Контрольные задания

Вычислите рН растворов для построения кривой титрования без учета разбавления при следующих объемах рабочего раствора:

0,0; 50,00; 99,00; 99,90; 100,00; 100,10; 101,00; 110,00 см³. Объем аликвотной части раствора определяемого вещества примите равным 100см³. Постройте кривую титрования и подберите три индикатора.

№ задания	Определяемое вещество	Рабочее вещество	Концентрация растворов С(ОВ)=С(РВ) моль/дм3
1.	HCl	NaOH	0,0100
2.	NH4OH	HNO3	0,0500
3.	CH3COOH	NaOH	0,1000
4.	C6H5COOH	KOH	0,0200
5.	NH4OH	CH3COOH	0,1000
6.	HNO2	KOH	0,0100
7.	LiOH	HCl	0,0100
8.	HCl	NH4OH	0,1000
9.	NaOH	HNO3	0,0500
10.	KOH	HI	0,0100
11.	НСООН	КОН	0,1000
12.	С6Н5СООН	NaOH	0,3000
13.	HF	NaOH	0,1000
14.	NH4OH	HCl	0,0500
15.	KOH	CH3COOH	0,1000
16.	NH4OH	HBr	0,3000
17.	HNO2	NaOH	0,0100
18.	LiOH	C6H5COOH	0,0500
19.	HCl	КОН	0,1000
20.	NaOH	НСООН	0,0100

9. Окислительно-восстановительные реакции.

В редоксометрии используются реакции окисления – восстановления, связанные с переходом электронов от одного иона (молекулы) к другому.

Окислитель – вещество, атомы которого принимают электроны, превращается в ионы с более низкой степенью окисления (процесс восстановления).

Восстановитель – вещество, атомы которого отдают электроны, превращается в ионы с более высокой степенью окисления (процесс окисления). Следует говорить не об отдельном окислителе или восстановителе, а об окислительно-восстановительных системах:

Для того чтобы в приведенных схемах реакция протекала слева направо, необходимо, чтобы Boc1 был более сильным восстановителем, чем образованная из Ок2 его сопряженная форма Вос2. Согласно всему сказанному Oк1/Boc1, Ок2/Вoc2, являются соответственно окислительно-восстановительными системами.

Представить направление окислительно-восстановительной реакции можно, только зная количественную характеристику относительной силы окислительно-восстановительной системы. Такой характеристикой является величина окислительно-восстановительного потенциала.

Значение окислительно-восстановительного потенциала зависит от величины стандартного окислительно-восстановительного потенциала Е° концентрации и реакции среды. Эта зависимость выражается уравнением Нернста:

где Е⁰ – стандартный окислительно-восстановительный потенциал; R – газовая постоянная (8,313 дж/(моль· К); Т – абсолютная температура, К; F – число Фарадея (96 500 кулон/г-экв); n – число электронов (теряемых или получаемых).

Если подставить числовые значения констант и от натурального перейти к десятичному, то для комнатной температуры (20 ºС) получим:

Пример 1. Составить уравнение реакции между перманганат-ионом и пероксидом водорода в кислой среде электронно-ионным методом.

Решени.

Пример 2. Можно ли в кислой среде действием дихромата калия окислить: а) Fe²⁺ до Fe³⁺; б) Mn²⁺ до MnO₄^-?

Решение. Для решения вопроса необходимо сравнить стандартные окислительно-восстановительные потенциалы окислительно-восстановительных систем. Более сильным окислителем будет окисленная форма той системы стандартный окислительно-восстановительный потенциал, которой больше.

Потенциал системы Cr₂O₇^2-/Cr³⁺, больше, чем потенциал системы Fe³⁺/Fe²⁺ и меньше, чем потенциал системы MnO₄^-/Mn²⁺, следовательно, Fe²⁺ можно окислить до Fe³⁺ действием дихромата калия, а Mn²⁺ до MnO₄^- не окисляется.

Контрольные задания.

Задание 1. Расставить коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом полуреакций. Определить молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя в реакциях:

1. КМnО₄ + HNO₂ + H₂SO₄ →

2. Na₂SO₃ + Na₂Cr₂О₇ +Н₂SO₄ →

3. КМnО₄ + HNO₂ + КОН →

4. KIO₃ + KI + HCl → I₂ + ….

5. K₂S + K₂MnO₄ + H₂O → S +

6. Zn + HNO₃ → NH₄NO₃ + …

7. K₂Cr₂O₇ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → ….

8. KMnO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + KOH → CrO4 ^2-+ MnO2 + …

9. K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ + NaNO₂ →

10. K₂CrO₄ +HCl = Cl₂ + Cr^{3 +}+ …

11. MnO₂ + KClO₃ + KOH 

12. CrCl₃ + KMnO₄ + H₂O 

13. Mn(NO₃)₂ + NaBiO₃ + HNO₃ 

14. KMnO₄ + KJ + H₂SO₄ 

15. KBrO₃ + KBr + HCl 

16. KMnO₄ + FeCl₂ + HCl 

17. K₂Cr₂O₇ + H₂S + H₂SO₄  S +

18. K₂Cr₂O₇ + KJ + H₂SO₄ 

19. FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ 

20. MnSO₄ + PbO₂ + HNO₃  HMnO₄ +

Задание 2.

1. На окисление 25 мл 0,02н раствора соли Мора требуется 40 мл раствора перманганата калия. Определите эквивалентную концентрацию и титр раствора перманганата калия.

2. Какой объем 0,02н раствора перманганата калия требуется для окисления 0,1 моль-экв соли Мора? Составьте уравнение реакции, протекающей при данном случае титрования.

3. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов раствора перманганата калия и титр перманганата калия по железу, если на титрование навески 0,1228 г химически чистой щавелевой кислоты H₂C₂O₄∙ 2H₂O расходуется 30,0 мл раствора перманганата калия.

4. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов рабочего раствора перманганата калия и его титр, если на титрование 10 мл этого раствора израсходовано 9,5 мл 0,1514н раствора щавелевой кислоты.

5. Навеска 2,440 г технического сульфита натрия растворена в мерной колбе емкостью 250 мл. К 25 мл этого раствора добавили 50 мл 0,1н раствора йода, избыток которого оттитровали 30 мл 0,1н раствора тиосульфата натрия. Найдите массовую долю сульфита натрия в образце.

6. Определите молярную концентрацию эквивалентов раствора йода и его титр, если на титрование 23 мл йода пошло 10,67 мл 0,056н раствора тиосульфата натрия.

7. Определите молярную концентрацию эквивалентов и титр раствора перманганата калия, если 38,5 г перманганата калия растворили в колбе и довели объем до 250 мл (среда кислая).

8. Какой объем 0,02 н раствора перманганата калия достаточен для окисления 0,112 г железа, содержащегося в соли Мора?

9. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов перекиси водорода, если на титрование 9.5 мл раствора израсходовано 15 мл 0,13н раствора KMnO₄. Составьте соответствующее уравнение реакции.

10. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов и титр перманганата калия, если на титрование 0,1 моль-экв раствора щавелевой кислоты израсходовано 15 мл раствора KMnO4. Составьте уравнение соответствующей реакции.

11. 2,5 г пероксида водород разбавили водой до 200 мл. На титрование 5,0 мл полученного раствора в кислой среде пошло 20 мл 0,05 н. раствора калия перманганата. Какова массовая доля Н₂О₂ в исходном концентрированном растворе?

12. На титрование 25 мл 0,05 н. раствора KМnO₄ в кислой среде пошло 10,2 мл раствора натрия нитрита. Вычислите массу натрия нитрита, содержащегося в 100 мл раствора.

13. Определить массовую долю олова (II) в бронзе, если на титрование раствора, полученного из 0,8245 г бронзы, израсходовано 12,75 мл 0,05 н раствора иода.

14. К 25,0 мл бромной воды прибавили избыток раствора иодида калия. На титрование выделившегося йода израсходовано 20,00 мл 0,1 н раствора Na₂S₂O₃ . Определить содержание Br₂ в 1 литре бромной воды.

15. Вычислить содержание С1₂ в 1 литре хлорной воды, если к 25,0 мл хлорной воды прибавили раствор иодида калия и на титрование выделившегося иода израсходовали 20,00 мл 0,05 н раствора Na₂S₂O₃.

16. Вычислить %-ное содержание воды в кристаллогидрате H₂C₂O₄·хH₂O, если известно, что на титрование навески щавелевой кислоты массой 0,0342 г израсходовано 15,40 мл 0,035 н раствора КМnO₄.

17. Навеску сплава растворили без доступа воздуха в серной кислоте. Образовавшуюся соль FeSO₄ оттитровали 13,40 мл раствора KBrO₃ с титром 0,002783 г/мл. Сколько граммов железа (II) содержалось в навеске сплава?

18. Вычислить молярную концентрацию эквивалента раствора KMnO₄, если на титрование навески соли FeSO₄ массой 0,1000 г, содержащей 0,1% индифферентных примесей, израсходовано 14,50 мл раствора KMnO₄. Титрование вели в сернокислой среде.

19. Определить %-ное содержание воды в кристаллогидрате соли Мора (NH₄)₂Fe(SO₄)₂·хH₂O, если на титрование навески массой 0,4250 г затрачено 25,50 мл 0,05 н раствора KMnO₄?

20. Вычислить массовую долю (%) серы в стали, если сера из навески образца в 3,1640 г после соответствующей обработки превращена в H₂S, который окислили 5,0 мл 0,0352 н раствора J₂, а избыток последнего оттитровали 3,84 мл 0,05 н раствора Na₂S₂O₃.