- •Пособие по аналитической химии
- •Часть 1
- •Предисловие
- •Введение Аналитическая химия, ее задачи и значение
- •Чувствительность, специфичность и избирательность аналитических реакций
- •Глава I. Растворы. Способы выражения концентрации веществ в растворах
- •1.1. Общая характеристика растворов
- •1.2. Способы выражения состава раствора и концентрации растворенного вещества
- •1.3. Решение типовых задач
- •1.4. Задачи для самостоятельного решения
- •Глава II. Химическое равновесие в растворах слабых и сильных электролитов
- •Ионная сила раствора. Активность. Коэффициенты активности
- •2.2. Закон действующих масс. Химическое равновесие. Термодинамическая и концентрационная константы равновесия
- •2.3. Константа и степень ионизации слабых электролитов. Взаимосвязь между ними
- •2.4. Ионизация воды. Водородный показатель рН
- •2.5. Вычисления концентрации ионов водорода и рН в водных растворах слабых электролитов (кислот и оснований)
- •2.6. Вычисления концентрации и активности ионов водорода и рН в растворах сильных электролитов
- •2.7. Решение типовых задач
- •2.8. Вопросы и задачи для самостоятельного решения
- •Глава III. Буферные системы
- •3.1. Общая характеристика буферных растворов
- •3.2. Равновесия в растворах слабых кислот в присутствии солей этих кислот
- •3.3. Равновесия в растворах слабых оснований в присутствии солей этих оснований
- •3.4. Сущность буферного действия. Буферная емкость
- •3.5. Значение буферных растворов в анализе
- •3.6. Решение типовых задач
- •3.7. Вопросы и задачи для самостоятельного решения
- •Глава IV. Равновесия в растворах гидролизующихся солей
- •4.1. Механизм гидролиза солей
- •4.2. Гидролиз по катиону
- •4.3. Гидролиз по аниону
- •4.4. Гидролиз по катиону и аниону
- •4.5. Необратимый гидролиз
- •4.6. Расчет константы гидролиза, степени гидролиза и рН растворов гидролизующихся солей
- •А) Гидролиз по катиону
- •Б) Гидролиз по аниону
- •В) Гидролиз по катиону и аниону
- •Выводы:
- •4.7. Вычисление ступенчатых констант гидролиза солей слабых двухосновных кислот
- •4.8. Факторы, влияющие на степень гидролиза солей
- •4.9. Использование реакций гидролиза в качественном анализе
- •4.10. Решение типовых задач
- •4.11. Вопросы и задачи для самостоятельного решения
- •Глава V. Химическое равновесие в гетерогенных системах
- •5.1. Использование процессов образования и растворения осадков в анализе
- •5.2. Равновесие в системах осадок раствор. Произведение растворимости. Константа растворимости
- •5.3. Факторы, влияющие на растворимость осадков
- •5.4. Влияние избытка осадителя на полноту осаждения
- •5.5. Образование и растворение осадков
- •5.6. Влияние на растворимость осадка других сильных электролитов. Солевой эффект
- •5.7. Решение типовых задач Вычисление растворимости (р) по произведению растворимости (пр)
- •Вычисление произведения растворимости по растворимости
- •Образование и растворение осадков
- •Влияние одноименных ионов на растворимость малорастворимых электролитов
- •Солевой эффект
- •5.8. Вопросы и задачи для самостоятельного решения
- •Глава VI. Комплексообразование в аналитической химии
- •6.1. Комплексные соединения, их состав и строение
- •6.2. Номенклатура комплексных соединений
- •6.3. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости
- •6.4. Решение типовых задач
- •3 103 Моль/л.
- •6.5. Использование реакций комплексообразования в анализе
- •6.6. Органические реагенты в анализе
- •6.7. Вопросы, упражнения и задачи для самостоятельной работы
- •Глава VII. Окислительно-восстановительные процессы
- •7.1. Классификация окислительно-восстановительных реакций
- •7.2. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •7.3. Использование реакций окисления-восстановления в анализе
- •7.4. Нормальные окислительно–восстановительные потенциалы. Уравнение Нернста
- •7.5. Равновесие в окислительно-восстановительных процессах. Константа равновесия
- •7.6. Решение типовых задач
- •7.7. Вопросы и задачи для самостоятельного решения
- •Приложение
- •Использованная литература
- •Оглавление
- •Глава I. Растворы. Способы выражения концентрации веществ в растворах 9
- •Глава II. Химическое равновесие в растворах слабых и сильных электролитов 21
- •Глава III. Буферные системы 37
- •Глава IV. Равновесия в растворах гидролизующихся солей 47
- •Глава V. Химическое равновесие в гетерогенных системах 70
- •Глава VI. Комплексообразование в 89
- •Глава VII. Окислительно-восстановительные процессы 110
- •302026, Г. Орел ул Комсомольская , 95.
7.7. Вопросы и задачи для самостоятельного решения
Составьте электронные уравнения, подберите коэффициенты методом электронного баланса и укажите окислитель и восстановитель для каждой реакции:
а) S + HNO3 H2SO4 + NO;
б) C + HNO3 CO2 + NO2 + H2O;
в) Mg + HNO3 Mg(NO3) 2 + NH3 + H2O;
г) CrCl3 + H2O2 + NaOH Na2CrO4 + NaCl + H2O;
д) H2S + KMnO4 + H2SO4 S + MnSO4 + K2SO4 + H2O;
е) MnSO4 + KMnO4 + H2O MnO2 + K2SO4 + H2SO4;
ж) H2O2 + PbO2 + CH3COOH O2 + Pb(CH3COO)2 + H2O;
з) SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O;
и) Cu2S + HNO3 Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O;
к) Na2SO3 + KJO3 + H2SO4 Na2SO4 + J2 + K2SO4 + H2O;
л) HBr + H2SO4 Br2 + SO2 + H2O;
м) AsCl3 + Zn + HCl AsH3 + ZnCl2;
н) AsH3 + AgNO3 + H2O H3AsO3 + Ag + HNO3;
о) MnSO4 + (NH4)2S2O8 + H2O HMnO4 + (NH4)2SO4 + H2SO4.
2. Закончите следующие окислительно-восстановительные реакции:
а) NaNO2 + KMnO4 + H2SO4
б) NaCl + KMnO4 + H2SO4
в) Cr2(SO4)3 + H2O2 + NaOH
г) Mn(NO3)2 + PbO2 + HNO3
д) Na2S + Br2
е) K2Cr2O7 + HCl
ж) FeCl2 + KClO3 + HCl
з) K2Cr2O7 + Al + H2SO4
3. Составьте электронно-ионные уравнения следующих окислительно-восстановительных реакций и расставьте коэффициенты:
a) Na2S2O3 + Br2 + NaOH NaBr + Na2SO4 + H2O
б)Na2S4O6 +KMnO4 +HNO3 Na2SO4 +H2SO4 +Mn(NO3)2 +KNO3 +H2O
в) FeS2 + HNO3 Fe(NO3)3 +NO + H2SO4 + H2O
г)KNCS+K2Cr2O7 +H2SO4 Cr2(SO4)3 +SO2 +CO2 + NO2 + K2SO4 + H2O
д) CuFeS2 + HNO3 Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + NO + H2SO4 + H2O
е) Mn3O4 + KClO4 + K2CO3 K2MnO4 + KCl + CO2
ж) As2S3 + HNO3 H3AsO4 + SO2 + NO2 + H2O
4. Назовите соединения, наиболее часто используемые в аналитической практике в качестве окислителей, в качестве восстановителей.
5. Может ли металлический свинец вытеснить медь из растворов солей меди (II)? Ответ мотивируйте.
6. По значениям нормальных окислительно-восстановительных потенциалов определите, какие ионы NO2, SO32, Cl, Br, S2 будут окисляться водным раствором иода.
7. До какого иона Fе (II) или Fе (III) может окислить железо соляная кислота? Ответ обоснуйте, исходя из величин окислительно-восстановительных потенциалов.
8. Используя таблицу окислительно-восстановительных потенциалов, укажите, какие из приведённых веществ являются более сильными окислителями: HNO3, KMnO4, K2Cr2O7, MnO2, PbO2, J2.
9. Исходя из нормальных окислительно-восстановительных потенциалов, выясните, будет ли иод окислять Fe(II) в Fе (III).
10. Подберите растворители для оксида марганца (IV) и оксида свинца (IV). Напишите уравнения соответствующих реакций.
11. Можно ли хранить 0,1 молярный раствор сульфата железа (III) в никелевом сосуде? Ответ обоснуйте.
12. Как вычисляется реальный окислительно-восстановительный потенциал системы? Как зависит величина потенциала от температуры?
13. Как зависит величина реального потенциала от концентрации окисленной и восстановленной форм? Приведите примеры.
14. Как зависит величина окислительно-восстановительного потенциала системы от рН раствора? Приведите примеры.
15. Как влияет кислотность раствора на окислительно-восстановительный потенциал систем: а) MnO4/Mn2+; б) NO2/NO; в) NO3/NO; г) Cr2O72/2Cr2+.
16. Приведите примеры соединений, которые всегда реагируют как окислители и не могут быть восстановителями.
17. Как зависит величина окислительно-восстановительного потенциала от ионной силы раствора?
18. Вычислите окислительно-восстановительный потенциал в растворе, содержащем:
а) [MnO4] = [Mn2+] = 1 моль/л; [H+]=101 моль/л;
б) [MnO4] = 0,1 моль/л; [Mn2+]= 0,01 моль/л; рН = 2;
в) [MnO4] = 0,2 моль/л; [Мn2+]= 0,1 моль/л; рН = 3.
Ответ: а) +1,42 В; б) +1,33 B; в) +1,23 В.
19. Вычислить константы равновесия окислительно-восстановительных реакций:
а) H2S + J2 2H+ + S + 2J
б) MnO4 + 8H+ + 5Fe2+ Мn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
в) Sn2+ + J2 Sn4+ + 2J
г) 2HNO2 + 2J + 3H+ 2NO + J2 + 2H2O
Ответ: a) 3,51013; б) 51062; в) 1,591013; г) 7,91014.