2.为什么臭氧(O3)是极性分子?
【答】单质分子中的共价键并非都是非极性键,单质分子也并非都是都是非极性分子,根据杂化理论,臭氧(O3)分子的价键结构如图所示。
根据杂化轨道理论,O3分子中除O原子间均存在δ键外,在三个O原子之间还存在一种4个电子的离域大∏键,大∏键是由sp3杂化的中心O原子上未杂化的两个电子占据的的p轨道和两个端基O原子的单电子占据的p轨道从侧面重叠而形成的。可见,中心O原子在形成大∏键时多拿出一个电子(即提供两个电子)。由于大∏键的电子云是趋向平均化的,平均化后就相当于中心O原子失去部分负电荷,端基O原子得到部分负电荷,因而O3中的O-O键是极性的,又由于O3分子为角形分子,两个O-O键的极性不能相互抵消,所以O3分子为极性分子。臭氧的沸点为160.60K,远远高于O2的沸点90K;标准状况下,臭氧在水的溶解度为氧气的10倍,这些均与臭氧分子的极性有关。
3.碳酸氢钠固体分解温度在200摄氏度以上,那么碳酸氢钠溶液中能分解吗?
【答】碳酸氢钠在有水的情况下更容易分解,50多摄氏度就可以完全分解。
4.为什么NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小?
【答】一般来说,碳酸酸式盐的溶解度大于碳酸正盐,但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小,这是因为,氢键不仅存在于共价化合物中,也存在于某些离子晶体中。在NaHCO3的水溶液中,溶质之间形成氢键如图所示,使分子间发生了缔合作用,从而降低了溶解度。类似的还有钾、铵的碳酸氢盐的溶解度反常地低于其对应的正盐。
5.为什么可以用焓变(△H)表示化学反应的反应热?
【答】化学反应一般在敞口容器中进行,即在恒压(101Kpa)条件下进行,此时的热效应称为恒压热效应。
根据热力学第一定律,体系的热力学能(U,也称为内能)的变化等于以功和热的形式传递的能量。△H=Q+W
式中。Q表示热量,若热量由环境流入体系,则Q为正值,反之则Q为负值;W表示功,若环境对体系做功,W为正值,反之W为负值。
在恒压条件下,△U=Qp+W=Qp—p(V2—V1),即恒压热效应Qp=△U+p(V2—V1)。其中p为压强,V为体积。
焓(H)是一个状态函数,热力学规定H=U+pV。在恒压条件下,焓变△H=U2+pV2—U1—pV1=U2—U1+p(V2—V1)=△U+p(V2—V1)=Qp
由此可见,焓变△H与恒压热效应Qp相等,因此,可以用焓变表示化学反应的反应热。
6.盐桥的作用是什么?
【答】单液的原电池由于液面接界电势高,电池效率低,为了提高电池效率,使用通过盐桥将两个半电池相连而构成的原电池。将两种电解质溶液通过盐桥相连,使电解质溶液不直接接触,降低了液面接界电势,由于盐桥中也装有电解质溶液,,可以起到导电的作用。盐桥中的电解质溶液要求浓度较高,且阴、阳离子迁移速率应差不多,一般用含饱和氯化钾溶液的琼脂。盐桥的作用:连接内电路,形成闭合回路;平衡电荷。
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