При проектировании цеха по производству химического вещества (Х) в промышленных масштабах необходимо указать расположение вентиляционных шахт для вывода людей из рабочей зоны, в которой возможно возникновение чрезвычайной ситуации. Задания (вещество Х определяется вариантом): (Решение → 35434)

Заказ №38828

При проектировании цеха по производству химического вещества (Х) в промышленных масштабах необходимо указать расположение вентиляционных шахт для вывода людей из рабочей зоны, в которой возможно возникновение чрезвычайной ситуации. Задания (вещество Х определяется вариантом): 1.Рассчитать молярную массу газообразного вещества (Х) по указанной относительной плотности газа; 2.Используя состав вещества (Х) в массовых процентах, определить формулу вещества (Х); 3.Определите порядковые номера, число нейтронов, число протонов, число электронов, номер периода и номер группы периодической системы химических элементов, в которых находятся атомы элементов, входящих в состав молекулы. 4.Напишите электронную формулу атомов химических элементов, входящих в состав молекулы. Определите электронные семейства, к которым относятся элементы. 5.Определите квантовые числа валентных электронов в наиболее электроотрицательном атоме, входящем в состав молекулы. 6.Используя метод валентных связей, показать образование молекулы (Х); 7.Определите степени окисления атомов в молекуле. 8.Сравните окислительно-восстановительные, кислотно-основные свойства атомов химических элементов, входящих в состав молекулы, проанализировав их положение в периодической таблице Д.И. Менделеева. 9.Определите тип химической связи в молекуле (Х) на основании разности электроотрицательностей атомов (электроотрицательности приведены в Приложении 2 табл. 1). 10.Оценить пожарную опасность (горючее вещество или окислитель) химического вещества (Х), используя справочник [6].

Таблица 2.1 –Исходные данные Nп/п Относительная плотность газа (Х) Состав вещества в масс.% 1 2 3 10. D ( X ) NH3 = 5,176 C – 13,64; F – 86,36

Решение:

1.Определение молярной массы вещества Относительная плотность газов (в данном случае по аммиаку) определяется по формуле: 𝐷𝑁𝐻3 = 𝑀газа 𝑀𝑁𝐻3 (2.1) где М газа –молекулярная масса газа, г/моль; 𝑀𝑁𝐻3 - молекулярная масса аммиака, г/моль 𝑀𝑁𝐻3 = 14 + 3 ∙ 1 = 17 г/моль 39 Тогда из формулы (2.1) молярная масса газа составит 𝑀газа = 𝑀𝑁𝐻3 ∙ 𝐷𝑁𝐻3 = 17 ∙ 5,176 = 87,99 ≈ 88 г/моль Ответ: молярная масса газа 𝑀газа = 88 г моль 2. Определение формулы вещества Определим атомную массу веществ в составе газа по массовому составу (%), см. табл.2 М(С) = 𝑀газа ∙ 0,1364 = 12 г моль М(𝐹) = 𝑀газа ∙ 0,8636 = 76 г моль Определяем количество моль вещества в составе газа М(С) 12 : М(𝐹) 19 = 12 12 : 76 19 = 1: 4 Следовательно, молекулярная формула вещества СF4 – тетрафторид углерода. 3. Определение положения атомов элементов вещества в таблице Д.И. Менделеева Запишем данные о положении атомов элементов вещества по заданным параметрам в виде таблицы 2.2. Таблица 2.2 – Положение атомов в периодической таблице № п/п Наименование параметра Углерод С Фтор F Примечание 1 Порядковый номер № 6 9 В таблице 2 Число протонов р+ 6 9 р +=№ 3 Число электронов е - 6 9 р +=е4 Число нейтронов n 0 12-6=6 19- 9=10 m(n 0 )= А-{(m(р + )+m(e - )} Атомная масса электронов пренебрежительно мала 5 Номер периода 2 2 6 Номер группы IVA VIIA А – основная подгруппа 4. Электронные формулы и электронные семейства атомов вещества Атом углерода 6С +6 ) ) 2 4 Электронная формула 1s 22s22p2 Углерод относится к семейству р - элементов, так как у него происходит заполнение электронами р- подуровня 40 Атом фтора 9F +9 ) ) 2 7 Электронная формула 1s 22s22p5 Фтор относится к семейству р - элементов, так как у него происходит заполнение электронами р – подуровня 5. Определение квантовых чисел валентных электронов в наиболее электроотрицательном атоме, входящем в состав молекулы Наиболее отрицательным атомом в соединении СF4 является фтор. Электронные формулы отображают распределение электронов в атоме по энергетическим уровням, подуровням (атомным орбиталям). Электронная формула 1s 22s22p5 количество уровней в атоме фтора – 2; s-, р - подуровни, валентные электроны: 2s 2 2р 5 Главное квантовое число (n) определяет наиболее вероятное расстояние электрона от ядра, т.е. средние размеры электронного облака и энергию электрона. Совокупность электронов, характеризуемых определенным главным квантовым числом, образует в атоме энергетический уровень или слой. Главное квантовое число может принимать все целые значения от 1 до ∞, то есть 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, … Числовым значениям уровней соответствуют буквенные: K L M N O P Q 1 2 3 4 5 6 7 Для валентных электронов фтора n=2 (соответствует номеру периода), обозначается L. Орбитальное квантовое число (l), называемое также побочным или азимутальным, определяет форму электронного облака и отклонение энергетического состояния от среднего значения, характеризуемого главным квантовым числом, т.е. характеризует энергию электрона на энергетическом подуровне. Орбитальное квантовое число может принимать целочисленные значения от 0 до (n – 1). Т. е. для первого энергетического уровня (n = 1) может иметь только одно значение: 0, для второго (n = 2) может иметь два значения: 0 и 1, для третьего – три значения: 0, 1 и 2 и т.д. Совокупность электронов данного уровня, характеризуемых определенным орбитальным квантовым числом, образует подуровень. Численным обозначениям подуровней соответствуют буквенные: 0 1 2 3 4 5 s p d f g h Значения орбитальных квантовых чисел для валентных электронов фтора 𝑙 = 0 для 𝑠 − подуровня 𝑙 = 1 для 𝑝 − подуровня