VV2009.1 a) Рассчитайте стандартную энтальпию образования гидрокарбоната натрия NaHCO 3 , используя имеющиеся данные о стандартных энтальпиях следующих реакций: стандартная энтальпия образования гидроксида натрия NaOH(т) Δf H 0 = − 425,61 кДж / моль b) стандартная энтальпия образования диоксида углерода CO 2 (г) Δf H 0 = − 393,51 кДж / моль NaOH(т) + CO 2 (г) → NaHCO 3 (т) Δr H 0 = − 127,5 кДж / моль Рассчитайте стандартную энтальпию образования B2 O 3 (т) по следующим данным B2 O 3 (т) + 3H2 O (г) → B2 H6 (г) + 3O 2 (г) Δr H 0 = + 2035 кДж / моль Стандартная энтальпия образования воды Δf H 0 (H2 O) = − 285,8 кДж / моль энтальпия образования B2 H6 (г) Δf H 0 (B2 H6 ) = + 38,5 кДж / моль Энтальпия испарения воды 0 (H2 O) = + 44,0 кДж / моль ΔHvap VV2009.2 a) Напишите уравнения диссоциации (CH3 )3 NOH и выражение для K b . Какое из оснований наиболее сильное: LiOH (pK b,I = 0,17) или NaOH (pK b,II = − 0,87)? Обоснуйте! b) Изобразите пространственные структуры молекул следующих оксокислот: H2 CO 3 , HBrO 3 , H6 TeO 6 , HMnO 4 . Какая координация (геометрия) соответствует каждой из молекул? Сколько атомов кислорода в непродиссоциировавшей молекуле кислоты не протонированы? Расположите кислоты в порядке возрастания их силы (K a1 ). (Подсказка: сила оксокислот хлора) c) Расположите кислоты в порядке возрастания их силы (K a1 ): HNO 2 (в 0,10 М растворе HNO 2 α = 7,3%), HNO 3 (K a = 43,6), HClO 4 (pK a ≈ − 10), CH3 COOH (в 0,10 М растворе CH3 COOH значение pH равно 3,39), H3 PO 4 (в растворе, полученном при смешении 23 см 3 0,31 М H3 PO 4 и 41 см 3 0,38 М NaH2 PO 4 , значение pH равно 2,12) и HBrO (значение pH раствора ⎛⎝ ρ = 1,0 г / см 3 ⎞⎠ , который получен растворением 1,3 г NaBrO в 100 г воды, равно 10,71). Ответ подтвердите расчётами! VV2009.3 a) Стандартная электродвижущая сила гальванического элемента Ag ∣ AgI(т) ∣ AgI(р) ∣ Ag при 25 °C равна 0,9509 В. 1. Напишите реакции, происходящие на аноде и на катоде, а также суммарную реакцию. 2. Рассчитайте произведение растворимости ПР и растворимость s AgI в чистой воде. b) Ниже приведены диаграммы Латимера для фосфора в кислой и основной средах. V − 0,28 В III − 0,50 В I − 0,51 В 0 − 0,06 В − III H3 PO 4 → H3 P O 3 → H3 PO 2 → P → P H3 P V O4 3 − − 1,12 В → HP III O 3 2 − − 1,57 В → H2 P I O 2 − − 2,05 В 0 − 0,89 В − III → P → P H3 1. Какие частицы склонны к диспропорционированию? Кратко поясните. 2. Фосфан используется в полупроводниковых технологиях при допировании кремния. Промышленно фосфан получают при разложении белого фосфора в присутствии щёлочи. Напишите реакцию получения и определите константу равновесия. Оцените самопроизвольность процесса. E x0 P. 3. Рассчитайте значение Ex0 перехода HPO 3 2 − → VV2009.4 1 В ядерных реакциях с использованием изотопа 48 Ca и мишений из 238 U, 242,244 Pu , 245,248 Cm , 249 Cf были получены изотопы A–I элементов 112, 114, 116 и 118. Один из методов подтверждения синтеза изотопов новых элементов основывается на сравнении свойст их дочерних нуклидов (т.е. изотопов, образовавшихся в результате распада) со свойствами ранее синтезированных нуклидов. Ниже даны цепочки альфа-распадов синтезированных изотопов A–I (', '', ''', … — обозначены дочерние нуклиды). Первое число — значение энергии альфа-частицы и второе число — время жизни нуклида. Две последние величины не являются константами, но их значения близки к некоторых средним значениям для всех нуклидов данного изотопа. 1. 238 U 92 Uub * Ca → 286 + 48 20 112 9,56; 8,75s 9,8; 0,28s 9,29; 11,8ms 8,53; 29,1s SF; 3,33h 9,70; 0,28s 9,30; 0,42s SF; 381s A → A' → A'' → A''' → A'''' → 2. 242 94 Pu Uuq * Ca → 290 + 48 20 114 10,02; 0,28s 9,5; 7,88s B → B ' → B'' → B''' → B'''' → 3. 244 94 Pu Uuq * Ca → 292 + 48 20 114 10,03; 1,5s 9,54; 5,46s SF; 0,32s 9,80; 4,58s 9,13; 18,0s SF; 7,4s 9,71; 30,4s 8,76; 15,4m 8,83; 1,6m C → C ' → C'' → D → D ' → D'' → SF; 16,5m E → E ' → E'' → E''' → 4. 245 Cm 96 Uuh * Ca → 293 + 48 20 116 10,84; 7,1ms 10,19; 0,13s SF; 0,32ms 10,74; 18ms 10,02; 0,48s 9,54; 3,8s F → F ' → F'' → 9,70; 0,20s 9,30; 0,19s 8,54; 1,9m SF; 1,3h G → G ' → G'' → G''' → G'''' → G''''' → G'''''' → 5. 248 Cm 96 Uuh * Ca → 296 + 48 20 116 10,54; 55ms 9,81; 10,97s 9,11; 152,6s SF; 23s H → H ' → H'' → H''' → 6. 249 Cf 98 Uuo * Ca → 297 + 48 20 118 11,65; 0.89ms 10,80; 10ms 10,16; 0,16s SF; 1,9ms I → I ' → I'' → I''' → Для следующих вопросов ответ напишите в стандартном виде A E; Z ответ обоснуйте максимально лаконично. a) Определите какие изотопы были синтезированы в реакциях 1–3 (A–E), если известно, что изотопы 112 и 114 элементов образовались при выделении от 3 до 5 нейтронов из горячих ядер X * и для приведённых нуклидов большая энергия альфа-распада соответствует изотопу с меньшим массовым числом. b) Учитывая, что массовые числа синтезированных изотопов образуют непрерывный ряд, определите, какие изотопы образовались в реакциях 4–5 (F–H). c) Определите, какой изотоп образовался в реакции 6 (I). VV2009.5 Полиэдрические углеводороды напоминают своей формой многогранники. Одним из первых подобных углеводородов был синтезирован кубан. Схема его синтеза приведена ниже. Ключевым этапом синтеза является перегруппировка Фаворского (В → C), в результате которой окончательно формируется кубический каркас дикарбоновой кислоты C. 2 O Cl Br Fe2(CO)9 Fe(CO)3 CeIV, [4+2] + A Br Cl O ℎν KOH, 100°C SOCl2 t-BuOOH Δt A → B → C → D → E → кубан a) Нарисуйте структурные формулы веществ А–Е. b) Напишите механизм реакции В → C. c) Зачем на первом этапе синтеза используют: 1) Fe2 (CO)9 , 2) соль Ce IV ? 3