Вычислить молярную, нормальную и процентную концентрации раствора, содержащего 0,156 г гидроксида бария в 300 мл раствора, если плотность раствора ρ = 1,15 г/см3.
Если вы внимательно посмотрели приложение 4, то, наверное, заметили, что у атомов некоторых элементов последовательность заполнения электронами орбиталей нарушается. Иногда эти нарушения называют "исключениями ", но это не так – исключений из законов Природы не бывает!Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО. Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним "приходит"девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один (рис. 6.16 б). Уменьшение энергии орбиталей полностью или наполовину заполненного подуровня является причиной целого ряда важных химических явлений, с некоторыми из которых вы еще познакомитесь.
2Fe⁰ + O₂⁰ = 2Fe⁺²O⁻²
Fe⁰ - 2e⁻ = Fe⁺² | 2 - восстановитель, процесс окисления
O₂ + 4e⁻ = 2O⁻² | 1 - окислитель, процесс восстановления
2Fe₂⁺³O₃ + C⁰ = 4Fe⁺²O + C⁺⁴O₂
Fe⁺³ + e⁻ = Fe⁺² | 4 - окислитель, процесс восстановления
C⁰ - 4e⁻ = C⁺⁴ | 1 - восстановитель, процесс окисления
2NaN⁺⁵O₃⁻² = 2NaN⁺³O₂ + O₂⁰
N⁺⁵ + 2e⁻ = N⁺³ | 2 - окислитель, процесс восстановления
2O⁻² - 4e⁻ = O₂⁰ | 1 - восстановитель, процесс окисления
2Ag⁺¹N⁺⁵O₃⁻² = 2Ag⁰ + 2N⁺⁴O₂ + O₂⁰
Ag⁺¹ + e⁻ = Ag⁰ | 2 - окислитель, процесс восстановления
N⁺⁵ + e⁻ = N⁺⁴ | 2 - окислитель, процесс восстановления
2O - 4e⁻ = O₂⁰ | 1 - восстановитель, процесс окисления
2KMn⁺⁷O₄⁻² = K₂Mn⁺⁶O₄ + Mn⁺⁴O₂ + O₂⁰
Mn⁺⁷ + e⁻ = Mn⁺⁶ | 1 - окислитель, процесс восстановления
Mn⁺⁷ +3e⁻ = Mn⁺⁴ | 1 - окислитель, процесс восстановления
2O⁻² - 4e⁻ = O₂⁰ | 1 - восстановитель, процесс окисления