Составьте электронные формулы приведенных в заданиях элементов и их графическое изображение в нормальном и возбужденном состояниях. Укажите возможные степени окисления и окислительно-восстановительные свойства атомов этих элементов. (Решение → 31103)
Заказ №38812
Составьте электронные формулы приведенных в заданиях элементов и их графическое изображение в нормальном и возбужденном состояниях. Укажите возможные степени окисления и окислительно-восстановительные свойства атомов этих элементов. Какой из этих элементов является более сильным восстановителем? Почему? Приведите примеры гидроксидов металлического элемента, составьте уравнения их ступенчатой диссоциации (если она протекает). Напишите уравнения реакций в цепочках превращений, указав условия их протекания. Приведите примеры роли этих элементов в жизнедеятельности живых организмов; применения простых и сложных веществ, образованных этим элементом, в сельском хозяйстве и технике. а) N и Fe; FeO→Fe→FeCl3→Fe(OH)3→K2FeO4 FeCl2→Fe(OH)2
Решение:
1. Рассмотрим свойства азота и железа. Железо – элемент 4-го периода и VIIIБ-группы Периодической системы, порядковый номер 26. Вместе с кобальтом Со и никелем Ni образует семейство (триаду) железа. Электронная формула атома [18Ar]3d6 4s2 , характерные степени окисления 0, +II и +III (последняя наиболее устойчива). Шкала степеней окисления железа: По электроотрицательности (1,64) железо занимает промежуточное положение между типичными металлами (Na, Са) и типичными неметаллами (F, О, N). Проявляет амфотерные свойства, металлические (основные) свойства преобладают над неметаллическими (кислотными), в соединениях находится в составе катионов (чаще) и анионов (реже). Образует многочисленные соли и бинарные соединения. 298 В природе – седьмой по химической распространенности элемент (четвертый среди металлов, первый тяжелый металл); находится в химически связанном виде. Жизненно важный элемент для всех организмов. Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении: Fe + 2NaOH (50 %) + 2Н2O = Na2[Fe(OH)4]↓ + Н2↑ и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия. Железо вытесняет (по ряду напряжений) менее активные металлы из растворов их солей: Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu↓ Железо медленно окисляется во влажном воздухе (ржавеет), из-за рыхлости коричневой ржавчины (FeIIFe2 III)O4 защитный слой не создается. Азот – элемент 2-го периода и VA-группы Периодической системы, порядковый номер 7. Электронная формула атома [2He]2s2 2p3 , характерные степени окисления 0, -III, +III и +V, реже +II, +IV и др.; состояние Nv считается относительно устойчивым. Электронная диаграмма внешнего квантового слоя: Атом азота не может возбуждаться, т.к. в его внешнем квантовом слое нет свободной орбитали. Он образует три ковалентных связи за счёт спаривания электронов: NH3, Н3С-NH2, R — CH = NH. Шкала степеней окисления азота: Азот обладает высокой электроотрицательностью (3,07), третий после F и О. Проявляет типичные неметаллические (кислотные) свойства. Образует различные кислородсодержащие кислоты, соли и бинарные соединения, а также катион аммония NH4 +и его соли. В природе – семнадцатый по химической распространенности элемент (девятый среди неметаллов). Жизненно важный элемент для всех организмов. Таким образом, железо является более сильным восстановителем, так как, являясь амфотерным металлом, он преимущественно отдает электроны, а азот (неметалл) преимущественно присоединяет электроны, то есть чаще проявляет окислительные свойства. Параметр Железо Азот Оксиды элементов (класс) амфотерные оксиды FeO; кислотные оксиды NO 299 Fe2O3 Fe3O4=FeO*Fe2O3 NO2 N2O3 N2O5 Гидроксиды элементов (класс) основания– гидроксиды железа Fe(OH)2; Fe(OH)3 кислоты HNO2 HNO3 Окислительновосстановительные свойства железо –амфотерный металл, поэтому может быть и окислителем и восстановителем в зависимости от степени окисления характера реагирующих веществ и среды, может быть , как окислителем, так и восстановителем, так как Уравнения диссоциации для Fe(OH)2 1-я ступень Fe(OH)2FFeOH++OH– 2-я ступень FeOH+FFe3++OH– для HNO3 HNO3FH ++NO3 – 2. Напишем уравнения реакций в цепочках превращений FeO→Fe→FeCl3→Fe(OH)3→K2FeO4 FeCl2→Fe(OH)2 2.1 Из оксида железа (II) можно получить железо с помощью сильных восстановителей, например, углерода 2FeO+C=2Fe+CO2 2.2 Хлорид железа (III)можно получить при взаимодействии железа с соляной кислотой (без доступа воздуха), так как железо стоит в ряду активности металлов до водорода, или при взаимодействии с хлором при повышении температурного режима. 2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2 2Fe+3Cl2=2FeCl3
- Чему равен титр раствора хлорида калия если при добавлении к 20 мл этого раствора избытка нитрата серебра получено 0,2668 хлорида серебра? Чему равна нормальность раствора хлорида калия?
- Не проводя расчёта, определить качественно, в каких химических реакциях величина изменения энтропии будет уменьшаться, увеличиваться или приближаться к нулю: 4Fe(к)+3O2(г)=2Fe2O3(к), N2O4(г)=2NO2(г), 2H2(г)+O2(г)=2H2O(ж), N2(г)+O2(г)=2NO(г), CaO(к)+CO2(г)=CaCO3(к), 2H2(г)+O2(г)=2H2O(г), N2(г)+3H2(г)=2NH3(г).
- Сравните рентабельность продукции за три квартала на основе следующих данных Показатели Ед. изм. Квартал года I II III Количество изделий Цена одного изделия Себестоимость одного изделия шт. руб. руб.
- Каково строение монозамещенного ацетоуксусного эфира, если при кислотном расщеплении его образуется валериановая кислота? Какое вещество должно образоваться при кетонном расщеплении этого эфира?
- Тема «Портфель ценных бумаг». Задание выполняется с использованием лекции по Теме 6; файла Excel «Построение портфеля по статданным»; учебных пособий [1; гл. 4], [2; гл. 4] из списка основной литературы; учебного пособия Филонова Е.С.
- Определение допустимой продолжительности пребывания людей на радиоактивно зараженной местности.
- 17 октября организацией в банке были получены 15 000 руб. на хозяйственные нужды. Указанная сумма оприходована по кассе 18 октября и выдана под отчет
- Предприятие занимается производством продукта А. Для работы наняты несколько сборщиков и испытателей, выплачивая им фиксированную заработную плату в мес
- Укажите, какой из изомерных ксилолов легче нитруется и почему. Напишите уравнения соответствующих реакций и назовите конечные продукты.
- Согласно решению арбитражного суда в пользу предприятия была взыскана сумма упущенной выгоды в размере 1000 тыс. руб., которая в исполнительном листе указана как убытки. Предприятие отнесло эту сумму в кредит счета 90.
- Какая масса хлорида никеля (2) должна содержаться в 50 мл раствора с pH=3,5, чтобы при насыщении его сероводородом образуется сульфид никеля?
- Во сколько раз следует увеличить концентрацию кислорода в реакции 2H2(г)+O2(г)↔2H2O, чтобы при уменьшении концентрации водорода в 4 раза скорость прямой реакции не изменилась?
- Номинал облигации равен N руб., купон выплачивается один раз в год по ставке – с%, до погашения остается n лет. На рынке доходность на инвестиции с уровнем риска, соответствующим данной облигации, оценивается в r %
- Черный вес вала руля 8,5 кг. Чистый вес – 7 кг. Цена заготовки 1,15 тыс. руб. Цена отходов 7 тыс. руб. за 1 т. Зарплата на всех операциях по обработке вала руля составила 2800 руб. Общепроизводственные расходы составляют 280 %.