lecture07 (792002)
Текст из файла
Лекция 7Уравнение Нернста. Направлениепротекания ОВР.Комплексные соединения: образование, устойчивость, свойства.УРАВНЕНИЕ НЕРНСТАокисленная форма (Ox) + ne– = восстановленная форма (Red)E = Еo +∏ а(Ox)i iν∏ С (Ox)i iνjjRTo 0,059Еln=+lgννjnF ∏ а(Red) jn∏ С (Red)Сcd3+0,059oFea⋅a3+–2+oD3+ /Fe2+ = E 3+ 2+ +lgFeΔ r+G e= =Δ rFeG + RT ln Ca EFeFe/Fe1СFe2+ba A ⋅ aB= Pb +oEPbI2 / Pb = EPbI+2 /Pb2I–2H+ + 2e– = H2=0PbI2 +2e–EH+ / H2=EoH+ / H20,059lgC2−I2С2+0,059+lg H = − 0,059рНр H22=1атмУРАВНЕНИЕ НЕРНСТАокисленная форма (Ox) + ne– = восстановленная форма (Red)E = Еo +∏ а(Ox)i iν∏ С (Ox)i iνjjRTo 0,059Еln=+lgννjnF ∏ а(Red) jn∏ С (Red)EFe3+ /Fe2+ = EFe3+ + e– = Fe2+Fe3+ /Fe2+0,059 СFe3++lg1СFe2+oEPbI2 / Pb = EPbI+2 /PbPbI2 + 2e– = Pb + 2I–0,0591lg 22C−0I=2H+ + 2e– = H2oEH+ / H2=EoH+ / H2С2+0,059+lg H = − 0,059рНр H22=1атмРасчет ΔЕ° и константы равновесия реакции(все реагенты и продукты в стандартных состояниях)2КMnO4 + 16HСl = 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2OMnO4– + 8H+ + 5e– = Mn2+ + 4H2O2Е°= 1,51 В2Cl– – 2e– = Cl2(р)5Е° = 1,40 В2MnO4– + 16H+ + 10Cl– = 2Mn2+ + 5Cl2(р) + 8H2OΔЕ° = 1,51 – 1,40 = 0,11 В > 0K=2+ 2[Mn5] ⋅ [Cl2 ][MnO-4 ]2 ⋅ [Cl- ]10 ⋅ [H+ ]16n ⋅ ΔЕ o= 10 0,05910⋅0,11= 10 0,059= 4,4 ⋅ 1018Расчет ΔЕ реакции(реагенты и продукты не в стандартных состояниях)УсловияСMnO−4= 0,01 М; СMn2 += 0,1 М; СHCl = 0,01 М; СCl2 = 0,1 М2КMnO4 + 16HСl = 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2OMnO4– + 8H+ + 5e– = Mn2+ + 4H2O2Е°= 1,51 В2Cl– – 2e– = Cl2(р)5Е° = 1,40 В2MnO4– + 16H+ + 10Cl– = 2Mn2+ + 5Cl2(р) + 8H2OEMnO − /Mn2+ = 1,51 +40,059lg5СMnO − ⋅ С 8 +4НСMn2+= 1,31 В0,059 СCl2ECl /Cl− = 1,40 +lg 2 = 1,49 В22C −ClΔЕ = Еок.
– Евосст. = 1,31 – 1,49 = – 0,18 В < 0КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯвнутренняя координационная сфераK3[Fe(SCN)6][Ag(NH3)2]Cl,[Pt(NH3)4Cl2]внешняя координационная сфераЦентральный ион — ион комплексообразовательМолекулы или ионы окружения — лигандыЧисло лигандов — координационное числоКОМПЛЕКСЫ — суммарная степень окислениялигандов или их число превышает валентность илистепень окисления центрального атома.КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯДентантность лиганда — число координационных мест,которое занимает лиганд у иона комплексообразователяМонодентантныеБидентантныеF–, CN–,H2O, NH3NH2(CH2)2NH2НОМЕНКЛАТУРА1.
Число лигандов — греческими числительными: ди-, тетра-,гекса-, пента- и т.д;2. Сам лиганд: Сl– хлоро, CN– – циано, SCN– – тиоцианато, H2O –аква, NH3 – аммин(Если лигандов несколько сначала отриц. заряженный, затемнейтральный.)3.Ион комплесообразователь — название элементакомплексный катион — русское;комплексный анион — латинское с окончанием –ат;4.Заряд иона комплексообразователя.K3[Fe(SCN)6] – гексатиоцианатоферрат(III) калия[Ag(NH3)2]Cl – хлорид диамминсеребра[Pt(NH3)4Cl2] – дихлоротетраамминплатина(II)NH4[Cr(NH3)2(CN)4] – тетрацианодиамминхромат(III) аммонияОБРАЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСА[Ni(H2O)6]2+ + 6NH3 ' [Ni(NH3)6]2++ 6H2OΔ G o = − RT ln βIIIIII [Ni(NH3)2]2+ + NH3IV [Ni(NH3)3]2+ + NH3V' [Ni(NH3)2]2+' [Ni(NH3)3]2+' [Ni(NH3)4]2+[Ni(NH3)4]2+ + NH3 ' [Ni(NH3)5]2+VI [Ni(NH3)5]2++ NH3' [Ni(NH3)62+6[Ni ][NH3 ]== K1 ⋅ K2 ⋅ K3 ⋅ K4 ⋅ K5 ⋅ K6[Ni(H2O)6]2+ + NH3 ' [Ni(NH3)(H2O)5]2+[Ni(NH3)]2++ NH3β=[Ni(NH3 )26+ ]]2+K1 =K2 =[Ni(NH 3 )2 + ][Ni2+][NH 3 ]= 590[Ni(NH 3 )22 + ][Ni(NH 3 )2 + ][NH 3 ]K3 =K4 =[Ni(NH 3 )23 + ]= 170[Ni(NH 3 )22 + ][NH 3 ]= 54[Ni(NH 3 )24+ ]= 16,6[Ni(NH 3 )26 + ]= 1,12[Ni(NH 3 )23 + ][NH 3 ][Ni(NH 3 )25 + ]K5 == 5 ,42+[Ni(NH 3 )4 ][NH 3 ]K6 =[Ni(NH 3 )25 + ][NH 3 ]ОБРАЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСАβ=[Ni(H2O)6]2+ + 6NH3 ' [Ni(NH3)6]2++ 6H2OΔ G o = − RT ln β[Ni(NH3)2β3 =]2++ NH3 ' [Ni(NH3)3[Ni(NH 3 )32 + ][Ni 2+ ][NH 3 ]3[Ni(NH3 )26+ ]2+6[Ni ][NH3 ]== K1 ⋅ K2 ⋅ K3 ⋅ K4 ⋅ K5 ⋅ K6]2+K3 =[Ni(NH 3 )23 + ][Ni(NH 3 )22 + ][NH 3 ]= K1 ⋅ K 2 ⋅ K 3 = 5 ⋅ 106[Ni(H2O)6]2+ + 3NH3 ' [Ni(NH3)3(H2O)3]2+= 54СВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙI.Реакции присоединения или замещения лигандаII.Реакции связанного лигандаIII.
Реакции связанного иона комплексообразователяСВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙI.Реакции присоединения или замещения лиганда1. [Fe(SCN)6]3– + 6F– = FeF63– + 6SCN– (быстро)β≅ 1580лабильный2.[Cr(H2O)4Cl2]+ + 2H2O = [Cr(H2O)6]3+ + 2Cl– (медленно)β≅ 79инертныйΔGo1 << ΔGo2r1 >> r2СВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙII. Реакции связанного лиганда[Co(H2O)6]2+ + 2H2O ' [Co(H2O)5(OH)]+ + H3O+K ≅ 2⋅10–10H2O + H2O ' H3О+ + OH–Kв = 10–14[Co(H2O)6]2+ + Mg = H2↑ + Mg2+ + Co(OH)2↓ + 4H2OСВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙIII. Реакции связанного иона комплексообразователяFe2++S2–ПР(FeS) = 2,2⋅10–18= FeS↓1119K===4,5⋅10>> 12+2[Fe ][S ] ПР[Fe(CN)6]4– + S2– = FeS↓ + 6CN–[CN− ]6[Fe 2 + ]β ([Fe(CN)6]4–) = 10371− 20K=⋅==4,5⋅10<< 12−2+4−[Fe(CN)6 ][S ] [Fe ] ПР βСВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙIII.
Реакции связанного иона комплексообразователя(х)[Co(NH3)63+]+ е– = [Co(NH3)62+]Eхо = ?о(1) Co3+ + e⎯ = Co2+ E = 1,82 В ΔG1° = – nFЕ° = –175,6 кДж(2) Co3+ + 6NH3 = [Co(NH3)6]3+ΔG2° = –RTlnβ(1036) = – 205,1 кДж(3) Co2+ + 6NH3 = [Co(NH3)6]2+ΔG3° = –RTlnβ(104) = – 22,8 кДж(х) = (1) – (2) + (3)ΔrG°(х)ΔrG°(х) = ΔrG°1 – ΔrG°2 + ΔrG°3= –175,6 + 205,1 –22,8 = 6,7 кДжΔG oх= −0,008 ВEх = −n⋅ Fo(табл.
+0,1 В)РАСТВОРЕНИЕОСАДКОВAgCl(к) +2NH3 ' [Ag(NH3)2]+ +Cl−AgCl(к) ' Ag+ + Cl−ПР = [Ag+].[Cl-] = 1,8⋅10−10Ag+ + 2NH3 ' [Ag(NH3)2]+β = 1,1⋅107[ Ag(NH3 )2 + ][Cl− ] [ Ag+ ]K=⋅= β ⋅ ПР = 0,0022+[NH3 ][Ag ]АмфотерностьZn(OH)2(к) +2OH− ' [Zn(OH)4]2−ПР (Zn(OH)2 = 3⋅10−17β(Zn(OH)42 −) = 6,3⋅1014[ Zn(OH)4 2 − ] [ Zn2 + ][[OH− ]2K=⋅= β ⋅ ПР = 0,0018− 22+− 2[OH ][Zn ][OH ].
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.