1. При восстановлении 1,17 г оксида олова водородом образовалось 0,16 г воды. Вычислите эквивалентную массу олова.

Дано: 1,17 г оксида олова, 0,16 г воды

Решение:

Закон гласит: количества эквивалентов вступающих в реакцию веществ равны.

0.16г воды — это 0.16*16/18 = 0.1422 г кислорода

Исходный оксид олова содержал 1.0278г олова и 0.1422г кислорода.

Если атомная масса 118 г/моль, то фактор экв. равен 2, и формула оксида SnO.

экв. масса кислорода = 8 г/(моль*экв)

кол-во экв. кислорода 0.1422/8 = 0.017775 моль*экв.

олова столько же, значит его экв. масса:

1.0278 / 0.017775 = 57.9 г / (моль*экв)

Ответ: 57,9 г.

2. Объясните физический смысл орбитального квантового числа. Укажите значения, которые оно может принимать и формы орбиталей, которые им соответствуют.

В квантовых состояниях с заданным значением главного квантового числа   азимутальное квантовое число может иметь следующие значения:

     

.

      Из выводов предыдущего параграфа следует, что стационарные волновые функции  , описывающие различные квантовые состояния атома, являются собственными функциями не только оператора полной энергии  , но и оператора квадрата момента импульса  , причем

     

.

      Следовательно, в любом квантовом состоянии атом обладает определенным значением квадрата момента импульса, причем модуль орбитального момента импульса движущегося в атоме электрона однозначно определяется орбитальным квантовым числом:

     

.

      Проанализируем эту формулу квантования момента импульса. Сравнивая ее с условием  квантования момента импульса движущегося электрона в теории Бора, можно заметить, что эти условия не совпадают. И дело не только в отличии числовых значений, рассчитанных по этим формулам. Принципиальное отличие этих соотношений состоит в том, что в квантовой механике возможны состояния атома с нулевым моментом импульса. Во всех 

---

-состояниях и, частности, в основном  -состоянии, когда  , по формуле получаем  .

      При классическом описании движения электрона в атоме по определенной траектории (орбите) в любом состоянии атом должен обладать ненулевым моментом импульса.

      Опыт подтверждает существование квантовых состояний атома с нулевыми орбитальными моментами. Следовательно, опыт подтверждает, что только отказ от классического траекторного способа описания движения электрона в атоме позволяет правильно рассчитать и предсказать свойства атома. Вероятностный способ описания движения частиц в квантовой механике является единственно правильным способом описания свойств атомных систем - таков вывод современной физики.

      Так как движущийся вокруг ядра электрон является заряженной частицей, то такое движение обуславливает протекание некоторого замкнутого тока в атоме, который можно охарактеризовать орбитальным магнитным моментом .

      В теории Бора, когда с позиции классической теории рассматривается круговое движение электрона по орбите радиуса   со скоростью  , величина орбитального механического момента равна  . Если время полного оборота электрона  , то такому движению соответствует замкнутый ток

     

,

     который можно охарактеризовать величиной магнитного момента

     

---

.

     Связь механического и магнитного моментов при этом определяется гиромагнитным отношением

     

.

     Так как заряд электрона отрицателен, то для орбитального движения направление вектора магнитного момента   противоположно направлению вектора механического момента импульса  .

      Для расчета орбитального магнитного момента в квантовой теории следует определить пространственную плотность электрического тока   через плотность потока вероятностей   по формуле:  . Плотность потока вероятности при этом можно найти по формуле, зная волновую функцию электрона в заданном квантовом состоянии атома. Точный квантовомеханический расчет гиромагнитного отношения также приводит к формуле.

      Итак, в любом квантовом состоянии атом водорода обладает не только механическим моментом  , величина которого определяется формулой, но и магнитным моментом.

     

.

      Здесь универсальная постоянная

     

---

     служит единицей измерения магнитных моментов атомов и называется магнетоном Бора.

      Если атом переходит из одного квантового состояния в другое с испусканием (поглощением) фотона излучения, то возможны лишь такие переходы, для которых орбитальное квантовое число   изменяется на единицу. Это правило, согласно которому для оптических переходов  , называется правилом отбора. Наличие такого правила отбора обусловлено тем, что электромагнитное излучение (фотон) уносит или вносит не только квант энергии, но и вполне определенный момент импульса, изменяющий орбитальное квантовое число для электрона всегда на единицу.

Физический смысл орбитального квантового числа l заключается в том, что оно определяет значение углового момента. Дискретность l определяет дискретные значения L, т.е. величина углового момента квантуется. Для состояния с l = 0 угловой момент равен нулю.

3. Укажите тип кристаллической решетки и характер связи в кристаллах NaCl и Na. Чему равно координационное число натрия в этих решетках?

Натрий - элемент IA группы ПСХЭ Д.И. Менделеева, порядковый номер 11, имеет на внешнем энергетическом уровне 1 электрон, следовательно - типичный металл. Металлы могут образовывать всего 2 вида химической связи:

а) Металлическая связь (для металлического натрия - простого вещества);

б) Ионная химическая связь (в соединения с атомам элементов-неметаллов).

Строение кристаллических решеток обусловлено видом химической связи.

Для веществ с металлической связью образуется металлическая кристаллическая решетка (в узлах КР находятся атом-ионы натрия, а между ними располагаются делокализованные общие электроны, принадлежащие сразу всем атом-ионам - электронный газ). В случае металлического натрия кристаллическая решетка кубическая гранецентрированная.

Вещества с ионной химической связью обладают ионной кристаллической решеткой (в узлах находятся ионы Na+ и Cl-, при этом они чередуются между собой через один). Тип кристаллической решетки в этом случае кубическая.

Таким образом один атом натрия в обоих случаях координирует 8 соседних частиц. Значит, координационное число натрия равно 8.

---

4. Определить, на сколько градусов необходимо повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 27 раз (температурный коэффициент (γ) равен 3).

Дано: скорость реакции увеличилась в 27 раз

(γ) = 3

Решение: По правилу Вант-Гоффа имеем

V2/V1 = гамма^ (t2-t1)/10

V2/V1 - отношение скоростей реакций при температурах t2 и t1 (по условию 27) А гамма - температурный коэффициент(по условию 3)

27= 3^(t2-t1)/10

(t2-t1)/10 = 3

t2-t1 = 30

Ответ: на 30 градусов

5. Вычислите энергию Гиббса тепловой денатурации трипсина при 50о С, если при 25^оС ∆Н⁰реакции= 283 кДж/моль, а ∆S0 реакции =288 Дж/(моль·К). Считать, что изменение энтальпии и энтропии не зависит от температуры в данном диапазоне.

Дано: ∆Н0реакции= 283 кДж/моль

∆S0 реакции =288 Дж/(моль·К)

Решение:  283 кДж/моль – 323 К ∙ 288 · 10³ кДж/моль ∙ K = 190 кДж/моль.

Обратите внимание, что T · ΔS° = 323 ∙ 288 ∙ 10^–3 =  93,024 кДж/моль, то есть ΔН° > T · ΔS°

Ответ: > 0, реакция эндэргоническая за счет энтальпийного фактора. Реакция не может самопроизвольно протекать при данной температуре.

6. Рассчитайте объем раствора с массовой долей карбоната натрия 15% (g=1,16 г/см3), необходимый для приготовления 120 мл 0,45 М раствора Na₂СО₃.

Дано: Доля карбоната натрия 15% (g=1,16 г/см3)

120 мл 0,45 М раствора Na2СО3.

1. Вычислим количество вещества Na₂CO₃ в 0,45М растворе объемом 120 мл:

n(Na₂CO₃)= C(Na₂CO₃) ⋅ V(р-ра) = 0,45⋅ 0,12= 0,054 моль

2. Масса вещества составит: m(Na₂CO₃)= n(Na₂CO₃) M(Na₂CO₃)= 0,054 ·106 = 5,72 г

3. Вычислим массу раствора с массовой долей Na₂CO₃ 0,15

m_р—ра (Na₂CO₃)= m(Na₂CO₃)\ω(Na₂CO₃)=5,72\0,15 = 38,13 г

4. V_р—ра(Na₂CO₃)= m_р—ра (Na₂CO₃)\ρ_р—ра(Na₂CO₃) = 38,13\1,16 = 32,8 мл

Ответ: 32,8 мл

7. В желудке содержится соляная кислота, которая практически полностью диссоциирует в водных растворах. Рассчитайте рН желудочного сока, если массовая доля HCl в нем составляет в норме 0,05%. Плотность желудочного сока принять равной 1 г/см³.

Дано: 0,05 % HCl в 100 г жел. сока.

Решение: n(HCl)=m/M=0,5/36,5=0,014 моль при плотности жел. сока=1, мол. концентрация С (HCl)=n/V=0,014/0,1=0,14 моль/л HCl=H+ + Cl+ [H+]=C=0,14 моль/л pH=-lg[H+]=0,86

Ответ: 0,86

8. Запишите уравнение Гендерсона-Хасельбаха для расчета рН фосфатной и гидрокарбонатной буферной системы.

---

Смотрите также файлы

• Памятка для анализа организационных условий физкультурного занятия.docx

• Возбуждение производства по делу в арбитражном суде. Подготовка дела к судебному разбирательству.docx

• 1. Мензуркаа йылан суды клемін анытаыз. Суды клемін ателікті ескере отырып жазыыз V.docx

• Цель занятия приобретение и закрепление знаний о профессиональном самопознании педагога, формирование умения применять их в профессиональной практической деятельности. Задание 1.docx

• Тйе тлік басы. Тйе кшті клігі. Оан кбінесе жк артады. Стінен шбат, ымыран дайындайды. Жнінен жылы киім тоиды. ( 18 сз) Бірінші сйлем неше сзден трады Екінші сйлемні дауыссыз дыбыстарыны астын сыз. Бізді сынып.docx