Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 6
Текст из файла (страница 6)
К ' 267,8 92,1 109,4 118,5 Сп2 "(р-р) Сп(кр.) СпС!(кр.) С! (р-р) ЬуНэда, кДж ° моль ' 67,0 0 — 137,3 — 167,2 Язов, Дж моль 1 К 1 — 92,8 33,2 87,0 56,6 3.3.4. Оценка процессов комплексообразовании с использованием окислительно-восстановительных потенциалов 3.3.4.1. Е (Н8~+/Н8~) = 0)85 В; Е'([Н8(С!4)4]~ /Нбо) = — 0,37 В Е'([Н8С!4]~ /Нбо) = 0,38 В Определите К„„комплексных ионов в растворе. Равновесие в ка- ких реакциях они характеризуют? 3.3.3.11.
При взаимодействии раствора хлорида меди(11) с металлической медью может происходить реакция СпС!т + Сп 2СпС1. 1) Пойдет ли реакция в стандартных условиях (с = 1 моль л ', р = 1 атм) при Т = 298 К? 2) Определите константу равновесия реакции в стандартных условиях. 3) Определите Е' (Сит+/СпС!), если Е'(Спэе/Сп~) = 0,337 В; Е = 96500 Кл моль 1. 3.3. Окислительно-восстановительные процессы 37 3.3.4.2.
Е'(Рез+/Рез ~) = 0,771 В Ео([Р (С?, ) ]з — /[Р (С~) ]4-) О 360 В 1) Можно ли оценить относительную устойчивость комплексных ионов, используя отношение констант устойчивости? 2) Как объяснить изменение К„„ при переходе от комплекса Ре(П1) к комплексу Ре(П)? В каких реакциях равновесие характеризуется величиной К „? 3.3.4.3. Е'(Еп +/Еп ) = — 0,763 В, Е'([Еп(СХ)4]~ /Еп ) = — 1,260 В Е (Сп~~/Сп~) = — 0,403 В, Е ([Сп(СХ)4]~ /Сп~) = — 1,090 В 1) Можно ли из этих данных рассчитать К„„комплексного иона [Еп(СХ)4]з ? 2) Напишите уравнения реакций, для которых К„„= Кра,„. 3 3.4 4 Е'(Ац+/Апо) = 1,69 В, Е'(А8+/Або) = 0,80 В, Е'([Ап(СХ)з] /Апо) = — 0,60В, Е'([А8(Сг1)т] /А8~) = — 0,29 В Константы равновесия каких реакций можно рассчитать из этих данных? Рассчитайте константы равновесия этих реакций.
3.3.4.5. Стабилизируется ли степень окисления +1 для меди образованием комплексного иона [СпС!з] ? Ответ подтвердите расчетом констант равновесия реакций диспропорционирования Сп+ в водном растворе и растворе с [С1 ] = 1 моль л '. Е'(Сп+/Спо) = 0,52 В; Е'([Сиз+/Сп+]) = 0,15 В 18К „([СпС!з] ) = 5,35 3.3.4.6. При диспропорционировании 2 моль Сп+ Ь„Сз~эз на 55,26 кДж меньше, чем прн диспропорцнонировании 2 моль аммиачного комплекса Сп(1). Оцените К„„([Сп(ХНз)т]+) если Ктст([Сп(ХНз)4] +) = 4,67 101з. 3.3.4 7. Металлическое серебро растворяется с выделением Нз в иодидном растворе с [1 ] = 1 моль. л ' при рН < — 1,8, в цианидном растворе с [СХ ] = 1 моль л ' при рН < 5,0. Считайте равновесные концентрации комплексов в растворе равными 1 моль л ~.
1) Напишите уравнения реакций окисления А8 в растворах, содержащих Н1 или НСХ. 2) Оцените, во сколько раз К„„цианидного комплекса отличается от К„„ иодидного комплекса. 38 Глава 3. Химическая термодинамика З.ЗА.8. При окислении 1 моль Ре до Ре(П) в среде С?ч Ь,Сгдз на 117 кДж меньше, чем при окислении Ге до Ве(П) в среде СгОг 1) Напишите уравнения реакций окисления.
2) Оцените, во сколько раз К„„оксалатного комплекса меньше, чем цианидного. 3.3.5. Определение областей устойчивости соединений элементов в различных степенях окислении. Диаграммы Латимера 3.3.5.1. Е'(Мп04 /Миг+) = 1,51 В; Е'(Мп04 /МпО ) = 1,69 В. Найдите Е'(МпОг/Мп~~). Диспропорционирует ли МпОг в стандартных условиях? 3.3.5.2. Е'(Мп04 /Мп04 ) = 0,56 В; Е'(МпО /МпОг) = 1,69 В. Найдите Е'(МпО» /МпОг). Диспропорционирует ли МпО» гв стандартных условиях? 3.3.5.3.
Происходит ли диспропорционирование Кез+ в растворе (условия стандартные)? Подтвердите ответ расчетом Ь,»тгдз для диспропорционирования, если В.еОг — ' — + Кез+ — ' — + В.ео то,гв з ео,зв 3.3.5.4. Происходит ли диспропорционирование Мп04 в щелочной среде (условия стандартные)? Подтвердите ответ расчетом»з„с'гдз для диспропорционирования, если МпО, — 4 МпО, — + МпОг +0,664 В г -~-0,600 В 3.3.5.5. Устойчив ли в кислом растворе (условия стандартные) триоксид рения? Подтвердите ответ расчетом»з,Сгдз для диспропорционирования, если: 4-0,4 В +0,6 В Ке04 + ВеОз — — + КеОг 4 цззз В С з» -0,400 в г+ -о,ззо в о 1) Определите стандартный ОВП перехода Сг(Ч1) -+ Сг(П).
2) Диспропорционирует ли Сг(П) в водном растворе? 3) Идет ли взаимодействие между Сг(П1) и Сг(0) с образованием Сг(П)? 3.3.5.7. СгОг — ' — 4 (Сг(ОН)6)~ — ' — 4 Сг(ОН)г — ' — — > Сг 3.3. Окислительно-восстановительные ироцессы 39 1) Определите стандартный ОВП перехода Сг(Ч1) -+ Сг(П). 2) Диспропорционирует ли Сг(П) в водном растворе? 3) Идет ли взаимодействие между Сг(П1) и Сг(0) с образованием Сг(П)? Сг04 + Сг(ОН)з + Сг(ОН)2 1 Сг 3.3.5.8.
1) Определите стандартный ОВП перехода Сг(П1) -+ Сг(П). 2) Диспропорционирует ли Сг(П) в водном растворе? 3) Идет ли взаимодействие между Сг(Ч1) и Сг(П) с образованием Сг(1П)? 1) Определите стандартный ОВП перехода Ч(Ч) 4 Ч(П). 2) Диспропорционируст ли Ч(1П) в водном растворе? 3) Идет ли взаимодействие между 'Ч(П1) и Ч(0) с образованием Ч(П)? 3.3.5.10. -3,09 В -1,20 В '1 1 41 В .1. 4-1 27 В 2 1~2 — -4 НА~13 — ч 111НзОН вЂ” ' — + Х2̈́— '— -+ ХН4 1) Рассчитайте стандартный ОВП перехода Хг -г ХН3ОН+.
2) Оцените, будет лн термодинамически устойчивым ион Х2Нз + в данных условиях. 3.3.5.11. Нг — — + Хз -г ХНгОН вЂ” — ~ МгН4 — — + МНз — з,зо в — г,зз в ;-0,73 В -1-0,13 В 1) Рассчитайте стандартный ОВП перехода Мз -4 Х2Н4. 2) Оцените, будет ли термодинамически устойчивым Х2Н4 в данных условиях. 3.3.5.12. Используйте условия 3.3.5.11. 1) Определите стандартный ОВП перехода НН2ОН -+ ННз. 2) Оцените, будет ли термодинамически устойчивым Хз в данных условиях. 3.3.5.13. 40 Глава 3. Химическая термодинамика 1) Определите стандартный ОВП перехода Х20 -4 НХз.
2) Оцените, будет ли термодинамически устойчивым ХО в данных условиях. 3.3.5.14. ХО, — ' — + Х02 — + ХО, — '— + ХΠ— ' — 4 Х20 — '4 Хг — О,86 В +О,ЗЗ В вЂ” 0,46 В +0,76 В +0,94 В 1) Определите стандартный ОВП перехода ХОз -4 Х02 .
2) Оцените, будет ли ХО термодинамически устойчив в данных условиях. 3.3.5.15. -о,гз в -о,зов — 0,61  — ОЛО В -О,О6В НзР04 — — + НзРОз 4 НзРОг — — + Р4 — -+ РгН4 — — + РНз 1) Определите стандартные ОВП переходов НзР04 -+ НзР02 и НзР02 -4 Р2Н4. 2) Оцените, будут ли термодинамически устойчивыми Р2Н4 и Р4 В данных условиях 3.3.5.16. 1) ОпРеделите стандаРтные ОВП пеРеходов Н2РО. -+ Р2Н4 и НРОз -+ Р4. 2) Оцените, будут ли термодинамически устойчивыми Р2Н4 и Р4 В данных услоВиях. 3.3.5.1?.
Мп04 — + Мп04 — + Мп02 — + Мп + — -+ +0,66 В 2 +2,26 В +0,96 В з.~. -1,61  — — 4 Мп + — — + Мпо (рН = 0) Мп04 — ' — -7 Мп04 — ' — > Мп02 — ' — + Мп02 -э — + +0,66 В г +0,34 В +0,84 В +Одв  — ' — + Мп(ОН)з — ' — + Мп(ОН)г — ' — + Мп (рН = 14) 1) Для каких из указанных соединений или ионов самопроизвольно пойлут процессы диспропорционнрования при рН = 0 и 14? 3.3. Окислительно-восстановительные процессы 41 2) Оцените термодинамическую возможность выделения водорода металлическим марганцем из воды при рН = О и 14. 3) Для каких из указанных соединений или ионов процесс восстановления водой при рН = О идет самопроизвольно (для полуреакции Ог + 4Нт + 4е — НгО Е' = 1,228 В)? 4) Оцените термодинамическую возможность окисления Мп(ОН)г кислородом воздуха при рН = 14.
5) Определите ОВП (рН = 7) для следующих превращений: а) Мп -+ МпОг в) МпО,, -+ Мп(ОН)г б) Миг+ -+ МпОг г) МпО~ -+ МпОг 3.3.5.18. С помощью диаграммы Латимера С103 + С!0 + С! н приведенных ниже термодинамических величин определите тем- пературный интервал протекания реакции ЗС10 (р р) + С10з (р р) + 2С1 (р р) Объясните, почему реакция происходит при нагревании. ЬуН~ез[НаС!(кр.)] = — 412 кДж моль (5|Н;зз(расти. ХаС!) = 5 кДж- моль ~ Ь|Н~ез[5!а+ (р-р)] = — 240 кДж.
моль ' г57Нг [ХаС10з(кр.)] = -350 кДж моль ' йуН; (расти.'г!аС!Оз) = 23 кДж моль ' ЬуНг [С10 (р-р)] = -110 кДж моль ' Е"=178В Е' =1,52В Е' = 1,41 В Е' = 1,21 В 3 3.6. Диаграммы «вольт-эквивалент — степень окислении» [ВЭ вЂ” СО) 3 3 6.1. 1) Постройте диаграмму ВЭ вЂ” СО для соединений азота, ис"ользуя слезующие данные (рН = О): 2НО+ 4Н++ 4е Нг + 2НгО 2ННОг + 6Нт + бе ~~ Хг + 4НгО ХгОз + 8Н + 8е !чг + 4НгО 2ХОз + 12Н+ + 10е г!г + 6НгО 2) Могут ли оксиды 510 и НгОз диспропорционировать при рН = О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
