С ХИМИЕЙ ЭЛЕКТРОЛИЗ 1) Электролиз 311,1 г 14,1 %-ного раствора хлорида натрия процесс
проводили при интенсивном перемешивании. Из полученного раствора
отобрали порцию массой 77,7 г. При взаимодействии раствора этой порции
с избытком Н2
S образовалось 4,8 г желтого осадка. Какой максимальный
объем хлора (н.у.) можно получить при электролизе оставшегося раствора,
если раствор не перемешивать?
2) Медный купорос массой 12,5 г растворили в воде и
получили раствор с массовой долей 10%. Через
полученный раствор в течение некоторого времени
пропускали электрический ток. Объем образовавшегося
на аноде газа составил 1,12 л. Рассчитайте массовую
долю вещества в полученном растворе
Пример (структура Льюиса)
NF4 = 5+4*1 = 9-1, так как это катион = 8 электронов и 4 электронные пары
F
I
F-N-F
I
F
Неспаренных электронов нет.
Так как структура это тетраэдр и углы вокруг центрального атома = 90º - гибридизация sp3 (1 орбиталь s и 3 орбитали p), молекула формирует 4 соединения сигма o(не хватает хвостика в правом верхнем углу)
Молекулярная геометрия:
I
-o- - Тетраэдр
I
Длина связи - расстояние между ядрами соседних химически связанных атомов, при котором энергия системы минимальна. При увеличении кратности связи ее длина уменьшается, а энергия связи – увеличивается, а при одинаковой кратности - чем меньше длина, тем больше энергия связи. Например, длина связи в различных видах связи атомов углерода равна:
(С-С) - 0.154 нм (энергия одинарной связи - 356 Дж/моль)
(С=С) - 0.134 нм (энергия двойной связи - 598 Дж/моль)
(С≡С) - 0.12 нм (энергия тройной связи - 813 Дж/моль).
Длина связи зависит также от гибридизации, например, для связи (С-Н) она равна (в нм – в нанометрах):
-при р-гибридизации (для радикала CH) - 0.1120
-при sp3-гибридизации (для метана CH4) - 0.1090
-при sp2-гибридизации (для этилена C2H4) - 0.1069
-при sp-гибридизации (для ацетилена C2H2) - 0.1060
Энергия связи [кДж/моль] - величина работы, необходимой для разрыва одной химической связи во всех молекулах, составляющих (1 моль) вещества. Она тем выше, чем больше энергии затрачивается при связывании отдельных атомов). Энергия связи показывает прочность связи. Энергия связи между двумя атомами зависит от кратности связи: с увеличением кратности энергия связи возрастает. Например, энергия:
- одинарной связи углерода ( C ) в молекуле этана (С2Н6) равна 263 кДж/моль
- двойной связи углерода (С=С) в этилене (С2Н4) равна 422 кДж/моль
- тройной связи углерода (C≡C) в молекуле ацетилена (С2Н2) равна 535 кДж/моль).
Прочность связей увеличиваются в ряду p-, sр3 -, sp2 -, sp-орбиталей и при включении в гибридизацию d-орбиталей. Энергии связи двухатомной молекулы соответствует энергия термической диссоциации, а энергии связи атомного ядра - дефект массы.
Валентные углы - углы между двумя воображаемыми линиями связей в химическом соединении. Они определяют геометрическую пространственную конфигурацию молекул. Например, в молекулах CH4, NH3 и H2O валентные орбитали центральных атомов находятся в одинаковом гибридном состоянии, однако углы между связями не равны: в CH4 он равен 109o, в NH3 - 107o, a в H2O - 105o .