Корозія металів — це поширений, але шкідливий і небажаний процес, що іноді може спричинити значні неприємні наслідки. Корозія заліза відбувається за реакцією: 4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3. Як ви вважаєте, чи можна корозію кузова автівки використати з користю, наприклад, для генерації електроенергії?
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
CH2=CH2+Br2-->BrCH2-CH2Br
m(Br2)=w*m=160*0,05=8 моль
n(Br2)=m/M=8/160=0,05 моль
n(Br2):n(CH2=CH2)=1:1-->n(CH2=CH2)=0,05 моль
n(CH2=CH2):n(CH3-CH2-OH)=1:1-->n(CH3-CH2-OH)=0,05 моль
m(CH3-CH2-OH)=n*M=0,05*46=2,3 г
ОТВЕТ: 2,3 г
2)CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
n(Cu(OH)2)=m/M=9,8/98=0,1 моль
n(Cu(OH)2);n(CuSO4)=1:1--->n(CuSO4)=0,1 моль
m(CuSO4)=n*M=0,1*160=16 г
K2CO3+2HCl=2KCL+H2O+CO2
n(CO2)=V/Vm=4,48/22,4=0,2 моль
n(CO2):n(K2CO3)=1:1-->n(K2CO3)=0,2 моль
m(K2CO3)=n*M=0,2*138=27,6 г
m(KCl)=50 -m(CuSO4)-m(K2CO3)=50-16-27,6=6,4 г
ОтВЕТ: 6,4 г
3)m(KOH)=m*w=200*0,112=22,4 г
n(KOH)=m/M=22,4/56=0,4 моль
4P+5O2=2P2O5
n(P)=m/M=6,2/31=0,2 моль
n(P):n(P2O5)=2:1-->n(P2O5)=0,1 моль
n(KOH);n(P2O5)=0,4:0,1--->4:1 --->
4KOH+P2O5=2K2HPO4+H2O
ответ: образуется кислая соль