- •Общие методические рекомендации
- •Контрольная работа №1 Тема «Строение атома» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Химическая связь» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Энергетика химических процессов. Термодинамика» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Скорость химической реакции. Химическое равновесие» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Растворы. Способы выражения концентрации растворов» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема « Свойства растворов» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Ионно-молекулярные (ионные) реакции обмена» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Водородный показатель. Значение рН растворов»
- •Задания
- •Тема «Гидролиз» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Окислительно-восстановительные реакции» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Гальванические элементы» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема «Электролиз» Примеры решения задач
- •Задания
- •Тема « Комплексные соединения» Примеры решения задач
- •Задания
- •Задания для контрольной работы №1
- •Задания
- •Задания для контрольной работы №2
- •Литература
- •Основная
- •Дополнительная
- •Растворимость солей и оснований в воде
- •Прочерк означает, что вещество не существует или разлагается водой)
- •Степень диссоциации электролитов
- •Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно- восстановительных систем:
- •Константы нестойкости комплексных ионов
- •Константы диссоциации слабых электролитов (при 25 0)
- •Произведение растворимости труднорастворимых веществ (при комнатной температуре)
Задания
113/Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из электродов: металлического цинка, помещенного в 0,1 н раствор нитрата цинка, и металлического серебра, помещенного в 0,005 н раствор нитрата серебра при температуре 25 0С.
Тема «Электролиз» Примеры решения задач
Задание 1. Как идет электролиз раствора сульфата меди (II)? В течение какого времени нужно проводить электролиз такого раствора при силе тока 10 А, чтобы получить кислород объемом 4, 48 л?
Решение: Запишем схему электролиза:
Катод (–) Р-р CuSO4 Анод (–)
Cu2+ + 2e → Cu0 Cu2+ + SO42- 2 H2O – 4e → O2 + 4H+
H2O 4H+ + 2 SO42- → 2 H2SO4
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 + 2H2SO4
По закону Фарадея:
V=Vэ · I · t /F, где
V – объем газа, выделившегося при электролизе, л;
Vэ – молярный объем эквивалента вещества, л/моль;
I – сила тока, А;
t – продолжительность электролиза, ч или с;
F – число Фарадея, 96500 Кл/моль (если время измерено в секундах)
или 26,8 Кл/моль (если время – в часах)
t = V·F/ I· Vэ
Подставляем значения, зная, что Vэ кислорода равен 5,6 л/моль
t = 4,48 · 96500 / 10 · 5,6 = 7720 с = 2,1 ч
Задания
123/Сколько ампер-часов теоретически необходимо для электрохимической очистки (рафинирования) сырой меди массой 1 т, содержащей 4 % посторонних примесей?
Тема « Комплексные соединения» Примеры решения задач
Задание 1. Из раствора комплексной соли CoCl3·5NH3 нитрат серебра осаждает только 2/3 содержащего в ней хлора. В растворе соли не обнаружено ионов кобальта и свободного аммиака. Измерение элетрической проводимости раствора показывает, что соль распадается на три иона. Каково координационное строение этого соединения? Написать уравнение диссоциации комплексной соли.
Решение: Отсутствие в растворе указанной соли ионов Со3+ и свободного аммиака означает, что эти компоненты входят во внутреннюю сферу комплексного соединения. Кроме того, во внутреннюю сферу входит один хлорид-ион, не осаждаемый AgNO3. Следовательно, состав внутренней сферы соответствует формуле [Co(NH3)5Cl]2+. Во внешней сфере находится два хлорид-иона, компенсирующие заряд внутренней сферы комплекса: [Co(NH3)5Cl]Cl2. Диссоциация комплексной соли в растворе протекает по схеме [Co(NH3)5Cl]Cl2 = [Co(NH3)5Cl]2+ + 2Cl-.
Задание 2. Вычислить заряды следующих комплексных ионов, образованных хромом (III):
а) [Cr(H2O)5Cl]; б) [Cr(H2O)4Cl2]; в) [Cr(H2O)2(C2O4)2].
Решение: При вычисление заряда комплексного иона следует исходить из того, что этот заряд равен алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и лигандов; при этом заряд комплексообразователя принимается равным его степени окисления. Заряд иона хрома (III) принимаем равным +3, заряд молекулы воды равен нулю, заряды хлорид- и оксалат-ионов соответственно равны -1 и -2. Составляем алгебраические суммы зарядов для каждого из указанных соединений: а) +3+(-1)=+2; б) +3+2·(-1)=+1; в) +3+2·(-2)=-1. Следовательно, [Cr(H2O)5Cl]2+, [Cr(H2O)4Cl2]+1, [Cr(H2O)2(C2O4)2]-1.
Задание 3. Назвать комплексные соли: [Pt(NH3)3Cl]Cl, [Co(NH3)5Br]SO4, Ba[Cr(NH3)2(CNS)4]2, (NH4)2[Pt(OH)2Cl4].
Решение: Названия комплексных солей образуют по общему правилу: сначала называют анион, а затем катион в родительном падеже.
Если комплексообразователь входит в состав катиона, то название составляют следующим образом: указывают числа (используя греческие числительные: ди, три, тетра, пента, гекса и т.д.) и названия отрицательно заряженных легандов с окончанием «о» (Cl - хлоро-, SO42- - сульфато-, OH- - гидроксо- и т.п.); затем указывают числа и названия нейтральных лигандов, причем вода называется аква, а аммиак-аммин. Последним называют комплексообразователь, указывая степень окисления (в скобках римскими цифрами после названия комплексообразователя).
Название комплексного иона составляют аналогично названию катиона и заканчивают суффиксом «ат».
Например, [Pt(NH3)3Cl]Cl-хлорид хлоротриамминплатина (II),
[Co(NH3)5Br]SO4-сульфат бромопентаамминкобальта (III),
Ba[Cr(NH3)2(CNS)4]2-тетрароданодиамминхромат (III) бария,
(NH4)2[Pt(OH)2Cl4]-тетрахлордигидроксаплатинат (IV) аммония.
Задание 4. Напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации следующих комплексных солей: [Ag(NH3)2]Cl, K2[HgJ4], K3[Fe(CN)6]. Напишите уравнения для константы нестойкости и константы устойчивости.
Решение: Внешнесферная диссоциация комплексных солей происходит в водных растворах практически полностью. Эта диссоциация называется первичной.
[Ag(NH3)2]Cl → [Ag(NH3)2]+ + Cl-
Обратимый распад внутренней сферы комплексного соединения называется вторичной диссоциацией.
[Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3
Кнест.=
Куст.=
Куст.=
Аналогично составляем уравнение диссоциации для других солей.
K2[HgJ4]2K+ + [HgJ4]2-
[HgJ4]2-Hg2+ + 4J-
Кнест.=
Куст.=
K3[Fe(CN)6] 3K + [Fe(CN)6]
[Fe(CN)6] Fe3+ + 6CN-