1. Написать выражение константы химического равновесия для следующих реакций: a) 4 HCl + O2 <-->...

1. Написать выражение константы химического равновесия для следующих реакций:

a) ( 4 \text{HCl} + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2 \text{Cl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} )

Выражение константы равновесия для данной реакции записывается через концентрации продуктов и реагентов:

[ K_c = \frac{[\text{Cl}_2]^2 [\text{H}_2\text{O}]^2}{[\text{HCl}]^4 [\text{O}_2]} ]

где ( [\text{Cl}_2] ), ( [\text{H}_2\text{O}] ), ( [\text{HCl}] ), и ( [\text{O}_2] ) — равновесные концентрации соответствующих веществ.

б) ( \text{SO}_2 + 2 \text{H}_2\text{S} \rightleftharpoons 3 \text{S} + 2 \text{H}_2\text{O} )

Выражение константы равновесия для этой реакции:

[ K_c = \frac{[\text{S}]^3 [\text{H}_2\text{O}]^2}{[\text{SO}_2] [\text{H}_2\text{S}]^2} ]

где ( [\text{S}] ), ( [\text{H}_2\text{O}] ), ( [\text{SO}_2] ), и ( [\text{H}_2\text{S}] ) — равновесные концентрации соответствующих веществ.

Теперь рассмотрим, как увеличение давления повлияет на состояние равновесия в данных реакциях.

a) ( 4 \text{HCl} + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2 \text{Cl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} )

В данной реакции:

• Суммарное количество молекул в газовой фазе слева: ( 4 + 1 = 5 )
• Суммарное количество молекул в газовой фазе справа: ( 2 + 2 = 4 )

Увеличение давления сместит равновесие в сторону уменьшения числа молекул в газовой фазе, то есть вправо, к продуктам (( \text{Cl}_2 ) и ( \text{H}_2\text{O} )).

б) ( \text{SO}_2 + 2 \text{H}_2\text{S} \rightleftharpoons 3 \text{S} + 2 \text{H}_2\text{O} )

В данной реакции:

• Суммарное количество молекул в газовой фазе слева: ( 1 + 2 = 3 )
• Суммарное количество молекул в газовой фазе справа: ( 3 ) (сера в газовой фазе) + ( 2 ) (вода) = 5

Увеличение давления сместит равновесие в сторону уменьшения числа молекул в газовой фазе, то есть влево, к реагентам (( \text{SO}_2 ) и ( \text{H}_2\text{S} )).

1. Написать электронные формулы атомов, в которых последний электрон занял уровень ( 4d^5 ); ( 6p^2 ). Какие это элементы?

a) Уровень ( 4d^5 ):

Электронная конфигурация атома, где последний электрон занял уровень ( 4d^5 ), соответствует элементу, который имеет до этого заполненные уровни. Полная электронная конфигурация будет:

[ 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 4d^5 ]

Этот элемент — технеций (Tc), который имеет атомный номер 43.

b) Уровень ( 6p^2 ):

Электронная конфигурация атома, где последний электрон занял уровень ( 6p^2 ), соответствует элементу, который имеет до этого заполненные уровни. Полная электронная конфигурация будет:

[ 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6 6s^2 4f^{14} 5d^{10} 6p^2 ]

Этот элемент — свинец (Pb), который имеет атомный номер 82.

1. Для реакции a) выражение константы химического равновесия будет Kc = [Cl2]^2 [H2O]^2 / [HCl]^4 [O2]. Для реакции б) выражение константы химического равновесия будет Kc = [S]^3 [H2O]^2 / [SO2] [H2S]^2. При увеличении давления в реакции a) равновесие будет сдвигаться в сторону уменьшения объема газов, то есть будет увеличиваться количество продуктов (Cl2 и H2O). В реакции б) увеличение давления также приведет к увеличению количества продуктов (S и H2O).

2. Элемент с последним электроном, занимающим уровень 4d5, это марганец (Mn). А элемент с последним электроном на уровне 6p2 - это кислород (O).