Кристаллы галогенидов щелочных металлов
(для решения требуется авторизация)

Источник: The 42nd IChO, Tokyo

Кристаллическая структура галита (каменной соли)

В ионных кристаллах катионы, как правило, располагаются в пустотах плотнейшей кристаллической решетки анионов. Структура ионного кристалла, такого как хлорид натрия, является устойчивой, если катионы контактируют с ближайшими анионами. 

• В кристаллическом хлориде натрия как ионы Na⁺, так и ионы Cl^- имеют гранецентрированную кубическую упаковку. Укажите, какое число ионов Na⁺ и ионов Cl^- приходится на одну элементарную ячейку, а также координационные числа этих ионов в кристалле хлорида натрия. 

  
  

  Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

  Решение

• Ионные радиусы ионов Na⁺ и Cl^- в кристалле хлорида натрия равны 0,102 нм и 0,181 нм, соответственно. Вычислите плотность [в кг м^-3] кристалла хлорида натрия.

  
  

  Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

  Смотреть решение

  Решение

• В ионных неорганических веществах таких, как хлорид натрия, теплота образования кристаллической решетки из газообразных ионов очень велика. Энтальпию образования кристаллической решетки из газообразных ионов находят с помощью цикла Борна-Габера, изображенный ниже.

  

• Напишите уравнения химических реакций для процессов A и F. Вычислите энтальпию образования кристаллической решетки NaCl из газообразных ионов [в кДж моль^-1], используя значения энтальпий соответствующих процессов, приведенные в таблице. 

  

  
  

  Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

  Смотреть решение

  Решение

• Карбонат натрия, известный также как сода, является исходным материалом при производстве стекла, медикаментов, щелочных ПАВ и т.д. Его получают с помощью процесса Сольве, который можно записать в виде суммарной химической реакции:

  $2\mathrm{NaCl} + {\mathrm{CaCO}}_3 \to {\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3 + {\mathrm{CaCl}}_2$

  Эта реакция не протекает при непосредственном контакте веществ. Процесс происходит с участием аммиака и включает пять следующих реакций, где $∆$ обозначает нагревание:

  ${\mathrm{CaCO}}_3 \stackrel{∆}{\to } \mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{A}\mathbf{ }\mathbf{]}\mathbf{ }+ \mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{B}\mathbf{ }\mathbf{]}$
   $\mathrm{NaCl} + {\mathrm{NH}}_3 + \mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{B}\mathbf{ }\mathbf{]}\mathbf{ }+ {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \to \mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{C}\mathbf{ }\mathbf{]} +\mathbf{ }\mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{D}\mathbf{ }\mathbf{]}$
   $2\mathbf{ }\mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{C}\mathbf{ }\mathbf{]} \stackrel{∆}{\to } {\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3 + {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} +\mathbf{ }\mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{B}\mathbf{ }\mathbf{]}$
   $\mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{A}\mathbf{ }\mathbf{]} + {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \to \mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{E}\mathbf{ }\mathbf{]}$
   [ E ] + 2 [ D ] → CaCl2 + 2H2O + 2NH3$\mathbf{ }\mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{E}\mathbf{ }\mathbf{]}\mathbf{ }+ 2\mathbf{ }\mathbf{[}\mathbf{ }\mathbf{D}\mathbf{ }\mathbf{]} \to {\mathrm{CaCl}}_2 + 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} + 2{\mathrm{NH}}_3$

• Запишите химические формулы веществ, зашифрованных буквами [ A ]–[ E ].

  
  

  Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

  Решение