Методические указания и контрольные работы по дисциплине "Химия общая и неорганическая". Семенов В.Н - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

15
36. Какая химическая связь называется координационной или донор-
но-акцепторной? Разберите строение комплекса [Zn(NH
3
)
4
]
2+
. Укажите до-
нор и акцептор. Как метод валентных связей (ВС) объясняет тетраэдриче-
ское строение этого иона?
37. Какие электроны атома бора участвуют в образовании ковалент-
ных связей? Как метод валентных связей (ВС) объясняет симметричную
треугольную форму молекулы BF
3
?
38. Как метод молекулярных орбиталей (МО) объясняет парамагнит-
ные свойства молекулы кислорода? Нарисуйте энергетическую схему об-
разования молекулы O
2
в методе МО.
39. Нарисуйте энергетическую схему образования молекулы F
2
в ме-
тоде молекулярных орбиталей (МО). Сколько электронов находится на
связывающих и разрыхляющих орбиталях?
40. Как метод молекулярных орбиталей (МО) объясняет большую
энергию диссоциации молекулы азота? Нарисуйте энергетическую схему
образования молекулы N
2
в методе МО. Сколько электронов находится на
связывающих и разрыхляющих орбиталях?
Элементы химической термодинамики
(Термохимические и термодинамические расчеты)
Пример 1. Возможно ли осуществление процесса восстановления ме-
таллического железа из оксида Fe
2
O
3
действием водорода при стандартных
условиях
Fe
2
O
3
(к) + 3H
2
(г) → 2Fe(к) + 3H
2
O(ж)?
Решение. Из таблиц термодинамических величин берут значения
∆H
о
298
и S
о
298
для всех веществ, участвующих в реакции (см. табл. 1).
По закону Гесса вычисляют ∆H
о
298
реакции:
∆H
о
298
= 3∆H
о
298
(H
2
O)(ж) – ∆H
о
298
(Fe
2
O
3
)(к) = 3(–285,5) – (–822,0) =
= –857,4 + 822,0 = –35,4 кДж/моль.
Для данной реакции вычисляют ∆S
о
298
:
∆S
о
298
= 3S
о
298
(H
2
O)(ж) + 2S
о
298
Fe(к) – [S
о
298
(Fe
2
O
3
)(к) + 3S
о
298
(H
2
)(г)] =
= (3·70,1 + 2,27·2) – (87,0 + 3·130,5) = –213,8 Дж / К моль.
По найденным данным вычисляют ∆G реакции:
∆G
о
298
= ∆H
о
298
– T∆S
о
298
= –35,4 + 213,8·10
–3
· 298 = 28,34 кДж/моль.
Положительное значение ∆G указывает на невозможность восстановления
Fe
2
O
3
водородом при стандартных условиях.
Пример 2. Реакция горения этана выражается термохимическим урав-
нением
C
2
H
6
(г) + 3,5O
2
(г) = 2CO
2
(г) + 3H
2
O(ж); ∆H = –1559,84 кДж.
Вычислите теплоту образования этана, если известны теплоты образования
CO
2
(г) и H
2
O(ж) (см. табл. 1).
Решение. Теплотой образования (энтальпией) данного соединения на-
зывают тепловой эффект реакции образования одного моля этого соедине-
      36. Какая химическая связь называется координационной или донор-
но-акцепторной? Разберите строение комплекса [Zn(NH3)4]2+. Укажите до-
нор и акцептор. Как метод валентных связей (ВС) объясняет тетраэдриче-
ское строение этого иона?
      37. Какие электроны атома бора участвуют в образовании ковалент-
ных связей? Как метод валентных связей (ВС) объясняет симметричную
треугольную форму молекулы BF3?
      38. Как метод молекулярных орбиталей (МО) объясняет парамагнит-
ные свойства молекулы кислорода? Нарисуйте энергетическую схему об-
разования молекулы O2 в методе МО.
      39. Нарисуйте энергетическую схему образования молекулы F2 в ме-
тоде молекулярных орбиталей (МО). Сколько электронов находится на
связывающих и разрыхляющих орбиталях?
      40. Как метод молекулярных орбиталей (МО) объясняет большую
энергию диссоциации молекулы азота? Нарисуйте энергетическую схему
образования молекулы N2 в методе МО. Сколько электронов находится на
связывающих и разрыхляющих орбиталях?
                Элементы химической термодинамики
           (Термохимические и термодинамические расчеты)
     Пример 1. Возможно ли осуществление процесса восстановления ме-
таллического железа из оксида Fe2O3 действием водорода при стандартных
условиях
                     Fe2O3(к) + 3H2(г) → 2Fe(к) + 3H2O(ж)?
     Решение. Из таблиц термодинамических величин берут значения
∆H 298 и Sо298 для всех веществ, участвующих в реакции (см. табл. 1).
   о

По закону Гесса вычисляют ∆Hо298 реакции:
     ∆Hо298 = 3∆Hо298(H2O)(ж) – ∆Hо298(Fe2O3)(к) = 3(–285,5) – (–822,0) =
                       = –857,4 + 822,0 = –35,4 кДж/моль.
Для данной реакции вычисляют ∆Sо298:
      ∆Sо298 = 3Sо298(H2O)(ж) + 2Sо298Fe(к) – [Sо298(Fe2O3)(к) + 3Sо298(H2)(г)] =
             = (3·70,1 + 2,27·2) – (87,0 + 3·130,5) = –213,8 Дж / К моль.
По найденным данным вычисляют ∆G реакции:
    ∆Gо298 = ∆Hо298 – T∆Sо298 = –35,4 + 213,8·10 –3· 298 = 28,34 кДж/моль.
Положительное значение ∆G указывает на невозможность восстановления
Fe2O3 водородом при стандартных условиях.
     Пример 2. Реакция горения этана выражается термохимическим урав-
нением
        C2H6(г) + 3,5O2(г) = 2CO2 (г) + 3H2O(ж); ∆H = –1559,84 кДж.
Вычислите теплоту образования этана, если известны теплоты образования
CO2(г) и H2O(ж) (см. табл. 1).
     Решение. Теплотой образования (энтальпией) данного соединения на-
зывают тепловой эффект реакции образования одного моля этого соедине-
                                       15

Страницы