Характеристика ионов водорода. Диамагниты. Задачи 805 — 807

Характеристика ионов водорода. Энергетические схемы образования молекулярных орбиталей ионов 

 

Задача 805. 

Какие из перечисленных атомов, ионов и молекул диамагнитны: а) Н; б) Н2; в)  H2; г)  H22–?

Зешение:

а) Атом Н имеет на внешнем энергетическом уровне один электрон (1s1) вследствие чего суммарный спин отличен от нуля — атом парамагнитен.

б) Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона Н2 имеет вид:

При образовании H2—  из атома водорода и иона Н- образуется молекулярная орбиталь на которой содержится два электрона на связывающей орбитали и один на разрыхляющей, суммарный спин отличен от нуля, что и придаёт частице парамагнитные свойства.

в) Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона H2  имеет вид: 

При образовании Н2 из двух атомов водорода образуется молекулярная орбиталь на которой содержится два электрона на связывающей орбитали. Неспаренных электронов нет, значит, суммарный спин электронов равен нулю —  частица диамагнитна.

г) Энергетическая схема образования молекулярных орбиталей иона H22– имеет вид:

При образовании H22-  из двух ионов Н- образуется молекулярная орбиталь на которой содержится два электрона на связывающей орбитали и два на разрыхляющей, суммарный спин электронов равен нулю —  частица диамагнитна.

Ответ: б3.


Задача 806. 
Гремучая смесь при комнатной температуре: а) находится в состоянии химического равновесия; б) не находится в состоянии химического равновесия? Потому что: 1) скорость реакции равна нулю; 2) внесение катализатора приводит к протеканию реакции.
Решение:
Смесь, состоящая из двух объёмов водорода и одного объёма кислорода, называется гремучей смесью. При поджигании этой смеси происходит сильный взрыв. В обычных условиях водород с кислородом не взаимодействует. Малая скорость этой реакции при обычных условиях  обусловлена  высокой энергией активации данной реакции. И, если бы данная реакция  при н. у. находилась в состоянии равновесия, то при внесении катализатора равновесие процесса не сместится. Объяснить это можно тем, что катализаторы – это вещества, которые увеличивают скорость протекания реакций как прямой, так и обратной, что, само собой на смещение равновесия не влияет. Так как в данной системе при внесении катализатора начинает протекать реакция, то можно сделать вывод: система не находится в состоянии равновесия.

В действительности данная реакция относится к реакциям цепного характера, не к обратимым реакциям. Обычно цепные реакции протекают с участием активных центров — атомов водорода, кислорода и гидроксид-радикалов. 

Применение катализатора сильно увеличивает скорость взаимодействия между молекулами Н2 и О2, что приводит к образованию двух гидроксильных радикалов: 

H2 + O2 = OH. + OH

Затем радикалы ОН. реагируют с молекулой Н2:

ОН. + H2 = H2O + H. 

далее 

H. + O2 = O. + OH

Видео:подвижности ионов и числа переносаСкачать

подвижности ионов и числа переноса

Затем могут протекать следующие процессы:

 H. + OH. = H2O;
 2H. + O. = H2O.

Процесс ускоряется – реакция протекает со взрывом.


Задача 807. 
Исходя из указанных значений электродных потенциалов:
 H2 + 2 = 2Н, 0 = 2,23B;
 2H+ + 2 = H2, 0 = 0,41B (при pH = 7).
установить, может ли гидрид-ион существовать в водных растворах: а) да; б) нет?
Решение:
Сначала установим, может ли самопроизвольно протекать данная реакция, по величинам стандартных потенциалов водородных электродов. Из законов электрохимии вытекает, что окислителем всегда служит электрохимическая система с более высоким значением потенциала. Поскольку потенциал Н+ значительно больше, чем потенциал Н, то практически при любых концентрациях ионов Н+ и Н будут реагировать друг с другом с образованием Н2, при этом гидрид-ион будет служить восстановителем и окисляться ионом Н+. Реакция будет протекать слева направо:

H+ + H ⇔ H2

В водном растворе всегда присутствуют ионы Н+, образуемые при диссоциации воды:

H2O ⇔ H+ + OH

Таким образом, гидрид-ион Н не может существовать в водном растворе, потому что он взаимодействует с ионом водорода по ионно-молекулярному уравнению:

H+ + H⇔ H2.

Ответ: б).


📽️ Видео

Диа- и парамагнетики в неоднородном полеСкачать

Диа- и парамагнетики в неоднородном поле

Урок 289. Магнитное поле в веществе. Магнитная проницаемость. Диа-, пара- и ферромагнетикиСкачать

Урок 289. Магнитное поле в веществе. Магнитная проницаемость. Диа-, пара- и ферромагнетики

Получение 102 элемента на ускорителе многозарядных ионов, 1964 г.Скачать

Получение 102 элемента на ускорителе многозарядных ионов, 1964 г.

Электролитическая диссоциация/ Вычисления/ДИМ/Сборник по химии/Страницы 205 - 210/.№ 49-64; 1-53./Скачать

Электролитическая диссоциация/ Вычисления/ДИМ/Сборник по химии/Страницы  205 - 210/.№ 49-64; 1-53./

Мнимые числа реальны: #13 Поверхности Римана [Welch Labs]Скачать

Мнимые числа реальны: #13 Поверхности Римана [Welch Labs]

Магнитные свойства вещества, Киевнаучфильм, 1980Скачать

Магнитные свойства вещества, Киевнаучфильм, 1980

Основные задачи РОСНЕДР по развитию МСБ твердых полезных ископаемых. ГЕРМАХАНОВ А.А.Скачать

Основные задачи РОСНЕДР по развитию МСБ твердых полезных ископаемых. ГЕРМАХАНОВ А.А.

1. Определение числа РейнольдсаСкачать

1. Определение числа Рейнольдса

Лекция 13. Классификация режимов работы УМ по напряженности. Динамические характеристики (Ч. 2)Скачать

Лекция 13. Классификация режимов работы УМ по напряженности. Динамические характеристики (Ч. 2)

Радиохимия (часть 2). Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом. Химия – ПростоСкачать

Радиохимия (часть 2). Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом. Химия – Просто

Неорганическая химия: ТМО и ТВС(Теория молекулярных орбиталей и Теория валентных связей)|КДО КНИТУСкачать

Неорганическая химия: ТМО и ТВС(Теория молекулярных орбиталей и Теория валентных связей)|КДО КНИТУ

Метрология и радиоизмерения. Лекция №6 (12.10.2021) [5 семестр]Скачать

Метрология и радиоизмерения. Лекция №6 (12.10.2021) [5 семестр]

Наночастицы на основе амфифильных сополимеров N-винилпирролидона и метилфеофорбида_Рыбкин А.Ю.Скачать

Наночастицы на основе амфифильных сополимеров N-винилпирролидона и метилфеофорбида_Рыбкин А.Ю.

Лекция 1 | Вариационное исчисление | Николай Филонов | ЛекториумСкачать

Лекция 1 | Вариационное исчисление | Николай Филонов | Лекториум

Лекция 3. Свойства алгебраических операций над матрицамиСкачать

Лекция 3. Свойства алгебраических операций над матрицами

Водородные мазеры и радиотелескопы // Лекция Николая ДемидоваСкачать

Водородные мазеры и радиотелескопы // Лекция Николая Демидова
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии