Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Билет11




1. Сформулировать принцип Паули и правило Хунда. Сколько максимально электронов может быть в N-слое, d-оболочке?
Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором 4-х квантовых чисел.
Правило Хунда: суммарный электронный спин атома(системы) должен быть максимальным.
Электронный слой (уровень) – совокупность электронов с одним и тем же значением n. 2(n^2)< /SPAN>
Электронная оболочка – совокупность эл-нов с одним и тем же значением l. 2(2l+1). (2- число значений спинов). d=2 => 2*5=10е

2. Типы межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса).
Между молекулами (валентно насыщенными) могут появиться электростатические силы межмолекулярного вз-ия или силы Ван-дер-Ваальса.
1) Ориентационное вз-ие – вз-ие двух диполей при сближении.

Это вз-ие тем сильнее, чем больше М молекул и Еор≈ 1/r6
r – расстояние между частицами.
2) Индукционное вз-ие полярной молекулы с неполярной – на крайней молекуле индуцируется диполь:

Энергия этого вз-ия тем выше, чем выше М полярной молекулы и больше поляризуемость неполярной молекулы, Еинд≈ 1/r6
3) Дисперсионное вз-ие возникает между любыми молекулами. Из-за мгновенного случайного несовпадения центров зарядов электронного облака и ядер образуется мгновенный диполь в других частицах.

Энергия дисперсионного вз-ия зависит от энергии ионизации и поляризуемости молекул, Едисп≈ 1/r6
Таким образом, Еор+ Еинд+ Едисп≈ 1/r6. Это дальнодействующие силы.
А на малых расстояниях между молекулами действуют (близкодействующие) силы отталкивания
Еотт≈ const/r12
В результате для неполярных молекул суммарную энергию межмолекулярного вз-ия описывают соотношением, называемым потенциалом Леннарда_джонса
U= a/r6+b/r12, где а и b – постоянные, зависящие от природы в-ва.

3. Типичные окислители и восстановители. Привести примеры.
О кислитель – вещество, молекулы или ионы которого принимают электроны.
Восстановитель – вещество, молекулы или ионы которого отдают электроны.
Если элемент является окислителем – его степень окисления понижается; если элемент является восстановителем – его степень окисления повышается.
Среди простых веществ окислительные свойства характерны для типичных неметаллов (F2, Cl2, Br2, I2, O2, O3). Галогены, выступая в качестве окислителей, приобретают степень окисления –1, причем от фтора к иоду окислительные свойства осла бевают. Кислород, восстанавливаясь, приобретает степень окисления –2 (H2O или OH–).
Сложные вещества, используемые в качестве окислителей, очень часто, содержат элементы в высшей степени окисления. Например:
; +7 +6 +5 +7
KMnO4 K2Cr2O7 HNO3 KClO4
Концентрированная серная кислота проявляет окислительные свойства за счет серы в высшей степени окисления +6. Продуктами восстановления серы могут быть: SO2 (степень окисления серы +4), сера – простое вещество (степень окисления серы 0), сероводород (степень окисления серы –2).
Азотная кислота проявляет ок ислительные свойства за счет азота в высшей степени окисления +5, причем окислительная способность HNO3 усиливается с ростом ее концентрации. Состав продуктов восстановления азотной кислоты зависит от активности восстановителя, концентрации кислоты и температуры системы; чем активнее восстановитель и ниже концентрация кислоты, тем глубже происходит восстановление азота.
Водород в степени окисления +1 выступает как окислитель преимущественно в растворах кислот (как правило, при взаимодействии с металлами, расположенными в р яду напряжений до водорода):
Среди простых веществ к типичным восстановителям принадлежат активные металлы (щелочные и щелочноземельные, алюминий, цинк, железо и др.), а также некоторые неметаллы, такие как водород, углерод (в виде угля или кокса), фосфор, кремний. При этом в кислой среде металлы окисляются до положительно заряженных ионов. В щелочной среде металлы, которые образуют амфотерные гидроксиды (например, цинк, алюминий, олово), входят в состав анионов гидроксокомплексов. Углерод чаще всего окисляется до монооксида или диоксида; фосфор, при действии сильных окислителей, окисляется до ортофосфорной кислоты.
В бескислородных кислотах (HCl, HBr, HI, H2S) и их солях носителями восстановительной функции являются анионы, которые, окисляясь, обычно образуют простые вещества. В ряду галогенид-ионов восстановительные свойства усиливаются от Cl– к I–.
Окислительно-восстановительная двойственность
Окислительно-восстановительная двойственность– способность одного и того же вещества, в зависимости от реагентов и от условий проведения реакции, выступать как в роли окислителя, так и в роли восстановителя. В таких веществах содержится элемент в промежуточной степени окисления.
Окислительно-восстановительная двойственность характерна для простых веществ – неметаллов. Например, фосфор по отношению к металлам выступает в роли окислителя:
В то же время фосфор выступает в роли восстановителя по отношению к фтору, кислороду или хлору. Другой пример. Азотная кислота за счет азота в высшей степени окисления +5 может выступать только в роли окислителя. В аммиаке азот в низшей степени окисления –3, и, поэтому, за счет азота аммиак может выступать только в роли восстановителя. А в азотистой кислоте HNO2 азот находится в промежуточной степени окисления +3. Азотистая кислота окисляется кислородом, и в этом случае азот – восстановитель.

4. Равновесие диссоциации комплексных соединений. Константа устойчивости и константа нестойкости.
Комплексные соединения образуются и существуют в растворах при сравнительно большом избытке лиганда. Обычно его берут в несколько раз больше того количества, которое необходимо в соответствии со стехиометрическим соотношением. В результате подавляется диссоциация комплексного соединения, и оно стабилизируется.
Разная прочность связи во внутренней и внешней сферах комплексного соединения ведет к различию в характере диссоциации этих частей молекулы. По внешней сфере в водных растворах все комплексные соединения являются сильными электролитами, тогда как диссоциация по внутренней сфере происходит в незначительно степени.
K2[Zn(CN)4]→ 2K++[ Zn(CN)4]2
K2[Zn(CN)4]2-↔ Zn2++4 CN-
Константа равновесия для последнего процесса (диссоциация комплексного иона) называется константой нестойкости:
Кравн=Кнест=([Zn2+][CN-]4)/([ Zn(CN)42-])
Константа равновесия обратного процесса:
< SPAN lang=EN-US style=" FONT-SIZE: 8pt; FONT-FAMILY: Verdana; mso-ansi-language: EN-US" > Zn2++4 CN-↔ K2[Zn(CN)4]2-
называется константой устойчиваости
Кравн=Куст=([ Zn(CN)42-])/([Zn2+ ][CN-]4)
Чем больше Куст (меньше Кнест), тем прочнее комплексное соединение, тем слабее оно диссоциирует. Ясно, что произведение Куст и Кнест равно единице.


Данная страница нарушает авторские права?





© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.