Номер 1474, страница 229 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1474. *Укажите верные утверждения:

a) на внешнем энергетическом уровне атома хрома содержится 2 электрона;

б) максимальная степень окисления атома хрома равна $+6$;

в) $3d$-подуровень в атоме хрома заполнен наполовину;

г) степень окисления хрома в хромистом железняке равна $+6$;

д) жёлтую окраску водному раствору хромата калия $K_2CrO_4$ придают ионы калия $K^+$;

е) формула дихромата натрия — $Na_2Cr_2O_7$;

ж) оксид хрома(VI) является кислотным оксидом хромовой и дихромовой кислот.

а) на внешнем энергетическом уровне атома хрома содержится 2 электрона;

Атом хрома (Cr), элемент с порядковым номером 24, является исключением из правила Клечковского. Для достижения большей энергетической стабильности за счет наполовину заполненного d-подуровня происходит "провал" одного электрона с 4s- на 3d-подуровень. В результате его электронная конфигурация записывается как $[Ar] 3d^54s^1$. Внешним является четвертый энергетический уровень ($n=4$), который содержит только один электрон. Таким образом, утверждение неверно.

Ответ: утверждение неверно.

б) максимальная степень окисления атома хрома равна +6;

Хром расположен в VI группе (побочной подгруппе) Периодической системы Д.И. Менделеева. Максимальная степень окисления для d-элементов, как правило, совпадает с номером группы. Она определяется общим числом валентных электронов. У атома хрома ($3d^54s^1$) 6 валентных электронов (5 на d-подуровне и 1 на s-подуровне). Атом хрома может отдать все 6 валентных электронов, проявляя степень окисления $+6$, например, в соединениях $CrO_3$, $K_2CrO_4$, $K_2Cr_2O_7$. Таким образом, утверждение верно.

Ответ: утверждение верно.

в) 3d-подуровень в атоме хрома заполнен наполовину;

Электронная конфигурация атома хрома — $[Ar] 3d^54s^1$. d-подуровень может вместить максимум 10 электронов. Состояние, когда подуровень содержит половину от максимального числа электронов, называется наполовину заполненным. Для d-подуровня это 5 электронов. В атоме хрома на 3d-подуровне как раз находятся 5 электронов ($3d^5$), что соответствует наполовину заполненному состоянию. Таким образом, утверждение верно.

Ответ: утверждение верно.

г) степень окисления хрома в хромистом железняке равна +6;

Формула хромистого железняка (минерала хромита) — $FeCr_2O_4$. Это соединение можно представить как смешанный оксид, образованный оксидом железа(II) и оксидом хрома(III): $FeO \cdot Cr_2O_3$. В этом случае степень окисления хрома равна $+3$. Также можно рассчитать степень окисления ($x$) хрома, исходя из того, что суммарный заряд соединения равен нулю, степень окисления кислорода $-2$, а железа в данном соединении $+2$: $(+2) + 2x + 4(-2) = 0 \implies 2 + 2x - 8 = 0 \implies 2x = 6 \implies x = +3$. Таким образом, утверждение неверно.

Ответ: утверждение неверно.

д) жёлтую окраску водному раствору хромата калия K₂CrO₄ придают ионы калия K⁺;

В водном растворе хромат калия $K_2CrO_4$ диссоциирует на катионы калия $K^+$ и хромат-анионы $CrO_4^{2-}$. Ионы щелочных металлов, к которым относится калий, в растворах бесцветны. Характерную жёлтую окраску раствору придает именно хромат-ион $CrO_4^{2-}$. Таким образом, утверждение неверно.

Ответ: утверждение неверно.

е) формула дихромата натрия — Na₂Cr₂O₇;

Название "дихромат натрия" указывает на состав соли. Она образована катионом натрия $Na^+$ и дихромат-анионом $Cr_2O_7^{2-}$. Для соблюдения электронейтральности соединения на один анион с зарядом $2-$ требуется два катиона с зарядом $1+$. Следовательно, формула дихромата натрия записана как $Na_2Cr_2O_7$. Таким образом, утверждение верно.

Ответ: утверждение верно.

ж) оксид хрома(VI) является кислотным оксидом хромовой и дихромовой кислот.

Оксид хрома(VI), $CrO_3$, является высшим оксидом хрома. Оксиды металлов в высших степенях окисления проявляют кислотные свойства. $CrO_3$ — типичный кислотный оксид. При его реакции с водой образуется хромовая кислота $H_2CrO_4$. В растворе хромовая кислота может димеризоваться с образованием дихромовой кислоты $H_2Cr_2O_7$. Обе эти кислоты соответствуют оксиду хрома(VI), который является их ангидридом. Таким образом, утверждение верно.

Ответ: утверждение верно.