂O KOH + H₂CO₃ H₂O + CO₂

HCO₃^– + H₂O H₂CO₃ + OH^–

Реакція розчину: лужна

Na₃PO₄

I ступінь: Na₃PO₄ + H₂O Na₂HPO₄ + NaOH

PO^3–₄ + H₂O HPO^2– + OH^–

ІІ ступінь: Na₂HPO₄ + H₂O NaH₂PO₄ + NaOH

HPO^2–₄ + H₂O H₂PO^–₄ + OH^–

IІІ ступінь: NaH₂PO₄ + H₂O H₃PO₄ + NaOH

H₂PO^–₄ + H₂O H₃PO₄ + OH^–

Реакція розчину: лужна

CuCl₂

I ступінь: CuCl₂ + H₂O Cu(OH)Cl + HCl

Cu²⁺ + H₂O Cu(OH)⁺ + H⁺

ІІ ступінь: Cu(OH)Cl + H₂O Cu(OH)₂ + HCl

Cu(OH)⁺ + H₂O Cu(OH)₂ + H⁺

Реакція розчину: кисла

№ 626б.

Дано:

MnO₂ + O₂ + KOH = K₂MnO₄ + ...

Знайти:

Закінчити рівняння реакції.

Розв’язок:

MnO₂ + O₂ + KOH = K₂MnO₄ + H₂O₂

Через те, що в розчині присутній KOH, то MnO₂ не може бути окисником (тому що не проявляє окислювальних властивостей у лужних розчинах), він не буде відновлюватись, а навпаки – окислюватись, до Mn⁶⁺ (тобто змінить ступінь окислення з 4+ на 6+), з утворенням манґаната. Окисником у даній реакції буде молекулярний кисень: він змінить ступінь окислення з 0 до 2–, а також (через те, що утворюється H₂O₂) з 0 до 1–. Підрахувавши кількість атомів кисню і калію в обох частинах реакції, побачимо, що потрібно поставити коефіцієнт 2 біля KOH. Остаточно рівняння буде мати вигляд:

MnO₂ + O₂ + 2KOH = K₂MnO₄ + H₂O₂

№ 652.

Дано:

Гальванічний елемент: срібний і стандартний гідроґенний електроди, 1М р-н AgNO₃.

Знайти:

Рівняння електродних процесів і сумарної реакції. Яка ЕРС елемента?

Розв’язок:

Запишемо рівняння реакцій, що відбуваються на електродах:

Ag⁺ + 2e Ag φ = 0,80В

2H⁺ + 2e H₂ φ = 0B

Сумарне рівняння реакції:

2Ag⁺ + H₂ 2Ag + 2H⁺

Щоб визначити ЕРС елемента необхідно обчислити електродні потенціали на електродах за даної концентрації розчину. Обчислимо значення φ, використавши рівняння Нернста:

φ_Ag = 0,80 + 0,059lg1 = 0,80 + 0 = 0,80B

Аналогічно для гідрогену:

φ_H = 0.

ЕРС гальванічного елементу:

E = φ_Ag – φ_H = 0,80 – 0 = 0,80B.

№ 672б.

Дано:

2HIO₃ + 5H₂O₂ = I₂ + 5O₂ + 6H₂O

Знайти:

В якому напрямку самовільно може відбуватись реакція?

Розв’язок:

Запишемо стандартні електродні потенціали електрохімічних систем, що беруть участь в реакції:

2IO^–₃ + 12H⁺ + 10e = I₂ + 5O₂ + 6H₂O φ₁ = 1,19B

O₂ + 2H⁺ + 2e = H₂O₂ φ₂ = 0,68B.

Оскільки φ₁ > φ₂, то окисником буде HIO₃, а відновником – H₂O₂; дана реакція буде протікати з ліва на право.

№ 695.

Дано:

Розчин KCl і Cu(NO₃)₂.

Знайти:

Запропонувати найбільш простий спосіб отримання KNO₃.

Розв’язок:

Найбільш простим способом отримання KNO₃ буде електроліз даного розчину, з мідним катодом і інертним анодом. Під час проходження струму крізь розчин на катоді буде осідати купрум, а на аноді виділятиметься хлор. Йони калію і NO^–₃ будуть залишатися в розчині, утворюючи KNO₃.

№ 717.

Дано:

Відомі дві комплексні солі кобальту, що відповідають одній емпіричній формулі CoBrSO₄ ∙ 5NH₃, вони відрізняються лише тим, що розчин однієї солі дає з BaCl₂ осад, але не утворює осаду з AgNO₃, а розчин іншої солі навпаки.

Знайти:

Написати координаційні формули обох солей і рівняння їх дисоціації на йони.

Розв’язок:

Те, що перша сіль дає осад з BaCl₂, але не дає осаду з AgNO₃, означає, що йон SO^2–₄ знаходиться у зовнішній сфері комплексної сполук, а Br^– у внутрішній, значить формула цієї речовини:

[Co(NH₃)₅Br]SO₄

Рівняння дисоціації:

[Co(NH₃)₅Br]SO₄ [Co(NH₃)₅Br]²⁺ + SO^2–₄.

Друга сіль реагує навпаки, значить Br^– у зовнішній сфері, а SO^2–₄ – у внутрішній, формула:

[Co(NH₃)₅SO₄]Br

Рівняння дисоціації:

[Co(NH₃)₅SO₄]Br [Co(NH₃)₅SO₄]⁺ + Br^–.

№ 1.

Дано:

Розв’язок:

MMe = 5,00г.

MMe_xO_y = 9,44г.

З умови задачі випливає, що в оксиді металу на 5г метала припадає 9,44 – 5 = 4,44г оксиґену. Відповідно до означення еквівалента, еквівалент оксиґену – ½. Виходячи з молекулярної маси оксиґену його еквівалентна маса Е_О = 16 ∙ ½ = 8г/моль. Із закону еквівалентів, маси речовин, що взаємодіють, пропорційні їх еквівалентним масам. Значить:

5,00г металу еквівалентні 4,44г оксиґену

Е_Ме г/моль 8г/моль

Звідки: Е_Ме = 5,00 ∙ 8г/моль / 4,44г = 9,009г/моль.

Е_Ме = ?

№ 85.

Дано:

Розв’язок:

V_Г = 0,001м³

m_Г = 0,00152кг

VN₂ = 0,001м³

mN₂ = 0,00125кг

а) Виходячи з закону Авогадро m₁ / m₂ = M₁ / M₂, підставивши дані з умови задачі отримаємо:

(MN₂ = 28г/моль)

М_Г = ?

№ 107.

Дано:

Розв’язок:

m_р-ни = 1,88г

mCO₂ = 0,88г

mH₂O = 0,3г

mAgBr = 3,76г

D = 94

З умови задачі видно, що спалена сполука містила в собі карбон, гідроґен і бром, але до її складу міг входити і оксиґен. Масу вуглецю, що містився в речовині знайдемо виходячи з мали отриманого під час спалювання СО₂ . Молярна маса СО₂ – 44г/моль (1моль СО₂ = 44г), а в 1 молі СО₂ міститься 12г карбону. Знайдемо масу карбону, що міститься у 0,88г СО₂:

В 44г міститься 12г

0,88 m_С

m_С = 12 ∙ 0,88 / 44 = 0,24г.

Обчислимо подібним чином масу гідроґену і брому, що містилися у сполуці:

MH₂O = 18г/моль MAgBr = 188г/моль

mH₂ =2 ∙ 0.3 / 18 =0,04

mBr = 80 ∙ 3,76 /188 = 1,6г

Таким чином у речовині, що згоріла на 0,24г карбону припадає 0,04г гідроґену і 1,6г брому. Через те, що сума цих трьох мас дорівнює масі вихідної речовини (1,88), то оксиґен в ній не містився.

Обчислимо відношення кількості атомів карбону (Х), гідроґену (Y) і брому (Z) в молекулі речовини, що згоріла:

X:Y:Z = 0,24/12 : 0,04/1 : 1,6/80 = 0,02 : 0,04 : 0,02 = 2 : 4 : 2

Значить, найпростіша формула речовини C₂H₄Br₂, молекулярна маса MC₂H₄Br₂ =188г/моль.

Густина речовини за гідроґеном D = 94, відповідно молярна маса:

М_р-ни = МН₂ ∙ D =2 ∙ 94 = 188г/моль вона співпадає з молекулярною масою найпростішої формули речовини, тому формула речовини: C₂H₄Br₂

Молекулярна формула ?

№ 121.

Дано:

Розв’язок:

m_HCl = 7,3г

mNH₃ = 4,0г

Рівняння реакції:

HCl +NH₃ NH₄Cl

Знайдемо кількість речовини HCl і NH₃, що відповідають їх масам (7,3 і 7,0): ν_HCl = m / M_HCl =7,3г / 36,5г/моль = 0,2моль

νNH₃ = m / MNH₃ = 4,0г / 17г/моль = 0,235моль

Через те, що HCl і NH₃ реагують у співвідношенні 1:1, то скільки моль HCl візьме участь в реакції, стільки ж реагуватиме і NH₃. Виходячи з того, що кількість HCl менша ніж NH₃, робимо висновок, що NH₃ буде у надлишку, він прореагує лише в кількості 0,2моль. 0,035моль залишиться після реакції.

З рівняння реакції видно, що кількість NH₄Cl буде такою ж як і HCl і NH₃, тобто 0,2моль. Його маса:

mNH₄Cl = ν ∙ M = 0,2моль ∙ 53,5г/моль = 10,7г.

Маса NH₃, що залишиться:

mNH₃ = 0,035моль ∙ 17г/моль = 0,595г ≈ 0,6г.

mNH₄Cl = ?

m_газів = ?

№ 187.

Дано:

Розв’язок:

Cr, Cu

Cr 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

Cu 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

Особливістю цих атомів є те, що вони мають однакову кількість підрівнів у електронних оболонках. Але атом Cu містить на 5 електронів більше ніж Cr. Обидва атоми містять один 4s електрон.

Особливості електронних оболонок?

Кількість 4s електронів?

№ 261.

Дано:

CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂.

Знайти:

Які типи гібридизації АО карбону відповідають утворенню молекул?

Розв’язок:

Формулі CH₄ відповідає sp³ гібридизація, C₂H₆ – sp³, C₂H₄ – sp², C₂H₂ – sp.

№ 289.

Дано:

Розв’язок:

ΔH^o₂₉₈ = 6226 кДж

Рівняння реакції горіння етилену:

C₂H₄ + 3О₂ 2СО₂ + 2Н₂О_(р) – 6226кДж

Стандартні ентальпії утворення:

ΔH^o(H₂O_(р)) = –285,8кДж; ΔH^o(С₂H₄) = 52,3кДж;

ΔH^o(СO₂) = –393,5кДж.

Обчислимо тепловий ефект реакції у перерахунку на 1 моль C₂H₄

ΔH^o = 2 ∙ ( – 285,8) + 2 ∙ (–293,5) – (52,3) = 1410,9кДж

Тепер обчислимо кількість моль C₂H₄, що беруть участь у реакції. В ході реакції виділилось 6226кДж енергії, а з 1молю 1410,9кДж. Відповідно кількість моль C₂H₄:

νC₂H₄ = 6226 / 1410,9 = 4,41моль.

З рівняння реакції: на один моль C₂H₄ припадає три моль О₂, значить кількість моль О₂, що взяли участь у реакції:

νО₂ = 4,41 ∙ 3 = 13,23.

За н. у. він буде мати об'єм:

VО₂ = νО₂∙V_m = 13,23моль ∙ 22,4л/моль = 296,352л.

VO₂ = ?

№ 336.

Дано:

Розв’язок:

Т = 150^оС

t = 16хв.

γ = 2,5

а) Т₂ = 200^оС

б) Т₂ = 80^оС

Переведемо 16хв. в секунди t = 960с. Використаємо рівняння, що визначає зміну швидкості реакції від температури:

υ_{t + Δt} / υ_t = γ^{Δt / 10}

Припустимо, що за 1с. в реакцію вступає 1л речовин. Тоді υ = V / t = л /с. А через те, що ця величина стоїть і в чисельнику, і в знаменнику дробу, то не важливо, в яких одиницях вимірюється швидкість. Ми можемо відставити в рівняння час, і тоді відповідь теж буде у одиницях часу(у нашому випадку в секундах). Отже для випадку а) :

υ_–50 / υ₁₅₀ = γ^{–50 / 10} => υ_–50 = 960 ∙ 2,5^–5 = 9,8304с

Для випадку б):

υ₇₀ / υ₁₅₀ = γ^{70 / 10} => υ₇₀ = 960 ∙ 2,5⁷ = 585937,5c або 162год. 45,6хв.

t = ?

№ 454.

Дано:

Розв’язок:

VН₂О = 1л

Т = 0^оС

VН₂S = 4,62л

ω% = 5%

Визначимо скільки грамів Н₂S потрібно для приготування 5%(по масі) розчину Н₂S. Позначимо невідому масу за X, тоді:

95X = 5000

X = 52,63г

В них міститься:

νН₂S = m / M = 52,63г / 34г/моль =1,55моль речовини.

Через те, що об’єм газу і його розчинність зменшуються пропорційно тискові, то якщо потрібно розчинити в:

n = νН₂S_потр. / νН₂S = 1,55 / 0,206 = 7,5разів більше газу, відповідно потрібно збільшити тиск у стільки ж разів.

P_o =101,3кПа – нормальний тиск. P = n ∙ P_o = 7,5 ∙ 101,3кПа ≈ 760кПа.

Р = ?

№ 499.

Дано:

В 200г води розчинено: 1) 31г карбаміду CO(NH₂)₂; 2) 90г глюкози C₆H₁₂O₆.

Знайти:

Чи буде температура кипіння цих розчинів однакова?

Розв’язок:

Щоб відповісти на це питання потрібно обчислити моляльну концентрацію розчинів CO(NH₂)₂ і C₆H₁₂O₆.

МCO(NH₂)₂ = 60г/моль; МC₆H₁₂O₆ = 180г/моль

mCO(NH₂)₂ = νCO(NH₂)₂ / mН₂O = 31г / 60г/моль / 0,2кг = 2,58моль/кг

mC₆H₁₂O₆ = νC₆H₁₂O₆ / mН₂O = 90г / 180г/моль / 0,2кг = 2,5моль/кг.

Відповідь НІ, тому що розчинник один(вода) Δt_кип. = Е ∙ m, m₁ > m₂ => t₁ > t_2.

№ 553.

Дано:

В 0,01н. розчині одноосновної кислоти рН = 4.

Знайти:

Ця кислота сильна, чи слабка?

Розв’язок:

Щоб визначити силу кислоти нам потрібно знати її константу дисоціації:

Концентрацію кислоти визначаємо за нормальністю розчину: [кислота] = 0,01моль/л. Через те, що вона одноосновна, то розпадається на один іон гідроґена і аніон(їх концентрації в розчині будуть рівні). Концентрацію йонів гідроґену знайдемо із значення рН розчину: [H⁺] = 10^–4 => [аніон] = 10^–4, тоді вираз для константи дисоціації кислоти запишеться:

К = (10^–4)² / 0,01 = 1 ∙ 10^–6. Через те, що константа дисоціації кислоти дуже мала, робимо висновок, що кислота слабка. Відповідь а).

№ 584е.

Дано:

Ca(OH)₂ + CO₂

Знайти:

Написати в йонно-молекулярній формі рівняння реакції.

Розв’язок:

Ca(OH)₂ + CO₂ СaCO₃+ H₂O

Ca²⁺ + 2OH^– + CO₂ СaCO₃+ H₂O

Зміщення рівноваги реакції відбувається тому, що продуктами є нерозчинна сіль СaCO₃ і малодисоціююча речовина Н₂О.

№ 526.

Дано:

а) CH₃COOH – NaCl – C₆H₁₂O₆ – CaCl₂

б) C₆H₁₂O₆ – CH₃COOH – NaCl – CaCl₂

в) CaCl₂ – NaCl – CH₃COOH – C₆H₁₂O₆

г) CaCl₂ – CH₃COOH – C₆H₁₂O₆ – NaCl

Концентрація 0,01М.

Знайти:

В якому випадку спостерігається зменшення осмотичного тиску?

Розв’язок:

Осмотичний тиск над електролітом: P =iC_mRT. З формули видно, що R і T сталі, за умовою задачі С_m теж, значить величина осмотичного тиску залежатиме лише від ізотонічного коефіцієнту речовин, що розчиняються (чим більший і тим більший тиск). Вважатимемо ступінь дисоціації α = 1, тоді для:

CH₃COOH і = 1 + 1(2 – 1) = 2

NaCl і = 1 + 1(2 – 1) = 2

C₆H₁₂O₆ і = 1 + 1(1 – 1) = 1

CaCl₂ і = 1 + 1(3 – 1) = 3

а) 2 = 2 > 1 < 3

б) 1 < 2 = 2 < 3

в) 3 > 2 > 2 > 0 (тому, що NaCl сильніше дисоціює ніж CH₃COOH)

г) 3 > 2 > 1 < 2

Варіант в) відповідає зменшенню осмотичного тиску.

№ 671.

Дано:

Гальванічний елемент з двома гідроґенними електродами.

Розчини а) 0,1М HCl б) 0,1M CH₃COOH в) 0,1M H₃PO₄

Знайти:

В якому розчині буде найбільша ЕРС?

Розв’язок:

Стандартний гідроґенний електрод має φ = 0, тому ЕРС елементу залежатиме від потенціалу другого електрода – чим більшим, за модулем він буде, тим більшою буде ЕРС. Через те, що всі розчини мають однакову концентрацію, потенціал електрода буде обумовлений концентрацією йонів у кожному з розчинів, вони ж, в свою чергу, залежать від константи дисоціації кислоти, отже найбільший потенціал буде в розчині оцтової кислоти.

№ 714.

Дано:

Розв’язок:

Р-н NaOH

VO₂ = 2,8л

Складемо рівняння процесів, що відбуваються піл час електролізу розчину NaOH. Через те, що електродний потенціал натрію φ_Na = -2,71 – значно менший за потенціал гідроґену, то на катоді буде виділятися Н₂ :

2Н₂О + 2е = Н₂ + 2ОН^–.

На аноді буде виділятися оксиґен, його виділення буде наслідком реакції:

4ОН^– = О₂ + 2Н₂О + 4е.

В другій реакції з чотирьох моль йонів ОН^– утворюється 1моль молекул оксиґену. А в другій з двох молей Н₂О буде утворено 2моля молекул Н₂. Щоб зрівняти кількість моль молекул і йонів в обох рівняннях, помножимо коефіцієнти на 2, тоді з чотирьох молей Н₂О буде утворено 2моля молекул Н₂. Значить гідроґену внаслідок електролізу розчину NaOH виділиться вдвічі більше ніж оксиґену, тобто 2,8л ∙ 2 = 5,6л.

VH₂ = ?

№ 636а.

Дано:

Cu₂S + HNO₃ = H₂SO₄ + ...

Знайти:

Закінчити рівняння реакції.

Розв’язок:

З умови бачимо, що сульфур змінює свій ступінь окислення з 2– на 6+, тому виступає в даній реакції сильним відновником. Купрум ймовірніше змінить ступінь окислення з 1+ на 2+, тому теж буде відновником. Окисником у даній реакції виступатиме нітроґен – знаходиться у найвищому з можливих для нього ступенів окислення – 5+.

Використаємо залежність продуктів реакції HNO₃ з речовинами, які виявляють сильні відновні властивості. Припустимо, що нітроґен змінить свій ступінь окислення до 0. Тоді можливий перебіг реакції:

Cu₂S + HNO₃ = H₂SO₄ + Cu(NO₃) + H₂O + N₂

Розставимо коефіцієнти і остаточно отримаємо:

Cu₂S + 6HNO₃ = H₂SO₄ + 2Cu(NO₃) + 2H₂O + N₂

№ 681.

Дано:

а) Fe²⁺ до Fe³⁺ б) Cu⁺ до Cu²⁺ в) Mn²⁺ до MnO^–₄ г) Sn²⁺ до Sn⁴⁺

Знайти:

Які з даних йонів можна окислити бромною водою?

Розв’язок:

Запишемо значення стандартних електродних потенціалів для кожного з процесів. А також потенціал брому.

а) φ = 0,77

б) φ = 0,15

в) φ =1,51

г) φ = 0,15

φ_Br = 1,07

Бромна вода може окислити тільки ті йони, потенціал яких менший ніж потенціал брому: а), б), г).

№ 598.

Дано:

Cr(NO₃)₃ + Na₂S

Знайти:

Скласти молекулярне і йонно-молекулярне рівняння реакції.

Розв’язок:

2Cr(NO₃)₃ + 3Na₂S + 6H₂O 2Cr(OH)₃ + 6NaNO₃ + 3H₂S

2Cr³⁺ + 3S^2– + 6H₂O 2Cr(OH)₃ + 3H₂S

№ 305.

Дано:

а) розширення ідеального газу у вакуум; б) випаровування води за температури 100^оС і парціальному тискові 101,325кПа; в) кристалізація переохолодженої води.

Знайти:

Знаки ΔH, ΔS, ΔG.

Розв’язок:

а) розширення ідеального газу – це ендотермічна реакція (ΔU > 0), тому і ентальпія цього процесу буде більше 0 (знак +). За умови збільшення об’єму буде зростати невпорядкованість системи, тому ΔS > 0 (знак +). А ΔG = ΔH – TΔS => за сталої температури >0 (знак +).

б) Закипання води ендотермічна реакція => ΔU > 0 => ΔH > 0, також під час закипання збільшується невпорядкованість системи => ΔS > 0. Цей процес відбувається за досить високої температури, тому ΔG < 0.

в) Кристалізація води екзотермічний процес => ΔU < 0 => ΔH < 0. Під час кристалізації збільшується впорядкованість системи, тому ΔS < 0. Кристалізація відбувається за досить низької температури => ΔG < 0.

ΔH

ΔS

ΔG

а)

+

+

+

б)

+

+

–

в)

–

–

–