Семинары (2) (791989), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

pH растворов различных типов солей.Тип солиГидролизКонстанта гидролизаДиапазон pHСлабой кислоты исильного основанияПо анионуKг = Kw/KapH > 7Сильной кислоты ислабого основанияПо катионуKг = Kw/KbpH < 7Слабой кислоты ислабого основанияИ по катиону, и поанионуKг = Kw/(Ka●Kb)В зависимости отсоотношения Ka иKbСильной кислоты исильного основанияНе гидролизуется-pH = 77.

Произведение растворимости.AmBn (тв.)  AmBn (p-p)  mAn+ + nBm–K = [An+]m●[Bm–]n/[AmBn(тв.)] = [An+]m●[Bm–]n = ПР AmBn – произведение растворимостиДопущение: AmBn (p-p) полностью диссоциирует на ионы.Применение ПР для предсказания условий выпадения – растворения осадков.[An+]m●[Bm–]n > ПР AmBn осадок выпадет[An+]m●[Bm–]n < ПР AmBn осадок не выпадетСвязь ПР и с (концентрации насыщенного раствора малорастворимой соли)[An+] = mc, [Bm–] = nc, ПР AmBn = [An+]m●[Bm–]n = (mc)m●(nc)n = mm●nn●cm+nc=m nПРm m *n nЗадача 5.

Рассчитайте концентрацию (с) насыщенного раствора Mg3(PO4)2, еслиПР Mg3(PO4)2 = 10–13.Решение. В данном случае n = 2, m = 3. Отсюда по формуле с =39510 1333 *2 2= 9.85●10–4 М.8. Домашнее задание.1) Сколько граммов нитрита лития LiNO2 и воды необходимо для приготовления 70 г1.06 масс. % раствора соли?2) Рассчитайте температуру начала замерзания этого раствора, если степень диссоциациисоли в растворе 0.98. K(H2O) = 1.86.3) Запишите уравнение гидролиза соли и укажите сопряженные пары кислот и оснований.4) Определите значение pH этого раствора.

Плотность раствора 1010 г/л.Кa (HNO2) = 5.1●10–45) Выпадет ли осадок, если смешать равные объемы данного раствора и 0.03 М раствораNaF?ПР LiF = 1.7●10–340Семинар 7. Окислительно – восстановительные реакции – 1.План семинара.1. Основные понятия и определения.2. Типичные окислители и восстановители.3. Алгоритм расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных реакцияхметодом электронно-ионного баланса.4. Задачи1.

Общие понятия и определения.Степень окисления – условный электростатический заряд атома, найденный исходяиз предположения о полной ионности всех гетероатомных связей в частице.Примечания: Степень окисления может быть как нулевой (простое вещество), так иположительной либо отрицательной величиной. Обычно степень окисления представляет собой целое число, но (поскольку степеньокисления – величина формальная) известны частицы с дробными степенямиокисления элементов (особенно если в состав частицы входят два или более атомоводного и того же элемента в разных степенях окисления) – например, Fe+8/33O–24,S+2/55Cl–12, K+1I–1/33. Сумма степеней окисления атомов с учетом их количества в частице равна ееобщему заряду.Окисление – это процесс отдачи электронов (увеличение степени окисления),восстановление – процесс присоединения электронов (уменьшение степени окисления).Окислитель – частица, принимающая электроны, восстановитель – частица, отдающаяэлектроны.Окислитель восстанавливается, восстановитель окисляется.Каждой окисленной форме отвечает сопряженная восстановленная форма (т.е.

образуютсяокислительно-восстановительные пары, аналогия с сопряженными парами кислот иоснований).Реакция диспропорционирования – окислительно-восстановительная реакция, прикоторой окислителем и восстановителем является один и тот же элемент.Пример: Cl20 + 2KOH = KCl–1 + KOCl+1 + H2O41Реакция сопропорционирования - окислительно-восстановительная реакция, при которойокислитель и восстановитель являются одним и тем же элементом в разных степеняхокисления.Пример: 2H2S–2 + S+4O2 = 3S0 + 2H2O2. Типичные окислители и восстановители.К типичным окислителям относятся: Простые вещества – неметаллы, особенно галогены и халькогены (F2, Cl2, O2). Соединения неметаллов в положительных степенях окисления (HClO, SeO2, HNO3). Вещества, содержащие d-металлы в высших степенях окисления (KMnO4, K2Cr2O4,V2O5). Вещества, содержащие 6p - металлы в высшей степени окисления (PbO2, KBiO3). Катионы металлов, особенно малоактивных (Cu2+, Ag+, Fe3+). Пероксокислоты и их соли (K2S2O8).К типичным восстановителям относятся: Простые вещества – металлы (особенно активны щелочные, щелочноземельныеметаллы и алюминий). Простые вещества – неметаллы (H2, C, Si). Cоединения неметаллов в низших степенях окисления (LiH, H2S, HI). Соединения неметаллов (кроме галогенов) в низких положительных степеняхокисления (Na2S2O3, KH2PO2, CO). Катионы металлов в низких степенях окисления (Cr2+, Sn2+, Mn2+).Некоторые соединения могут являться как окислителями, так и восстановителями: Соединения неметаллов (кроме галогенов) в положительных (но не высших)степенях окисления (Na2SO3, NaNO2). Соединения d-элементов в промежуточных (между 0 и максимальной) степеняхокисления (Cr3+, VO2+). Пероксид водорода H2O2.423.

Алгоритм расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных реакцияхметодом электронно-ионного баланса.Метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций) подразумевает, что вполуреакциях, которые используются для расстановки коэффициентов, фигурируютреально существующие в системе частицы, а не абстрактные простые ионы (например,вместо Mn+7 записывается ион MnO4–, так как именно он существует в водном растворе).Алгоритм расстановки коэффициентов включает следующие стадии.1) Определить окислитель и восстановитель.2) Записать полуреакцию окисления и обеспечить для нее материальный баланс(расстановка коэффициентов) и зарядовый баланс (расчет числа отданных электронов сучетом расставленных коэффициентов).

Внимание! Материальный баланс записывается сучетом кислотности среды: если среда кислая, то для уравнивания можно использоватьионы H+ или молекулы воды, а если щелочная – ионы OH– и молекулы воды. Грубойошибкой является использование ионов H+ в щелочной среде и OH– - в кислой!3) Проделать аналогичные процедуры с полуреакцией восстановления.4) Найти наименьшее общее кратное количества электронов, отданных в полуреакцииокисления и принятых в полуреакции восстановления.5) Найти множители (они должны быть целочисленными), на которые необходимоумножить коэффициенты в полуреакциях окисления и восстановления, чтобы количествоэлектронов, отданных при окислении, равнялось количеству электронов, принятых привосстановлении.6) Сложить две полученные полуреакции.7) Записать итоговое уравнение реакции в ионном виде.8) На основе этого итогового уравнения расставить коэффициенты в уравненииокислительно-восстановительной реакции в молекулярном виде.9) Контроль правильности уравнивания реакции можно осуществить проверкой балансапо любому элементу в итоговом уравнении (обычно проверяют баланс по кислороду).Пример 1.KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O2Fe2+ – 2e = 2Fe3+ (окисление)5102MnO4– + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O (восстановление)2MnO4– + 16H+ + 10Fe2+ = 2Mn2+ + 10Fe3+ + 8H2O432KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2OПримечание: в полуреакции окисления сразу берется два иона железа, так как в правойчасти уравнения содержится реакции содержится соединение Fe2(SO4)3 с двумя атомамижелеза на формульную единицу.Пример 2.Zn + NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2Zn + 4OH– – 2e = [Zn(OH)4]2– (окисление)122H2O+ 2e = H2 + 2OH- (восстановление)1Zn + 4OH– + 2H2O = [Zn(OH)4]2– + H2 + 2OHZn + 2OH– + 2H2O = [Zn(OH)4]2– + H2Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2Пример 3.Br2 + KOH = KBr + KBrO3 + H2OBr2 + 12OH– – 10e = 2BrO3– + 6H2O (окисление)1105Br2 + 2e = 2Br– (восстановление)Br2 + 12OH– + 5Br2 = 2BrO3– + 6H2O + 10Br–3Br2 + 6OH– = BrO3– + 3H2O + 5Br–3Br2 + 6KOH = 5KBr + KBrO3 + 3H2O4.

Задачи.Расставьте коэффициенты в следующихреакциях методом электронно-ионного балансаокислительно-восстановительных1) K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O2) HNO2 + KMnO4 + H2SO4 = HNO3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O3) K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 = O2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O444) KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O5) KBr + MnO2 + H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + Br2 + H2O6) Cu + HNO3 (разб.) = Cu(NO3)2 + NO + H2O7) P + KOH = KH2PO2 + PH38) Al + NaOH + H2O = Na[Al(OH)4] + H29) Zn + NaNO3 + NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4] + NH310) Cu2S + HNO3 (конц.) = CuSO4 + Cu(NO3)2 + NO2 + H2O11) K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2O12) Mn(NO3)2 + PbO2 + HNO3 = HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O13) K3[Cr(OH)6] + Cl2 + KOH = K2CrO4 + KCl + H2O14) Na2S2O3 + Cl2 + H2O = Na2SO4 + H2SO4 + HCl45Семинар 8.

Характеристики

Список файлов семинаров