Задание 1. Строение вещества

Комплект заданий для выполнения

Расчетно-графической работы

по дисциплине «Химия»

Задание 1. Строение вещества

Задания даны повариантно в таблице 1. Номер варианта соответствует строке, номер задания соответствует столбцу.

1. Распределить электроны по энергетическим уровням, написать электронную формулу предложенного в задании атома, указать квантовые состояния валентных электронов, распределить их по квантовым ячейкам в невозбужденном и возбужденном состояниях, указать, к какому электронному семейству относится заданный элемент?

2. Напишите электронные формулы предложенных ионов, укажите квантовые состояния валентных электронов и распределите их по квантовым ячейкам.

3. В какой последовательности заполнятся электронами предложенные в задании подуровни. Дайте объяснение.

4. По квантовому состоянию последнего электрона, попавшего в атом, укажите положение элемента в периодической таблице (период, группу, подгруппу).

5. Рассмотрите строение предложенных в задании молекул с позиции метода валентных связей, укажите квантовые состояния валентных электронов в атомах, образующих связи в молекулах; форму и валентные углы между связями; нарисуйте модели, и определите полярны или неполярны молекулы, предложенные в задании.

6. Определите, какой тип кристаллической решетки по характеру частиц, строящих кристалл, и по виду химической связи между ними имеют предложенные вещества, какими свойствами они обладают?

Таблица 1
№ варианта	Задание
Элементы	Ионы	Энергетические подуровни	Квантовые состояния	Строение молекулы	Вещества
	Sn	Pt2+, Co2+	4d, 4p, 3d, 4f	5d2, 6p5	CH2O, CCl4, SiCl2	Co, CoCl2, Xe
	Hf	Mg2+, H1-	4p, 5s, 3d, 3p	5d3, 5p6	PBr3, CS2, H2Se	CH4, Cалм, SiC
	At	Fe3+, Ti4+	7s, 6d, 6p, 5f	5d4, 4p4	H2Te, CH3Br, SF2	CaF2, F2, Ca
	Ac	Ga3+, O2-	6p, 5f, 7s, 4d	4p6, 5d5	AlBr3, C2F4, CCl4	W, CsCl, CS2
	Au	Fe2+, Te2-	5s, 4s, 4d, 5p	4d1, 4p2	AsCl3, SiCl4, CO2	Zn, ZnS, S
	Sc	As3+, S-2	5d, 6s, 4d, 4p	3d3, 4p3	BBr3, eF2, C2Cl4	Ga, GaCl3, GaAs
	Ta	Mn2+, Ni3+	3s, 4p, 4s, 3p	4p6, 6d1	NCl3, C6H6, H2Te	CO2, Pd, GaSb
	W	Al3+, Cl-	4s, 3p, 3s, 3d	4p1, 5d7	GeBr2, GeBr4, CHCl3	Au, NaH, H2
	Nb	Hg2+, Se2-	5s, 4p, 4d, 4s	3p5, 5d2	COS, H2S, AsF3	Ca, CaH2, CaCl2
	Mo	Au3+, Au1+	6s, 5p, 5d, 4f	3d1, 5p4	OF2, Cl2, C2Cl4	PCl3, Ge Na2SO4,
	Ag	Sb3+, P3-	4d, 3s, 3d, 5d	3d2, 5p5	GaCl3, GeCl4, H2S	BCl3, Si, Al
	Cd	Bi3+, V2+	4f, 3p, 4s, 5p	3d5, 6s1	NH3, H2Te, CH2O	Ge, GeCl4, CdSe
	Rh	Ti2+, Na+	6p, 6s, 5d, 7s	6p6, 4d2	C2H2Br2, BCl3, NH3	Mn, CdS MnCl2,
	Pd	Ba2+, Zn2+	3d, 4p, 4f, 5s	5d4, 6p3	SeCl2, SbCl3, C2F2	HgSe, Ge, Xe
	Pt	Al3+, Ni3+	5p, 4f, 5s, 6s	4d5, 6s2	CCl4, CO2, ZnCl2	Ar, H2O, Bi
	Te	Co3+, Cl-	3d, 2s, 4s, 2p	3d3, 5p3	PF3, TeBr2, SnCl4	Ti, C6H6 RbF
	Tl	Ge2+, N3-	6d, 5s, 5p, 4f	5d1, 4p2	C2Cl4, HgCl2, PCl3
	Zr	Ga3+, Br1-	4s, 2s, 3d, 2p	7s1, 4d5	BeI2, AlCl3, GeH4	Fe, FeCl2, CdTe
	Cu	Sc3+, I-1	4s, 4d, 2s, 3p	3d1, 4s2	BF3, PH3, SnCl4	Li, LiF, F2
	Zn	Cr3+, Cl-	4p, 2p, 3d, 4f	5d2, 6p1	H2Se, lCl3, TeCl2	Be, BeCl2, Ag
	Cr	Cd2+, As3-	6p, 5d, 5f, 4d	3p6, 3d2	CdCl2, SbCl3, C2H2	Cгр, SiCl4, Si
	Tc	Cu2+, Jn3+	6d, 4f, 4p, 4s	6p4, 6d2	HgCl2, GaCl3, AlBr3	Al, AlP, Kr
	Os	Ca2+, Sb3-	7s, 5d, 6s, 6d	3d8, 6p3	GeH4, CS2, SbI3	In, InCl3, InSb
	Y	Sn2+, Se2-	5p, 4p, 4s, 3d	3d7, 5p3	SnCl4, CS2, BeCl2	N2, NH3, AlP
25	La	Pb2+, Tl1+	6s, 4f, 5d, 3d	4d2, 6p4	SiCl2, SiCl4, SBr2	Na, NaCl, Ge

Задание 2. Химическая термодинамика

2.1 Рассчитать тепловой эффект химической реакции по теплотам образования участников реакции (табл.2).

Таблица 2
№ задачи	Уравнение реакции
	CaCO3(т)+ 2C(граф.)=CaO(т)+2CO(г)
	4HCl(г)+O2(г) =2H2O(г)+2Cl2(г)
	CaO(к)+H2O(ж)=Ca(OH)2(к)
	SiCl4(г)+2H2O(г)=SiO2(кр)+4HCl(г)
	SiH4(г)+4N2O(г)=SiO2(кр)+4N2(г)+O2(г)
	SiH4(г)=Si(к)+2H2(г)
	N2(г)+3H2(г)=2NH3(г)
	2CO(г)+O2(г)=2CO2(г)
	SiHCl3(г)+H2(г) = 3HCl(г)+Si(кр)
	CS2(тв)+3H2O=2H2S(г)+CO2(г)+H2O(ж)
	2B(кр)+N2(г)=2BN(тв)
	CaCO3(т)=CaO(т)+CO2(г)
	CH4(г)+2H2O(г)=CO2(г)+4H2(г)
	CH4(г)+2O2(г)=CO2(г)+2H2O(г)
	SiH4(г)+2CO2(г)=SiO2(к)+CH4(г)
	CaO(т)+ H2O(ж)=Ca(OH)2 (т)

2.2 Вычислить стандартное изменение изобарно-изотермического потенциала при стандартной температуре по изменению энтальпии и энтропии реакции (табл. 3)
Таблица 3
№ задачи	Уравнение реакций	, кДж	, Дж/К
	GeCl4(г)+2H2(г)=Ge(к)+4HCl(г)	20, 19	-282, 11
	2PCl3(г)+3H2(г)=2P(к)+6HCl(г)	0, 2	193, 7
	2BBr3(г)+3H2(г)=2B(к)+6HBr(г)	17, 66	161, 19
	SiHCl3(г)+H2(г)=Si(к)+3HCl(г)	67, 03	134, 91
	SiBr4(г)+2H2(г)=Si(к)+4HBr(г)	146, 41	-81, 89
	SiCl4(г)+2H2(г)=Si(к)+4HCl(г)	-840, 31	173, 55
	B2H6(г)+3O2(г)=B2O3(к)+3H2O(г)	-2184, 24	-226, 078
	2P2O5(к)+5Si(к)=5SiO2(к)+4P(к)	1895, 50	-269, 75
	4BN(к)+3O2(г)=2B2O3(к)+2N2(г)	-1517, 6	-179, 59
	2B2O3(к)+3Si(к)=3SiO2(к)+4B(к)	-49, 90	-18, 11
	3SiBr4(г)+2N2(г)=Si3N4(к)+6Br2(г)	437, 67	52, 2
	SiH4(г)+2O2(г)=SiO2(к)+2H2O(г)	-1229, 74	-195
	SiH4(г)+2CO2(г)=SiO2(к)+CH4(г)	-33, 89	-403, 43
	3SiH4(г)+4NH3(г)=Si3N4(к)+12H2(г)	-94, 36	279, 06
	3SiH4(г)+6N2H4(г)=Si3N4(к)+8NH3(г)+6H2	-951, 64	1079, 00
	3SiCl4(г)+4NH3(г)=Si3N4(к)+12HCl(г)	-2955, 01	571, 68
	SiH4(г)+2O2(г)=SiO2(к)+2H2O(г)	-1229, 74	-195, 00
	SiCl4(г)+Si(к)=2SiCl2(г)	-545, 51	-215, 95
	AsH3(г)+3/2Cl2(г)=As(к)+3HCl(г)	-412, 17	38, 08
	SbCl5(к)+5/2H2(г)=Sb(к)+5HCl(г)	-24, 30	357, 69
	2BBr3(г)+3/2O2(г)=B2O5(к)+3Br2(г)	-538, 96	53, 01
	2PCl3(г)+5/2O2(г)=P2O5(к)+3Cl2(г)	-2542, 00	-184, 98
	GeCl4(г)+Ge(к)=2GeCl2(г)	661, 19	103, 09
	Si(к)+2H2O(г)=SiO2(к)+H2(г)	-375, 62	-223, 60
	AIF3(к)+3/2H2(г)=Al(к)+3HF(г)	682, 17	286, 46