Химия как раздел естествознания Основные задачи современной химии (стр. 41 из 68)

NH₄Cl_(к). Может ли эта реакция идти самопроизвольно в стандартных условиях? Стандартные теплоты образования (энтальпии) газообразного аммиака, хлористого водорода и кристаллического хлорида аммония равны соответственно –46,19; -92,31 и –315,39 кДж/моль. Стандартные абсолютные энтропии газообразных аммиака, хлористого водорода и кристаллического хлорида аммония равны соответственно 192,50; 186,68 и 94,5 Дж/моль·К

6. Могут ли в стандартных условиях протекать следующие реакции?

CuO(к) + H2(г) ↔ Cu(к) + H2O(г)

ZnS(к) + O2(г) ↔ ZnO(к) + SO2(г)

CH4(г) + 2O2(г) ↔ 2H20(ж) + CO2(г)

SO2(г) + 2H2(г) ↔ 2S(к) + 2H2O(г)

4HCl(г) + O2(г) ↔ 2Cl2(г) + 2H2O(ж)

Стандартные изменения энергии Гиббса образования соответствующих веществ равны (кДж/моль):

ΔG0298 СuO(к) =-127,19; ΔG0298 SO2 (г) =-300,37; ΔG0298 CO2 (г) =-394,38

ΔG0298 H20(г) =-228,8; ΔG0298 CH4 (г) =-50,79; ΔG0298 ZnS(к) =-198,32

ΔG⁰₂₉₈H₂O_(ж) = 237,5; ΔG⁰₂₉₈ HCl_(г) =-95,27; ΔG⁰₂₉₈ZnO_(к)= -318,19

7. При какой температуре наступит равновесие системы: 4HCl_(г) + O_2(г) ↔ 2Cl₂(_г) + 2H2O(ж)?

Стандартные энтальпии и энтропии образования соответственно равны: ΔH⁰₂₉₈ HCl_(г) =-92,30 кДж/моль ; ΔH⁰_{298 H2O(ж)} =-285,84 кДж/моль; ΔH⁰_{298 H2O(ж)} =-285,84 кДж/моль; ΔS0298 HCl(г) = 186,7дж/моль∙К; ΔS0298Cl2(г) = 223,0 Дж/моль∙К; ΔS0298 O2

(г) = 205,03 Дж/моль∙К; ΔS0298H2O(ж)=69,96 Дж/моль∙К

8. Реакция CO + H₂O ↔ CO₂+ H₂ протекает при 970 К и Р = 1,0133∙10⁵ Па. По изменению энергии Гиббса определите, в какую сторону пойдет реакция, если исходная реакционная смесь имеет следующий состав (в молярных долях):

45% СО, 15% Н₂О, 25%СО₂ и 15% Н₂.

9. Можно ли осуществить в гальваническом элементе следующую реакцию: Fe⁰+ Cd²⁺ → Fe²⁺ + Cd^o? Стандартные электродные потенциалы железа и кадмия равны, соответственно, -0,44 В и -0,40 В.

10.

Вычислите стандартную энергию Гиббса G ⁰₂₉₈, стандартную энергию

Гельмгольца F₂₉₈⁰ и полную энергию U для реакции HCl(г)= H₂(г) +Cl_2(г).

Определите, в какую сторону пойдет реакция в стандартных условиях, если стандартная энтальпия образования хлористого водорода равна -92,30 кДж/моль, а стандартное изменение энергии Гиббса образования HCl равно -

95,27 кДж/моль.

Лекция 13. Химия и периодическая система элементов

Сегодня в системе Менделеева 117 элементов. У каждого элемента есть свое название и условное обозначение, состоящее из одной или двух латинских букв. Названия элементов складывались исторически. Так, например, название водород произошло от слов «рождающий воду» (hydrogenium), и первая буква латинского названия этого элемента стала его условным обозначением. Элемент фосфор обязан своему названию латинскому слову «phosphorus», что значит «светящийся». Элемент рутений назван в честь России. Многие элементы названы в честь выдающихся ученых, например кюрий или нильсборий. В природе в значительных количествах встречается всего около 90 элементов системы Менделеева. Элементы, стоящие в конце таблицы, все искусственного происхождения, их получают посредством ядерных реакций в ускорителях в количестве всего одного - двух атомов. Никакого практического применения, во всяком случае, в настоящее время, эти элементы не имеют. В последнее десятилетие в ускорителях элементарных частиц при ядерных реакциях получены следующие элементы: 104 – рутерфордий (курчатовий), 105 – дубний; 106 - сиборгий; 107 – борий, 108 – гассий, 109 – мейтнерий, 110 – унуннилий (дармштадтий), 111 – унунуний (рентгений), 112 – унунбий, 113 - унунтрий,114 – унунквадий, 115 – унунпентий, 116 – унунгексий, 117 – унунсептий, 118 – унуноктий. Условные названия элементам, начиная со 110, даются по номерам, при этом цифры номера называются по порядку по латыни. В скобках даны ещѐ не установившиеся названия новых элементов. Элемент с номером 117 до сих пор получить не удалось.

Сегодня существует около 400 разновидностей Периодической таблицы. Самой распространенной является восьмиклеточная таблица в короткопериодном варианте, однако Международный союз чистой и прикладной химии (ИЮПАК) рекомендует использовать длиннопериодный вариант Периодической системы (см. Рис.13.1), в которой по рекомендации ИЮПАК вертикальные ряды (группы) Периодической системы нумеруются от №1 (щелочные элементы) до №18 (инертные газы).

Рис. 13.1. Длиннопериодный вариант Периодической системы элементов

Период