Решить задачи При сгорании 21 г этилена выделяется 1050 кДж теплоты. Определите тепловой эффект реакции, запишите термохимическое уравнение.
2. Термохимическое уравнение реакции полного сгорания ацетилена: 2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О + 2610 кДж. Сколько теплоты выделяется при сгорании 448 л ацетилена?
- В ионе PF4+, фосфор (P) имеет степень окисления +5, так как заряд иона равен +1, и 5 фторовых атомов имеют заряд -1 каждый. Другими словами, общая сумма зарядов в ионе должна быть равна заряду иона.
- В ионе BF4-, бор (B) имеет степень окисления +3, так как заряд иона равен -1, и 4 фторовых атома имеют заряд -1 каждый.
- В ионе P2O7 4-, фосфор (P) имеет степень окисления +5, так как заряд иона равен -3, и 7 кислородных атомов имеют заряд -2 каждый.
- В ионе SCl2 2+, сера (S) имеет степень окисления +4, так как заряд иона равен +2, и 2 хлоровых атома имеют заряд -1 каждый.
2) Для определения степени окисления элементов и составления уравнений процессов окисления и восстановления, необходимо знать изменение степеней окисления элементов и участие веществ в реакции.
- В реакции 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2, степень окисления азота (N) в NH3 уменьшилась с -3 до -2, что делает его восстановителем, а степень окисления натрия (Na) увеличилась с 0 до +1, что делает его окислителем. Уравнение процесса окисления: 4NH3 -> 2N2 + 6H2O (добавляем кислород для оксидации азота). Уравнение процесса восстановления: 2Na -> 2NaNH2 + H2 (происходит превращение натрия в аммиак).
- В реакции H2S + 2Na = Na2S + H2, степень окисления серы (S) уменьшилась с 0 до -2, что делает ее восстановителем, а степень окисления натрия (Na) увеличилась с 0 до +1, что делает его окислителем. Уравнение процесса окисления: H2S -> S + 2H+ + 2e- (серу окисляем, получаем два протона и два электрона). Уравнение процесса восстановления: 2Na+ + 2e- -> 2Na (находящийся в реакции ион натрия превращается в атом натрия).
- В реакции 4NH3 + 6NO = 5N2 + 6H2O, степень окисления азота (N) в NH3 уменьшилась с -3 до 0, что делает его восстановителем, а степень окисления азота (N) в NO увеличилась с +2 до +5, что делает его окислителем. Уравнение процесса окисления: 6NO -> 5N2 + 3O2 (окисление азота до степени окисления +5). Уравнение процесса восстановления: 4NH3 -> 2N2 + 6H2O (азотное соединение превращается в азот).
- В реакции 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O, степень окисления серы (S) увеличилась с -2 до +4, что делает ее окислителем, а степень окисления кислорода (O) уменьшилась с 0 до -2, что делает его восстановителем. Уравнение процесса окисления: 2H2S + 3O2 -> 2SO2 + 2H2O (сера окисляется до диоксида серы). Уравнение процесса восстановления: 3O2 + 6H+ + 6e- -> 3H2O (кислород восстанавливается до воды).
- В реакции 2HI + 2FeCl3 = I2 + 2FeCl2 + 2HCl, степень окисления йода (I) увеличивается с -1 до 0, что делает его окислителем, а степень окисления железа (Fe) уменьшается с +3 до +2, что делает его восстановителем. Уравнение процесса окисления: 2I- -> I2 + 2e- (исходный ион йода окисляется до молекуларного йода). Уравнение процесса восстановления: 2Fe3+ + 2e- -> 2Fe2+ (железо превращается из трехвалентного в двухвалентное).
4) Для составления уравнений реакций с использованием метода электронного баланса, необходимо знать изменение степеней окисления элементов и участие веществ в реакциях.
- В реакции КМnO4 + НСl = МnСl2 + Сl2 + КСl + Н2O, степень окисления марганца (Mn) увеличивается с +7 до +2, что делает его восстановителем, а степень окисления хлора (Cl) уменьшается с 0 до -1, что делает его окислителем. Уравнение процесса окисления: КМnO4 + 8Н+ + 5e- -> Мn2+ + 4Н2О (марганец окисляется до двухвалентного иона). Уравнение процесса восстановления: 2Сl- -> Сl2 + 2e- (хлор окисляется до молекуларного хлора).
- В реакции FeSO4 + КМnO4 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO, + H2O, степень окисления марганца (Mn) увеличивается с +7 до +2, что делает его восстановителем, а степень окисления железа (Fe) уменьшается с +2 до +3, что делает его окислителем. Уравнение процесса окисления: КМnO4 + 8Н+ + 5e- -> Мn2+ + 4Н2О (марганец окисляется до двухвалентного иона). Уравнение процесса восстановления: 6Fe2+ -> 6Fe3+ + 6e- (железо окисляется до трехвалентного иона).
- В реакции K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + S + H2O, степень окисления хрома (Cr) увеличивается с +6 до +3, что делает его окислителем, а степень окисления серы (S) уменьшается с 0 до -2, что делает ее восстановителем. Уравнение процесса окисления: K2Cr2O7 + 4Н+ + 6e- -> Cr3+ + 7Н2О (хром окисляется до трехвалентного иона). Уравнение процесса восстановления: H2S + 2Н+ + 2e- -> S + 2Н2О (сера окисляется до сульфана и высвобождает два протона и два электрона).
- В реакции Na2SO3 + KMnO4 + KOH = Na2SO4 + K2MnO4 + H2O, степень окисления марганца (Mn) увеличивается с +7 до +6, что делает его окислителем, а степень окисления серы (S) уменьшается с +4 до +6, что делает ее восстановителем. Уравнение процесса окисления: 2KMnO4 + 3H2O + 4OH- -> 2K2MnO4 + 4НО2 + 3О2 + 4Н2О (марганец окисляется до шестивалентного иона). Уравнение процесса восстановления: Na2SO3 + 2OH- -> Na2SO4 + 2Н2O + 2e- (сера окисляется до шестивалентного иона).
- В реакции MnO + KC1O3 + KOH = K2MnO4 + KC1 + H2O, степень окисления марганца (Mn) увеличивается с +2 до +7, что делает его окислителем, а степень окисления хлора (Cl) уменьшается с +5 до -1, что делает его восстановителем. Уравнение процесса окисления: 3MnO2 + 4OH- -> MnO4- + 2MnO2 + 2Н2О + 2e- (марганец окисляется до семивалентного иона). Уравнение процесса восстановления: КC1O3 + 6e- + 6Н+ -> 3С1- + 3Н2О (хлор окисляется до ионов хлора, высвобождаются шесть электронов и шесть протонов).
5)
- Определение степени окисления и валентности:
1) Углерод имеет степень окисления -4 в СН4 (метан), -3 в С2H6 (этан), +2 в СО (оксид углерода), +4 в СO2 (диоксид углерода).
2) Азот имеет степень окисления -3 в NH3 (аммиак), +1 в NH4Cl (хлорид аммония), +3 в NH4NO2 (нитрит аммония), +4 в N2H4 (гидразин).
3) Фосфор имеет степень окисления -3 в РН3 (аммония фосфид) и +5 в Н3РO4 (ортофосфорной кислоте).
6) Для составления уравнений реакций с использованием метода электронного баланса необходимо знать изменение степеней окисления элементов и участие веществ в реакциях.
- В реакции Pt + HNO3 + HCl = PtCl4 + NO + ..., степень окисления платины (Pt) увеличивается с 0 до +4, что делает ее окислителем, а степень окисления азота (N) уменьшается с +5 до +2, что делает его восстановителем. Уравнение процесса окисления: Pt + 4Cl- -> PtCl4 + 4e- (платина окисляется до тетрахлорида платины). Уравнение процесса восстановления: HNO3 + 3H+ + 2e- -> NO + 2H2O (азот окисляется до оксида азота и высвобождаются два протона и два электрона).
- В реакции C2H4 + К2Сr2О7 + H2SO4 = CO2 + ... + K2SO4 + ..., степень окисления углерода (C) увеличивается с -2 до +