ОТВЕТЫ на задания 2, 3, 4. Обратимся к примерам 2, 3, 4, презентации.
Из примера 3 следует, что при пересчёте величин, выраженных в электронвольтах, в кДж/моль необходимо использовать соотношение 1эВ = 1,602 * 10-19 Дж или 1,602 * 10-16 кДж.
Кроме того, необходимо учитывать, что потенциал ионизации выражают эВ/атом, а энергию ионизации - на моль атомов, поэтому для пересчета с атома на моль атомов необходимо использовать число Авогадро 6,02 * 1023 атомов /моль.
Из примера 4 следует, что для перевода электроотрицательности, выраженной в кДж/моль, в относительные единицы ( относительно лития) необходимо помнить, что относительная электроотрицательность лития принята равной единице, а выраженная в кДж/моль - 536,0 кДж/моль.
ОТВЕТЫ на задания 2.3.
А). Наиболее прочно соединение азота с водородом, так как они оба неметаллы и между ними возникает прочная ковалентная связь, трудно поддающаяся разрыву. В случае висмутистого водорода полуметалл висмут, для которого водородные соединения нехарактерны, если он и образует их, то они весьма неустойчивы.
В). В ряду HF, HCl, HBr, HI восстановительная способность элементов возрастает и самым сильным восстановителем будет йодоводород, так как йод имеет самый большой радиус, а следовательно наименьшие энергетические характеристики и в силу возросшей «металличности» легче отдаёт электроны, т. е. восстановительные свойства усиливаются. Поскольку при этом связь водорода с йодом ослабевает, а связывающая пара электронов смещена к йоду, отщепление иона водорода облегчается, т. е. усиливаются кислотные свойства.
Г). В ряду сероводород, селеноводород, теллуроводород с увеличением радиуса в этой подгруппе элементов уменьшается связь валентных электронов с ядром, т. е. появляются признаки «металличности», привносящие в соединение долю электровалентной связи, которая, как известно, слабее ковалентной, вследствие чего и прочность соединения ниже. Поэтому теллуроводород термически менее устойчив.
Д). Окислительная способность кислородсодержащих хлорных кислот зависит не только от степени окисления хлора, но и от стабильности соединения. Согласно логике, чем больше электронов отдал элемент на образование связей, тем больше будет у него стремление вернуть их обратно, так как энергетические характеристики каждого последующего электрона будут всё выше и, следовательно, окислительные свойства будут нарастать с увеличением валентности элемента. Из этих рассуждений можно сделать вывод, что самым сильным окислителем в ряду хлорных кислот будет хлорная кислота. Однако на практике самым сильным окислителем оказывается кислота хлорноватистая, вследствие своей неустойчивости. При её разложении высвобождается атомарный кислород, который и обусловливает сильные окислительные свойства HClO. Поэтому самые сильные окислительные свойства будут у хлорноватистой кислоты. В ряду HClO, HClO2, HClO3, HClO4 сила кислот будет возрастать, так как связь Н – О сильно поляризована в сторону кислорода, который стремится восполнить частичную потерю своей электронной плотности, имеющую место вследствие поляризации ковалентной связи O – Cl. Чем больше валентность хлора, тем сильнее он оттягивает электронную плотность от кислорода, тем сильнее в свою очередь кислород оттягивает электронную пару от водорода, облегчая его отрыв от молекулы, т. е. усиливая кислотные свойства. HClO4. – одна из самых сильных неорганических кислот.
Е).Сила кислот в ряду серная, селеновая, теллуровая будет уменьшаться, так как с увеличением радиуса атомов в подгруппе сверху вниз уменьшаются энергетические характеристики атомов, а следовательно появляются признаки «металличности», что ведёт к уменьшению кислотных свойств.
Ж).а). Гидроксид цезия более сильное основание, так как сверху вниз в подгруппе щелочных металлов увеличиваются радиусы атомов, уменьшаются их энергетические характеристики, что приводит к увеличению «металличности» и основных свойств гидроксидов. б). Ва(ОН)2 более сильное основание по тем же причинам. в). Zn(OH)2 , более сильное основание, чем гидроксид кадмия. В побочных подгруппах сверху вниз радиусы атомов уменьшаются вследствие сжатия электронных оболочек, так как рост заряда ядра элементов не компенсируется появлением нового электронного уровня, потому что f – электроны помещаются на предвнешний f – подуровень.
З). а)Более сильной кислотой по сравнению с сернистой является серная; ( смотри рассуждения в п. Д). б) Фосфорная кислота сильнее ванадиевой так как фосфор – неметалл, более электроотрицательный элемент, чем переходный металл – ванадий, поэтому поляризация связей Р – О будет сильнее, чем V – О и водород в фосфорной кислоте будет более свободен, чем у ванадиевой. в). Сернистая кислота будет более сильной, чем селенистая, так как вследствие увеличения радиуса у селена проявляются признаки «металличности», для которых не характерны кислотные свойства, поэтому мы наблюдаем их уменьшение.
