Как можно сравнить барий и кальций по следующим критериям:

1. количество электронов на внешнем энергетическом уровне;
2. размер атома;
3. сравнительная оценка металлических и восстановительных свойств;
4. степени окисления;
5. формулы их оксидов и гидроксидов;
6. сравнительная оценка кислотно-основных свойств.

Кроме того, какова массовая доля карбоната бария в исходном образце, если 500 г технического карбоната бария прокалили, полученный оксид бария растворили в воде и нейтрализовали раствором серной кислоты, в результате чего выпало 582,5 г осадка?

Химия 11 класс Сравнительная характеристика щелочных и щелочноземельных металлов барий кальций электроны размер атома металлические свойства восстановительные свойства Степени окисления Оксиды гидроксиды кислотно-основные свойства массовая доля карбонат бария серная кислота осадок Новый

Давайте сравним барий и кальций по указанным критериям.

1. Количество электронов на внешнем энергетическом уровне:

• Кальций (Ca) имеет 2 электрона на внешнем уровне (4s²).
• Барий (Ba) также имеет 2 электрона на внешнем уровне (6s²).

2. Размер атома:

• Размер атома увеличивается по мере продвижения вниз по группе в периодической таблице. Поэтому атом бария больше атома кальция.
• Барий имеет больший радиус атома из-за большего количества энергетических уровней.

3. Сравнительная оценка металлических и восстановительных свойств:

• Барий является более активным металлом, чем кальций. Это означает, что барий легче отдает свои электроны и восстанавливается.
• Металлические свойства также усиливаются у бария, так как он находится ниже в группе.

4. Степени окисления:

• Кальций имеет степень окисления +2 в своих соединениях.
• Барий также имеет степень окисления +2.

5. Формулы их оксидов и гидроксидов:

• Оксид кальция: CaO.
• Оксид бария: BaO.
• Гидроксид кальция: Ca(OH)₂.
• Гидроксид бария: Ba(OH)₂.

6. Сравнительная оценка кислотно-основных свойств:

• Гидроксиды кальция и бария являются щелочами, но барий является более сильной щелочью.
• Это связано с тем, что барий легче диссоциирует в растворе, чем кальций, что приводит к более высокой концентрации ионов OH^-.

Теперь давайте решим задачу о массовой доле карбоната бария в исходном образце.

1. Сначала определим, сколько оксида бария (BaO) образуется из карбоната бария (BaCO3) при прокаливании:

• Реакция: BaCO3 → BaO + CO2.

2. Теперь определим, сколько BaO образуется из 500 г BaCO3:

• Молярная масса BaCO3 = 137 (Ba) + 12 (C) + 3*16 (O) = 197 г/моль.
• Молярная масса BaO = 137 (Ba) + 16 (O) = 153 г/моль.
• Из 1 моль BaCO3 получается 1 моль BaO.

3. Теперь найдем, сколько BaO получится из 500 г BaCO3:

• Количество моль BaCO3 = 500 г / 197 г/моль ≈ 2.54 моль.
• Количество BaO = 2.54 моль * 153 г/моль ≈ 388.62 г.

4. Теперь мы знаем, что 388.62 г BaO были получены. Далее, это количество BaO растворили в воде и нейтрализовали серной кислотой:

• Реакция: BaO + H2SO4 → BaSO4 + H2O.
• Молярная масса BaSO4 = 137 (Ba) + 32 (S) + 4*16 (O) = 233 г/моль.

5. Найдем количество BaSO4, которое выпало в осадок:

• Масса осадка BaSO4 = 582.5 г.
• Количество моль BaSO4 = 582.5 г / 233 г/моль ≈ 2.5 моль.

6. Поскольку на каждую моль BaO получается одна моль BaSO4, то количество BaO, необходимое для образования 2.5 моль BaSO4, составляет 2.5 моль.

• Масса BaO, необходимая для образования 2.5 моль = 2.5 моль * 153 г/моль = 382.5 г.

7. Теперь можем найти массовую долю карбоната бария в исходном образце:

• Массовая доля = (масса BaCO3 / масса образца) * 100%.
• Масса BaCO3 = 500 г, масса BaO = 382.5 г.
• Массовая доля = (382.5 г / 500 г) * 100% ≈ 76.5%.

Ответ: Массовая доля карбоната бария в исходном образце составляет примерно 76.5%.