Chemistry Labs

Bài 2

(a) Trong tinh thể NaCl, NaX+\ce{Na+} và ClX−\ce{Cl-} mỗi ion tạo một mạng lập phương tâm diện; bán kính ion r(NaX+)=0.102r(\ce{Na+}) = 0.102 nm và r(ClX−)=0.181r(\ce{Cl-}) = 0.181 nm. Cho biết số ion NaX+\ce{Na+} và ClX−\ce{Cl-} trong một ô đơn vị, số phối trí của chúng, và tính khối lượng riêng của tinh thể. (b) Từ dữ kiện Born\–Haber \— ΔfH(NaCl(s))=−411\Delta_fH(\ce{NaCl(s)}) = -411, ΔsubH(Na)=+109\Delta_{sub}H(\ce{Na}) = +109, IE(Na)=+496IE(\ce{Na}) = +496, D(ClX2)=+242D(\ce{Cl2}) = +242, EA(Cl)=−349EA(\ce{Cl}) = -349 kJ mol−1^{-1} \— viết phương trình bước tạo thành và bước phân li trực tiếp NaCl(s)→NaX+(g)+ClX−(g)\ce{NaCl(s) -> Na+(g) + Cl-(g)}, rồi tính entanpi tạo mạng tinh thể. (c) Quá trình Solvay thực hiện 2 NaCl+CaCOX3→NaX2COX3+CaClX2\ce{2NaCl + CaCO3 -> Na2CO3 + CaCl2} qua chu trình: CaCOX3→ΔA+B\ce{CaCO3 ->[\Delta] A + B}; NaCl+NHX3+B+HX2O→C+D\ce{NaCl + NH3 + B + H2O -> C + D}; 2 C→ΔNaX2COX3+HX2O+B\ce{2C ->[\Delta] Na2CO3 + H2O + B}; A+HX2O→E\ce{A + H2O -> E}; E+2 D→CaClX2+2 HX2O+2 NHX3\ce{E + 2D -> CaCl2 + 2H2O + 2NH3}. Xác định các chất A\–E.
Bước 3/3: Chất trung gian Solvay
Trực giác

Amoniac là tác nhân tái chế kiểu xúc tác: nó thúc đẩy kết tủa NaHCOX3\ce{NaHCO3} và được Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2} giải phóng lại.

A=CaO,B=COX2,C=NaHCOX3,D=NHX4Cl,E=Ca(OH)X2A = \ce{CaO},\quad B = \ce{CO2},\quad C = \ce{NaHCO3},\quad D = \ce{NH4Cl},\quad E = \ce{Ca(OH)2}
Phân tích

Nung vôi cho CaO\ce{CaO} và COX2\ce{CO2}; sục COX2\ce{CO2} và NHX3\ce{NH3} vào nước muối kết tủa NaHCOX3\ce{NaHCO3} còn lại NHX4Cl\ce{NH4Cl}; nung NaHCOX3\ce{NaHCO3} tái sinh COX2\ce{CO2} và cho NaX2COX3\ce{Na2CO3}; tôi vôi CaO thu Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2}, chất này phân huỷ NHX4Cl\ce{NH4Cl} và tái sinh NHX3\ce{NH3}.