Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Следовательно, условные константы устойчивости комплексов зависят от рН и состава раствора. В тех случаях, когда в усло- (а ам— - ~МР и — — ]/Х)ЦХ)', е (2.42) (ц/ К зк з.-кл ]Н+] +]Н ] К з+-.+(Н ]КазКаа--Кал-з+Ка!Кед-.Кал (2.43) Првмер 7. Рассчвтайте условную константу устойчивости комплекса магния с ЭДТА (МЗУз ) при рН 5,00, если констаата устойчивости его раева 4,90 !Ое, а К ь Каз.
Каз*Кял — константы квслотиоств ЭДТА, равны 10 1О *; 21'10 з; 69'10 '; 5,5. 10 " соотаетствеано. Решение. Длл расчета условной константы устойчвзостн комплексовата матвея при РН 5,0 веоблодвмо учесть протекание конкурирующей реакции протонизацав лвганда. Дла этого вычнслнм моллрвую долю кт при рН 5,00 по формуле (2.43) ат 3,5'10 з. Условиал константа устойчивости Мйтз свюава с табличной константой устойчивости следующим образом: !У ]Матэ-ИМ з+] ° 49. ЮЯ Следовательно, условнаа константа устойчивости МЗЪ'з при рН 5,0 равна ]У 49.10Я.35.10-з 1 7.10з Пример й. Рассчвтайте условную ковстапу устойчивости Ай(СХ) в присутствви 00030 М ИазбзОз (!)л Къ~~; = 7 08'10зе* Фдиз,оз- 6 61 . 10Я * )) ~па <~,З =2,ЗЗ 10", ]) д,о01--1,41.10' ).
Решение дла расчета условной константы устойчивости АЗ(С)ч) в данном случае следует учитывать протекание конкурирующей реакции образованна комплекса Аа(бзоз)*, по следующим созднлм: АЗ++БзОз =АЗ(бзОз) АЗ(БзОз) +ЗзО,' =Ай(бзОз)зз АЗ(Бзоз)з +~озз -АЗ(ЗзОЗ); Составам уравнение матервального баланов с'„я=(АЗ+]+(Ай(бзОз) ]+(АЗ(~Оз)з ]+(Ай(бзОз)з ].
Рассчитаем малярную долю вова серебра (ааз ) в растворе !чазбзОз, принимая, что [ЗзОз ] — с(БзОз з)=3,0 1О з М: виях задач не приведены данные дли расчета ионной силы раствора, принимают, что Дожа н рассчитывают только малярные доли. Молнрные доли (а-коэффициенты) вычисляют как 1 иА,.=(А8.]/с~ 'зз зз !+Д 18зззз-1+!з 1~ ~~з-зз+Д (8 0з-1з 1 3,8'!О"з. 661 ' !Оз.З.!О-з+2 88. 1Озз.9. 10-з+1 41. Юзз. 2т.
10-з Посволззу !Г ~ »»- ~~р,ис»о-о +, то волучизе !Г», ~СВГ 7.08'10"з'3,8'1О з=2,7 10'з. Задачи 1. Рассчитайте условную константу устойчивости А1(Н»РО„) прн рН 6,00. Отвепз: 1,2. 2. Рассчитайте условную константу устойчивости Н8Вгз в присутствии 0,0010 М КС1. Оп»вепс 2,5 1О'4. 3. Рассчитайте условную константу устойчивости комплексоната кадмия в 0,0100 М растворе КСХ. Ответ: 2,8 104. 4.
Рассчитайте равновесную концентрацию Нй(П) в 0,0100 М распюре Нй(ИО»)з в присутствии 0,0800 М К1. Отве»п: 5,8'10 гт М. 5. Рассчитайте равновесную концентрацию Ай(1) в растворе, содержащем О,!О М Ай(ХН~)з и 0,50 М ИНь Оп»вези: 2,4 10 в М. 6. Рассчитайте равновесную концентрацию Си(1) в 0,6000 М растворе К»Сп(СЩз, к которому добавили 0,0050 М раствор цнанида калия. Ответ: 2,4 1О зз М. 7. Рассчитайте равновесную концентрацию Со(П) в распюре, содержащем 25,96 г/л хлорида кобальта и 2,8 М аммиака, если считать, что в растворе образуются комплексные ионы Со(ХН»)*~.
Отве»п: 8„5 10 ' М. 8. Рассчитайте равновесную концентрацию Сй(СзОз) в 0,0100 М растворе нитрата кадмия в присутствии 0„50 М оксалата натрия. Ответ: 2,1 10 4 М. 9. Рассчитайте равновесные концентрации Ай(1), А8ХНз+, Ай()чНз)з и 1з1Нз в растворе„содержащем 0,0500 М !Ай(ХН»)з!ХОз. Ответ. 3 1. 10 — 4. 1 Я. 10-з. 4 8.
10-2. 3 О. 10-з М 10. Рассчитайте равновесные концентрации Ре(П), ГеС1+, РеС1з, С1, получившиеся после рве!варения в 10 мл 2,0 М соляной кислоты 0,1270 г хлорида железа. Ответ: 6,2 1О з; 2,9 1О з; 6,5 ' 10 з; 2,0 М. 11. Рассчитайте концентрацию несвязанного в комплекс никеля в растворе, полученном при смешении 25,0 мл 0„05 М хлорида никеля и 25,0 мл 0,50 М раствора ХаОН. Ответ: 2,2 10 70 12. Рассчитайте степени образования Си(ХН~)1+ и Сп(ХН )~а+ в растворе с равновесной концентрацией аммиака 0,10 М. Ответ: 9,8%, 90*0%. 13.
Рассчытайте степеыь образования Сб(СХ)4 в растворе, образовавшемся при прибавлении к 0,0010 М раствору кадмия (П) 0,2 М циааида калия. Отеевк 98,9%. 14. Сколько молей Хар нужно ввести в 100 мл 1,0'10 з М раствор ЬаС1, при рН 3,00, чтобы понизить концентрацию Ьа((П) до 1,0'10 в М за счет образования комплекса Ьар~+? Ответ: 0,068 моль. 15. Сколько граммов ХаОН необходимо для образованна Хд(ОН)~~ из 50,0 мл 0,8 М УлС!ь если коыцентРациа Унт+ в конечном растворе не превышает 1,0 10 " М.
(Мол. масса ХаОН= =39,98.) Ответ: 7,14 г. 16, Сколько миллилитров 2,0 М раствора ХНз необходимо добавить к 200 мл 0,0500 М раствора А8ХОь чтобы концентрация иона серебра поыизилась до 1,0'10 ~ М? Отвевс 11,76 мл. 17. Сколько молей КОН необходимо добавить к 1 л 0,0560 М раствору РЬ(ХО1)ь чтобы равновесная концентрация ионов РЬ(П) понизилась до 3,5'10 з М за счет образовавия РЬ(ОН)з 7 Ответ: 0,17 моль. 18. В 0,50 М растворе КВг содержится 0,0100 М РЬВг3 . Какую концентрацию иодид-иоыа авдо создать в растворе, чтобы концентрация указяныого комплексного соединения понизилась до 1,0 10 ~ М за счет образования комплекса РЪВг~~ ? Ответ: 0,90 М. 19. В 1,0 М растворе КБСХ содержится 0,0100 М А8(БСХ)з Сколько миллилитров 2 М распюра КСХ надо добавить к 100 мл этого раствора, чтобы коыцентрация Ай(БСХ)3 поыизилась до 1„0 1О 4 М за счет образования комплекса А8(СХ)~з ? Ответ: 3,54 мл.
20. Рассчитайте рН, при котором в растворе, содержащем 0,0100 М РеСЦ и 0,1000 М ХаН,РОе, 99% железа (П1) находится в ваде комплекса РеНРО~+. Ответ: рН 1,58. Вопросы 1. Назовите основные признаки комплексного соединения. 2. Что такое координационное число? Чем определяются максимальное и характеристическое координационные числа? Приведите примеры.
3. Чем определяется дентатность лиганда? Ответ поясните примерами. ?! 4. На каках принципах может быть основана классификация комплексных соединений? 5. Назовите основные типы комплексных соединений. Приведите примеры. б. Что такое ионный ассоциат? Приведите примеры.
7. Приведите примеры внутри- и внешнесферных комплехсных соединений. 8. Приведите примеры однородно- и смешанолигандных комплексных соединений. У. Что такое полнядерные комплексные соединения? Приведите примеры гомо- и гетерополиядерных комплексов. 10. Чем отличаются ступенчатые и общие константы устойчивости комплексных соединений? Ответ поясните примерамн. 11. Напишите выражения для к1 и р5 и уравнения реакций образования соответствующих комплексов в системе железо ~1П)— фторид-ион. 12. Напишите выражения дла й„и ф, и соответствующие равновесна при образовании комплекса Ге(ЗСХ)ез . И.
Назовите факторы, влияющие на устойчивость комплексных соединений. Ответ поясните примерами. 14. Какие комплексы относятся к лабильным, а какие к инертным? Приведите примеры. 15. Что такое хелат? В чем проявляется хелатный эффект? Ответ поясните примерами. 1б. Какие соединения называются внутрикомплексными? Приведите примеры. 17. Назовите основные факторы, определяющие реакционную способность органического реагента. Ответ поясните примерами.
18. Чем объясняется окраска комплексов переходных металлов с неокрашенными лигандами? 19. Как можно повысить растворимость органических реагентов? 28. Какие группы металлов преимущественно взаимодействуют с кислород-, азот-и серосодержащвми органиче<жими реагентами? Приведите примеры. 21. Какие свойства комплексных соединений имеют наибольшее значение для обнаружения и разделения ионов? 22. Приведите примеры практического непользования реакций комплексообразования для разделения катионов. 23. Приведите примеры использования реакций комплексообразовання для маскирования мешающих ионов при определении ионов никеля, кобальта, меди, кадмия. 24. Приведите примеры использования комплексных соединений для определения элементов. 72 2.4.
Окнслнтельно-восстэновнтельное равновесне Зависимость окислительио-восстановительиого потевциала Е обратимой полуреакции Ох+ле Кеп от активиостей окисленной (Ох) и восстановленной (Кеп) форм и температуры выражается уравнением Нериста: лт ь. Е л — — Е3а„,а+ — )и —. лР ал ~ ~2.44) Если полуреакция протекает с измевеиием числа частиц окислеииой и восстановленной форм: тОх+ле=кКеб, то активиосги входят в уравиеиие Нериста в степевях, соответствующих стехиометрическим козффвциеитам: Ео*лы = Е3алы+ — ~п лт алы Если в уравнение полуреакции входят ионы водорода, лигавд или какие-либо другие частицы, то их активность также следует включать в уравиеиие Нериста.
Величина стандартного поглегщиала Е3ал„характеризует окислительио-восстаиовительиую способность пары Ох/Кеб. Ои равен равновесному потенциалу системы при активностях всех участвующих в полуреакции частиц, равных 1 М. При подстановке числеииых значений коистаит (Я и г) и переходе к десятичному логарифму при 25 'С уравнение Нервста принимает вид 0,059 ае* ЕОФзьд Еждьа+ ~й л аа,а (2.45) 2 лД х ю (2.4б) 2л; 75 При 20'С предлогарифмический миожитель в формуле (2.45) ранен 0,058/л. Стандартный потеициал полуреакции, которую можно получить сочетанием двух и более промежуточных полуреакций, вычисляют по формуле: где Ехо — стандаРтный потенциал сУммаРной полУРеакции; Ьо»вЂ” стандартиый потенциал промежуточной полуреакции; ⻠— число электРонов, участвующих в промежуточной полуреакции.
Пример 1. Рассчитайте стандароный потенпвал полуреакпиа Сгг»7~~ + 14Н++Эе 2С»а++ 7НтО исхода вз стандартных потенциалов Ье *;,. 1,ЗЭ В и ф, .~ г. — 0,41 В. Релмн»л» Полуреакпиго, потенциал которой требуетса рассчвтать, мозно представать а ваде суммы двух полуреакпий СгхОа +14Н*+бе 2Сгз++7НхО ! 2 С»з++е — Сг'+ Сг О', +14Н +йе 2Сгг++7Н О позтому ставдартаый потащиал атой полуреакпии находим по формуле (2.46) йе +~~ Со а»1 005 ж 2фз+ +бйе его 1С»~ Величина стандартного потепциала зависит от формы существования комповевтов полуреакции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
