Задача № 3

Дано: m (Zn) = 1,5 кг

V(Ha) = ?

Уравнение реакций:

Zn + 2HCl = ZnC + H2 á

По уравнению реакции количество водорода равно:

N(H2) = n(Zn)

Найти количество цинка

N =

N - количество вещества, моль

m – масса вещества, г

N = 23 моль

N(H2) = 23 моль

Найдём объём водорода при нормальных условиях

V(H2) = N(H2)*Vм

V – объём, л

N – количество вещества

Vм – молярный объём, л/моль

При нормальных условиях молярный объем любого газа равен 22,4 л/моль.

V(H2) = 23 * 22,4 = 515,2 л

Ответ: V(H2) = 515,2 л

Задача № 13

Элемент № 24 – хром (Cr)

Положение в периодической системе: 4 период, 6 группа, побочная подгруппа.

Число протонов в ядре атома равно заряду ядра атома т.е. номеру элемента: Z = 24

Число нейтронов N равно:

N = A – Z,

где А - массовое число

N = 53 – 24 = 28

Электронная формула элемента для внешнего и продвинутого уровня:

+24Сr …3s2 3p6 4s1 3d5

Электронная графическая формула для внешнего и продвинутого уровня:

Для хрома характерен проскок электрона, для образования более устойчивой электронной конфигурации, электрон проскакивает на орбитале с более высокой скоростью.

Максимальное число валентных электронов 6 они находятся на 4s, 4p и 4d – орбиталях.

Хром – переходный элемент и относится к семейству d – элементов.

Возможные степени окисления +2, +3, +6.

Кислородные соединение хрома: Cr2O3, CrO3, CrO. Cr2O3 – оксид хрома (3) относительно к амфотерным оксидам.

Cr2O3 – нерастворимый в воде

В высокодисперсном состоянии растворяется в сильных кислотах с образованием солей хрома(3):

Cr2O3 + 6HCl à 2CrCl3 + 3H2O

При взаимодействии с щелочами, содой и кислыми солями даёт соединение Cr3+ растворимый в воде:

Cr2O3 + 2KOH à 2KCrO2 + H2O

Cr2O3 + Na2CO3 à 2NaCrO2 + CO2 á

Cr2O3 + 6 KHSO à Cr2(SO4)3 + 3H2O

В присутствии сильного окисления в щелочной среде Сr2O окисляется до хроматы:

Сr2O3 + 3KNO3 + 2Na2CO3 à 2Na2CrO4 + 3KNO2 + 2CO2

Сильные восстановители восстанавливают Cr2O3:

Сr2O3 + 3Al à Al2O3 + 2 Cr

CrO3 – кислотный оксид хрома (4), ангидрид хромовой и дихромовой кислот. При его растворении в воде образуется хромовая кислота (при недостатке СrO3):

CrO3 + H2O à H2Cr4O4

или дихромовая кислота (при избытке CrO3):

2CrO3 + H2O à H2Cl2O7

CrO3 реагирует со щелочами образует хроматы:

CrO3 + 2KOH à K2 CrO4 + H2O

В кислой среде ион CrO42- превращается в ион Cr2O72-. В щелочной среде эта реакция протекает в обратном направлении:

2CrO42- + 2Н+ à Cr2O72- + H2O (кислотная среда)

2CrO42- + 2Н+ ß Cr2O72- + H2O (щелочная среда)

При нагревании выше 2500 С CrO3 разлагается:

4CrO3 à 2Сr2O3 + 3O2 á

CrO3 – сильный окислитель (восстанавливается до Cr2O3). Окисляет йод, серу, фосфор, уголь:

4CrO3 + 3S à 2 Cr4O3 + SO2 á

CrO – оксид хрома (3), пирофорный(в тонкораздробленном состоянии воспламеняется на воздухе), чёрный порошок, растворяется в разбавленной соляной кислоте:

CrO + 2HCl à CrCl2 + H2O

CrO – сильный восстановитель, чрезвычайно неустойчив в присутствии влаги и кислорода:

4СrO + 3O2 à 2Cr2O3

Гидратные соединения: Сr(OH)2, Cr(OH)3, H2CrO4, HCr2O7

Cr(OH)2 – сильный восстановитель, переходит в соединение Сr3+ под действием кислорода воздуха:

4 Сr(OH)2 + O2 + 2H2O à 4Cr(OH)3

При прокаливании в отсутствие кислорода образуется оксид хрома (2) СrO. При прокаливании на воздухе превращается в Сr2O3.

Cr(OH)3 – нерастворимый в воде гидроксид хрома (3), обладает амфотерными свойствами Cr(OH)3 растворяется как в кислотах, так и в щелочах:

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 à Cr2(SO4)3 + 6H2O

Cr(OH)3 + KOH à K[Cr(OH)4]

При прокаливании Сr(OH)3 получают оксид Сr2O3:

2 Сr(OH)3 à Cr2O3 + 3H2O

2H2CrO4 – хромовая кислота, кислота средне силы.

H2Cr2O7 – дихромовая кислота, более сильная

Задача № 23

Дано:

T = 298 K

∆ 1 H0 = 298 - ?, ∆ 1 S0 = 298 - ?, ∆ 1 G0 = 298 - ?

CaCO4 = CaO + CO2

Стандартные термодинамические характеристики участков реакции: