Докажите на основании химических свойств правильность расстановки Д.И. Менделеевым иода и теллура в VIIA- и VIA-группах соответственно, несмотря на кажущееся нарушение физического принципа расположения элементов по возрастанию относительной атомной массы.

12.33. Известны температуры плавления и кипения халькогеноводородов H₂Э:

Постройте график зависимости t_пл = f(Z_э) и t_кип = f(Z_э). Объясните аномальный (с точки зрения периодичности) ход графиков. Методом экстраполяции найдите гипотетические значения температур плавления и кипения воды по этим величинам для остальных H₂Э. Предскажите также значения t_пл и t_кип для H₂Po.

12.34. Рассчитайте стандартную энергию Гиббса образования газообразных халькогеноводородов при 298 K. Сделайте вывод о сравнительной химической активности халькогенов в свободном виде, о термической устойчивости и восстановительной способности халькогеноводородов. Предскажите устойчивость и окислительно-восстановительные свойства H₂Po.

12.35. Укажите, что означают записи O^─I и O^1─, O^─II, O^2─. Рассмотрите следующие термохимические уравнения:

O_(г) + е^─_∞ = O^─_(г);  ─148 кДж

O^─_(г) + е^─_∞ = O^2─_(г);  +780 кДж

Сделайте вывод о реальности существования ионов O^─ и O^2─. Как по-другому называют величины ΔH° этих реакций? Рассчитайте стандартную энтальпию образования газообразного иона O^2─. Почему ион O^2─ не может существовать в водном растворе?

12.36. Что означают записи O^+I и O¹⁺, O^+II, O²⁺. Рассмотрите следующие термохимические уравнения:

O_(г) = O⁺_(г) + е^─_∞; + 1314 кДж и

O⁺_(г) = O²⁺_(г) + е^─_∞; + 3388 кДж

Сделайте вывод о реальности существования ионов O⁺ и O²⁺. Как по-другому называют величины ΔH° этих реакций? Какой ион будет более устойчивым – O⁺ или O₂⁺?

12.37. Рассчитайте при 298 K стандартную энергию Гиббса процесса

O₂ = O₂⁺ + е^─_∞.

Как называют этот процесс? В каких условиях на практике он проводится? Запишите названия частиц O₂⁺, O₂, O₂^─ и O₂^2─. Охарактеризуйте их магнитные свойства, изменение порядка, длины и энергии связей кислород–кислород по методу молекулярных орбиталей.

12.38. Баллон емкостью 25 л наполнен газообразным кислородом под давлением 150 атм при температуре 20 ºС. Определите формульное количество вещества (моль) в баллоне.

12.39. Относительная плотность по дикислороду для смеси (O₃ и O₂) равна 1,05. Определите объемную долю (%) озона в смеси.

12.40. После пропускания 7,7 л дикислорода через озонатор собрано 7,3 л газового раствора озона в дикислороде при p, T = const. Определите объем (л) и объемную долю (%) озона.

12.41. Элементарные реакции разложения пероксида водорода

H₂O_2(ж) = 2OH_(г),

H₂O_2(ж) = OH_+(г) + OH^─_(г),

H₂O_2(ж) = H_(г)+ HO_2(г)

протекающие в закрытой системе при 298 K, термодинамически невыгодны (докажите это расчетом). Однако пероксид водорода неустойчив и легко разлагается по уравнению

2H₂O_2(ж) = 2 H₂O_(ж) + O_2(г); ΔG°₂₉₈ < 0

Объясните это кажущееся противоречие.

12.42. Сопоставьте окислительные свойства O₂, O₃ и H₂O₂ в щелочной среде. Докажите, что иодид калия в щелочном растворе реагирует с O₃ и H₂O₂, но не взаимодействует с O₂.

12.43. Определите объем (л, н.у.) газа, который образуется при взаимодействии избытка пероксида водорода в кислотной среде с перманганат-ионами, содержащимися в 100 мл 0,45М раствора.

12.44. Рассчитайте массовую долю пероксида водорода, если 25,12 мл его раствора (ρ = 1015 г/л) было израсходовано на реакцию с перманганат-ионами, содержащимися в 100 мл 0,675 н. раствора (среда нейтральная).

12.45. В природных водах мольная доля дейтерия (изотоп ²H) составляет 0,05% (остальное – изотоп протий ¹H). Рассчитайте, сколько молекул воды состава ¹H₂O приходится на одну молекулу изотопно-смешанной воды ¹H²HO.