vladislav_ch

Для начала посчитаем количество кубиков железа \[n\cdot V_0\cdot\rho = m\] где n - количество кубиков железа, \(V_0 = a^3 = 10^{-18} м^3\), \(\rho = 7860 кг/м^3\) - плотность железа, \(m = 1 кг\) - масса железа \(n = 1.2723\cdot 10^{14}\) Теперь рассчитаем полную площадь поверхности железа \(S_{полн. поверхности} = n\cdot S_0 = 763.36 м^2\), где \(S_0 = 6a^2 = 6\cdot 10^{-12} м^2\) - площадь поверхности одного кубика Далее находим количество молекул азота \(n_{молекул} = \frac{S_{полн. поверхности}}{S_{молекулы азота} } = \frac{763.36}{0.16\cdot 10^{-18}} = 4.77\cdot 10^{21}\) И наконец, \(n(N_2) = \frac{n_{молекул}}{N_A} = 7.92\cdot 10^{-3} моль\)

Пункт 3. шесть электронов фульвена занимают первые три энергетические уровня.Тогда энергия \(\pi\)-системы фульвена равна \[2\cdot(\alpha+2.11491\beta) + 2\cdot(\alpha+\beta) + 2\cdot(\alpha+0.618034\beta) = 6\alpha + 7.465888\beta\]. Энергетические уровни бензола в рамках данной задачи необходимо знать (см. изображение) Энергия \(\pi\)-системы бензола равна \(6\alpha + 8\beta\). Теперь рассчитаем \(\beta\) \(\Delta E = E(НСМО) - Е(ВЗМО) = \frac{hc}{\lambda} = (\alpha–0.254102\beta) - (\alpha+0.618034\beta) = -0.872136\beta\) где \(\lambda\) - длина волны перехода Следовательно, \(\beta = -6.16 \cdot 10^{-19} Дж = -370.84 кДж/моль\) \[\Delta_r H = -\Delta Q= -(Е(бензол) - Е(фульвен)) = 0.534112β = -198 кДж/моль\]

Пункт 1. Сумма квадратов коэффициентов по вертикали и по горизонтали должна быть равна единице (условие нормировки волновой функции). Также нужно определиться со знаками этих коэффициентов. На первом уровне нет узловых плоскостей, на втором есть одна - проходит через атомы 3 и 6, на третьем тоже одна узловая плоскость - проходит через атомы 1 и 2, на пятом уровне две узловые плоскости - проходящая через атомы 1 и 2, а также проходящая через связи между атомами 3 и 4, 5 и 6. Наиболее логично предположить, что на шестом уровне три узловые плоскости: первая - между атомами 1 и 2; вторая - через связи между атомами 2 и 3, 2 и 6; третья - через связи между атомами 3 и 4, 5 и 6. Тогда оба неизвестных коэффициента на шестом уровне будут положительными. Немного сложней дело обстоит на четвертом уровне. Там скорее всего две узловые плоскости: первая - между атомами 1 и 2, вторая - между связями между атомами 3 и 4, 5 и 6. Тогда \(С_1\) будет положительным, \(С_2\) - отрицательным \[С_1 = 0.749476\] \[С_2 = -0.190444\] \[С_3 = 0.439042\] \[С_4 = 0.439042\]

На возможность протекания той или иной реакции окисления/восстановления влияет значение электрохимического потенциала. который в свою очередь может зависеть от концентрации H+. Чтобы лучше это понять, необходимо вспомнить уравнение Нернста Рассмотрим полуреакцию MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O: Если немного преобразовать это уравнения подставив все константы и приняв концентрации всех ионов, кроме катионов водорода, за 1М, то получится следующее выражение E = 1,51+ (0,059/5)*lg[H+ ]8 Из него видно, что при уменьшении концентрации катионов водорода (pH увеличивается) потенциал полуреакции тоже уменьшается: pH = 0, E = 1,51 B pH = 3, E = 1,23 B pH = 7, E = 0,85 B Для полуреакции MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH- E = 0,6 + (0,059/3)*lg(1/[OH-]4) pH = 7, следовательно [OH-] = 10-7 M, Е = 1,15 В Протекает та полуреакция, чей потенциал выше при данном pH

Раньше все решали Белавина, потому что задачи из него попадались на самой олимпиаде. К тому же там есть большинство тем, необходимых на респе, примеры решения задач, да и в целом это хороший сборник. Еще можно порешать Всероссийские олимпиады прошлых лет. Они очень мощно развивают химическую логику, заодно можно много новой и полезной неорганики узнать