Каким образом можно смещать равновесие в системе

при повышении концентрации аммиака и при повышении давления.

Расскажите о роли оксидных пленок на поверхности металлов в различных химических процессах Расскажите о роли оксидных пленок на поверхности металлов в различных химических процессах.

Оксидная плёнка — плёнка на поверхности металла или полупроводника, образующаяся при определенных условиях в воздухе или слегка окислительной среде и состоящая из окислов (оксидов) этого материала. Толщина оксидных плёнок может варьироваться от нескольких диаметров молекул до нескольких десятков миллиметров.

Процесс появления на поверхности оксидной пленки можно условно разделить на две стадии:

- на поверхности металла, которая непосредственно контактирует с атмосферой, адсорбируются молекулы кислорода;

- металл взаимодействует с газом с образованием химического соединения.

На первой стадии между поверхностными атомами и кислородом возникает ионная связь: атом кислорода забирает у металла два электрона. При этом возникает очень сильная связь, намного сильнее, чем связь кислорода с металлом в окисле. Возможно это явление наблюдается из-за действия на кислород поля, создаваемого атомами металла. После полного насыщения поверхности окислителем, что происходит почти мгновенно, при низких температурах за счет ванн-дер-вальсовых сил может наблюдаться и физическая адсорбция молекул окислителя.

В результате образуется очень тонкая мономолекулярная защитная пленка, которая со временем утолщается, затрудняя подход кислорода.

На второй стадии, из-за химического взаимодействия, окислительный компонент среды отнимает у металла валентные электроны и с ним же реагирует, образуя продукт коррозии.

Если образовавшаяся оксидная пленка будет обладать хорошими защитными свойствами - она будет тормозить дальнейшее развитие процесса химической коррозии. Кроме того, оксидная пленка очень сильно влияет на жаростойкость металла.

Окалина — поверхностная оксидная плёнка, состоящая из частично сцепленных слоев продуктов коррозии, возникающая при нагреве материала.

Ржавчина — поверхностная оксидная плёнка, состоящая из частично сцепленных слоев продуктов коррозии, возникающая в окислительной среде.

Побежалость — пёстрая, часто радужная окраска тонкого поверхностного слоя минерала или сталей, резко отличающаяся от окраски основного объёма материала.

Синяя плёнка — возникает на поверхности сталей в результате отжига при определенных условиях (синий отжиг)

57. Известно, что в настоящее время атмосфера Земли состоит на 80% из свободного азота. Предложите свою версию, объясняющую происхождение такого большого количества N₂ в атмосфере.

Образование большого количества азота N2 обусловлено окислением аммиачно-водородной атмосферы молекулярным кислородом О2, который стал поступать с поверхности планеты в результате фотосинтеза, начиная с 3 млрд лет назад. Также азот N2 выделяется в атмосферу в результате денитрификации нитратов и других азотосодержащих соединений. Азот окисляется озоном до NO в верхних слоях атмосферы.

Азот N2 вступает в реакции лишь в специфических условиях (например, при разряде молнии). Окисление молекулярного азота озоном при электрических разрядах в малых количествах используется в промышленном изготовлении азотных удобрений. Окислять его с малыми энергозатратами и переводить в биологически активную форму могут цианобактерии (сине-зелёные водоросли) и клубеньковые бактерии, формирующие ризобиальный симбиоз с бобовыми растениями, которые могут быть эффективными сидератами - растениями, которые не истощают, а обогащают почву естественными удобрениями.

58. Почему водный раствор FeCl₃ окисляют р-р KI в нормальных условиях, а раствор красной кровяной соли (K₃[Fe(CN)₆]) – нет?

2FeCl3+2KI=2FeCl2 +J2 +2KCL В следствие окислительного действия Fe(3) неустойчивые FeI₃ и Fe(CN)₃ при попытке полкчения их в растворах происходит ОВР.

Fe(+3)+e= Fe(+2)| 2 окислитель

2I(-) -2e= J2 восстановитель

59. Каким образом можно смещать равновесие в системе?

Увеличить концентрацию Cr³⁺ равновесие смещается вправо

Увеличивая концентрацию Cr(OH)₆ равновесия смещается влево

Увеличивая давление, равновесие смещается вправо

Уменьшая давление, равновесие смещается влево

60.Как Вы думаете, почему реакция 2 NO + O₂ = 2 NO₂ протекает гораздо быстрее, чем процесс N₂ + O₂ = 2 NO?

Т.к. оксид азота(II) — единственный из оксидов азота, который можно получить непосредственно из свободных элементов соединением азота с кислородом при высоких(!) температурах (1200—1300 °C) или в электрическом разряде. В природе он образуется в атмосфере при грозовых разрядах:

N2 + O2 < => 2NO

и тотчас же реагирует с кислородом:

2NO + O2 < => 2NO2

61.Почему даже морозной зимой средняя температура вода на дне водоёмов близка к +4^оС?

Максимальная плотность воды проявляется при to = + 4oC. С понижением температуры плотность большинства веществ возрастает, а объем уменьшается. Та же закономерность присуща и воде, если ее постепенно охлаждать... но до температуры + 4oС. В интервале температур от 0 до +4 °С вода при охлаждении расширяется, а при нагревании сжимается. При +4 °С вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м3. При более низкой и более высокой температуре плотность воды несколько меньше. Благодаря этому осенью и зимой в глубоких водоемах конвекция происходит своеобразно. В результате в водоемах зимой более охлажденная вода, как менее плотная, поднимается вверх, а вблизи днасохраняется температура + 4oC. Эта особенность воды позволяет водным организмам хорошопереносить зиму. А вот, если бы лед имел плотность большую, чем вода, т.е. лед был бы тяжелее воды, он опускался бы на дно, и водоем промерзал бы полностью.

62. По какой причине карбонил железа (Fe(CO)₅) опасно держать в открытой посуде?

Fe(CO)5-легколетучее вещество, очень токсичен и огнеопасен.

63. Запаянную колбу с NO₂ вынули из холодильника и поместили в тёплую комнату. Как и почему изменится окраска газа в колбе?

Газ потемнеет. Это происходит за счет диссоциации димера N2O4 в NO2.

64. Почему при каталитическом окислении аммиака (в ёмкость с концентрированным раствором нашатырного спирта вносят раскалённые частицы катализатора – Cr₂O₃) колба через какое-то время заполняется густым белым дымом?

Происходит взаимодействие избытка аммиака с NO2, которые образуют белый дым.

65.Расположите вещества в порядке увеличения электропроводности: 10% р-р нашатырного спирта, 10% р-р хлорида аммония, дистиллированная вода. Поясните ваш выбор.

Сначала - дистиллированная вода, там вообще нет ионов, электропроводность отсутствует. Потом - 10% р-р нашатырного спирта, это слабый электролит, обладающий слабыми щелочными свойствами. В конце - 10% р-р хлорида аммония, соль, сильный электролит, хорошо распадающийся на ионы.

66.Даны две молекулы фуллеренов с различным числом атомов углерода: С₆₀ и С₈₀. Располагая только приведённой выше информацией, оцените отношение радиусов этих молекул.

У углерода порядковый номер 6, на внешнем уровнем и у С60 и у С80 по 4 электрона. Распределение электронов будет одинакова, радиусы будут одинаковы.

67.Используя метод молекулярных орбиталей, покажите, что молекула BN имеет электронную структуру, аналогичную молекуле C₂.

бор 1s2 2s1 2p2

азот 1s2 2s2 2p3

три гибридных облака бора, расположенные в перпендикулярных плоскостях, перекрываются с p-электронными облаками атома азота, образуя плоскую молекулу треугольной формы.

68.Как, по-вашему, почему в жевательную резинку «Дирол» иногда добавляют небольшое количество карбамида (мочевины) - (NH₂)₂CO?

Карбамид стабилизирует кислотно-щелочной баланс в полости рта. Этот карбамид - ни что иное, как мочевина. Но в жевательной резинке используется специальная синтетическая мочевина, нейтрализирующая кислоту.

69.Как Вы думаете, почему накануне извержения вулкана pH близлежащих водоемов как правило заметно уменьшается?

Лава- это оксиды щелочных, щелочноземельных и других металлов.
Na2O+H2O= 2NaOH,

Ca + H2O = CаOH2.

Al + H2O= не идет.

Образовались две щелочи.

Ca(OH)2 + CO2= CаCO3 (в осадок). CаCO3 нерастворимая, значит среда нейтральная, рН=7.

NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O, среда щелочная, рН=7.

NaOH + SO3= Na2SO4 + Н2О, среда нейтральная, рН=7.

СаОH2+ SO3= CaSO4+ H2O, среда нейтральная, рН=7.

значит рН уменьшается, от щелочной среды к нейтральной

70. Озон заметно тяжелее молекулярного кислорода. Почему, тем не менее, озон накапливается только в стратосфере?

Озоновый слой - часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в котором под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца кислород (О2) ионизируется, приобретая третий атом кислорода, и получается озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Озоновый слой - уникальная самосбалансированная система. Чем больше УФ-излучения достигает поверхности земли - тем более интенсивно кислород превращается в озон. Чем больше озона в атмосфере - тем больше УФ излучения он поглощает.

Озоновый слой динамичен. Молекулы озона постоянно образуются под действием ультрафиолетовых лучей на определенной высоте. Выше они не могут образоваться из-за низкой плотности кислорода, ниже - из-за недостатка энергии ультрафиолетовых лучей.

71. Как вы считаете, по какой причине белковая форма жизни на нашей планете оказалась более вероятной, чем кремнийорганическая?

Действительно, между этими двумя элементами очень много общего. В периодической системе элементов они находятся в одной группе, обладают одинаковой валентностью.Тем не менее сходство кремния и и углерода не дает достаточных оснований для построения гипотетических живых систем, содержащих в качестве основного звена кремний. Против кремниевой жизни можно выдвинуть ряд серьезных аргументов. Американский химик Д. Уолд в своей превосходной работе «Почему живое вещество базируется на элементах второго и третьего периодов периодической системы» обращает внимание на то, что связь между атомами кремния неустойчива в присутствии воды, аммиака или кислорода. Это очень сильное возражение против кремниевой жизни.Кремний обладает рядом характерных химических свойств, которые делают его совершенно непригодным для построения сложных биологических молекул, работающих в клетке. Так, все соединения кремния с водородом неустойчивы при нормальных температурах, и, наоборот, соединения, построенные на основе связей кремний - кислород (это просто хорошо всем известный песок), весьма устойчивы в термическом отношении до очень высоких температур. Заметим также, что в настоящее время неизвестны кремнийорганические соединения, являющиеся аналогами молекул, содержащих углерод, кислород и водород: альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, сложных эфиров и аминов. Это обусловлено неспособностью кремния образовывать двойные и тройные связи, столь характерные для органической химии; поэтому кремний образует жесткие полимеры с кремний-кислородными связями.

Вышеперечисленные свойства кремния делают весьма маловероятным использование такого элемента в качестве основы для построения жизни.

72. Почему концентрированные растворы серной кислоты обладают сильным водоотнимающим действием? Опишите ситуации, когда это проявляется.

Водоотнимающее действие серной кислоты связано с образованием устойчивых гидратов, имеющих в своем составе ион гидроксония.

Во-первых, осушение веществ. Концентрированная серная кислота забирает воду от вещества и оно «становится сухим».

Во-вторых, катализатор в реакциях, в которых отщепляется вода (например, дегидратация и этерификация):

H₃C–COOH + HO–CH₃ (H₂SO_4(конц.))→ H₃C–C(O)–O–CH₃ + H₂O

H₃C–CH₂–OH (H₂SO_4(конц.))→ H₂C=CH₂ + H₂O

73. Объясните, почему медь не реагирует с разбавленным раствором серной кислоты, а при взаимодействии с концентрированным раствором H2SO4 возможная реакция быстро тормозится?

Медь стоит в ряду активности металлов правее водорода, поэтому не реагирует с разбавленным раствором серной кислоты. Медь, при взаимодействии с концентрированной серной кислотой, восстанавливает ее до сернистого газа.

Атмосфера планеты Венера состоит практически вся из углекислого газа. Дайте прогноз климатических условий на этой планете, учитывая, что сила гравитации Венеры примерно такая же как у Земли.

Углекислый газ, из которого состоит атмосфера, огромное количество водяного пара, сернистый газ - это факторы постоянного процесса парникового эффекта на Венере. Вот поэтому Венеру называют самой горячей и жаркой планетой Солнечной системы. Хотя расположена она дальше от Солнца, чем тот же Меркурий и впитывает лишь четверть солнечной энергии, которая достается Муркурию. Поверхность Венеры настолько раскалена, что способна плавить свинец (327 градусов по Цельсию), олово (232 градуса), цинк (429 градусов). Атмосфера Венеры на девяносто пять процентов состоит из углекислого газа, и не выпускает наружу тепло от Солнца, создавая парниковый эффект. Из-за этого температура на поверхности Венеры составляет 500 градусов по Цельсию, и вероятность существования жизни на ней ничтожна. Нет и ночных перепадов температур, так как за ночь наша " сестра-близняшка" просто не успевает остыть — плотная атмосфера и облака из серной кислоты " укутывают" ее в " одеяло", а ветры из обращенной к Солнцу части доставляют тепло.