
- •Учебное пособие для выполнения домашних заданий
- •2.2.5. Примеры решения задач
- •1. Основные классы неорганических соединений
- •Гидроксиды
- •NaOh – гидроксид натрия; Fe(oh)3 – гидроксид железа (III).
- •Ион гидроксожелеза(II)
- •Кислоты
- •Гидросульфид ион
- •Сульфид ион
- •2. Взаимодействие веществ
- •2.1. Химическая термодинамика
- •2.1.1. Основные понятия
- •2.1.2. Энергетика химических процессов (термохимические расчеты). Первый закон термодинамики
- •2.1.3. Энтропия. Химическое сродство. Второй закон термодинамики
- •2.1.4. Условия самопроизвольного протекания процессов. Третий закон термодинамики
- •2.1.5. Примеры решения задач
- •2.2. Химическая кинетика
- •2.2.2. Влияние температуры на скорость реакции
- •2.2.3. Химическое равновесие. Константа равновесия
- •Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье
- •Примеры решения задач
- •Изменить температуру. Т. К реакция получения аммиака экзотермическая (идет с выделением тепла), то температуру надо понизить (по принципу Ле Шателье).
- •3. Растворы и реакции в водных растворах
- •3.1. Концентрации растворов
- •3.1.1. Способы задания концентрации растворов
- •3.1.2. Закон эквивалентов
- •3.1.3. Пример решения задачи
- •3.2. Теория растворов
- •3.2.1. Давление пара растворов
- •3.2.2. Кипение и замерзание растворов
- •3.2.3. Осмос. Осмотическое давление
- •3.2.4. Количественные характеристики растворов электролитов. Закон растворения
- •(В отн. Единицах, если умножить на 100%, то в %).
- •3.2.5. Произведение растворимости. Условие образования осадка
- •3.2.6. Примеры решения задач
- •3.3 Ионное произведение воды и водородный показатель. Гидролиз солей
- •3.3.1. Ионное произведение воды и водородный показатель
- •3.3.2. Гидролиз солей
- •Соли слабого основания и сильной кислоты
- •Слабое основание сильная кислота
- •Соли сильного основания и слабой кислоты
- •Сильное основание слабая кислота
- •Соли слабого основания и слабой кислоты
- •Слабое основание слабая кислота
- •3.3.3. Примеры решения задач
- •3.4. Комплексные соединения
- •3.4.1. Общие понятия о структуре комплексного соединения
- •В молекуле комплексного соединения один из ионов (обычно катион) занимает центральное место и называется комплексообразователем или центральным ионом.
- •Остальные ионы находятся на более далеком расстоянии от комплексообразователя и составляют внешнюю координационную сферу (ион внешней сферы или внешний ион).
- •Номенклатура комплексных соединений
- •(Nh4)2[Pt(oh)2Cl4] – тетра – хлоро, ди – гидроксо платинат (IV) аммония.
- •Примеры решения задач
- •3.5.3. Примеры решения задач
- •I. Для того, чтобы найти частицы, в которые входят атомы, меняющие свою степень окисления, определим степень окисления всех атомов.
- •II. Разделить овр на две полуреакции. Уравнять в полуреакциях сначала частицы, затем заряды.
- •Если число частиц кислорода в полуреакции больше слева – это освобождающиеся частицы. Если частиц кислорода в полуреакции больше справа – это недостающие частицы кислорода. В нашей полуреакции
- •IV. После выполнения химическо-математических операций перенести полученные коэффициенты в исходное уравнение, сделать проверку, и расставить недостающие коэффициенты, если это необходимо.
- •Пример решения задачи
- •Усиление окислительных свойств →
- •Массы или объемы веществ, испытавшие электрохимические превращения на электродах, прямо пропорциональны количеству прошедшего электричества:
- •V(b) – объем газообразного вещества при н.У., претерпевшего электрохимическое превращение на электроде, дм3;
- •4.2.6. Примеры решения задач
- •MgCl2 ∙ 6CaCl.
- •Соединений (при 298 к)
I. Для того, чтобы найти частицы, в которые входят атомы, меняющие свою степень окисления, определим степень окисления всех атомов.
I2 – простое вещество, значит степень окисления 0.
Постоянную степень окисления в большинстве соединений проявляют +1 Na, Н; -2 кислород О.
Степень окисления остальных атомов находим из условия, что сумма степеней окисления атомов в молекуле равна нулю.
+
+
→
+
+
+
Степень окисления меняют атомы иода и свинца.
Напишем данное превращение в ионном виде (в ОВР допускается представлять в ионном виде слабые электролиты – слабые кислоты, нерастворимые основания и соли).
Na+ + I– + PbO2 + 2H+ + SO42– → 2Na+ + SO42– + Pb2++ SO42–+ I2 + H2O
Na+ + I– + PbO2 + 2H+ + SO42– → 2Na+ + 2SO42– + Pb2+ + I2 + H2O
Атомы, меняющие степень окисления, входят в подчеркнутые частицы.
II. Разделить овр на две полуреакции. Уравнять в полуреакциях сначала частицы, затем заряды.
Разделить ОВР на две полуреакции, это значит взять частицы, в которые входят атомы, меняющие степени окисления (подчеркнутые) до и после реакции.
I- → I2
PbO2 → Pb2+
Сначала уравниваем атомы, меняющие степень окисления, поставив необходимые коэффициенты:
2I– → I2
Во второй полуреакции атомы, меняющие степень окисления (свинец) равны, но слева еще есть два атома кислорода, а слева нет.
Для уравнивания частиц кислорода в полуреакциях используем таблицу 4.1.
Таблица 4.1. – Участие среды в окислительно-восстановительных реакциях
|
Кислая |
Нейтральная |
Щелочная |
Каждая освобождающаяся частица кислорода |
Связывается с 2Н+ с образованием одной молекулы Н2О |
как в щелочной среде |
Связывается с одной молекулой Н2O c образованием 2ОН- |
Каждая недостающая частица кислорода |
Берётся из одной молекулы Н2О, одновременно образуются 2Н+ |
как в кислой среде |
Берётся из 2ОН– образуется одна молекула Н2О |
Для определения характера среды смотрим на исходные вещества (слева) данного уравнения, если есть кислота – среда кислая, если есть основание – среда щелочная, если нет ни кислоты, ни основания – среда нейтральная.
В нашем уравнении среди исходных веществ NaI + PbO2 + H2SO4 → есть кислота (серная) H2SO4, т.е. среда кислая.
Если число частиц кислорода в полуреакции больше слева – это освобождающиеся частицы. Если частиц кислорода в полуреакции больше справа – это недостающие частицы кислорода. В нашей полуреакции
PbO2 → Pb2+
слева два атома кислорода, а справа нет, т.е. 2 освобождающихся частицы кислорода.
Таблица дана на одну частицу кислорода, поэтому в каждом конкретном случае необходимо учитывать число частиц. Так в нашем случае (кислая среда и освобождающиеся частицы кислорода) в таблице дано: каждая освобождающаяся частица кислорода в кислой среде связывается с двумя ионами водорода (2Н+) с образованием молекулы воды (Н2О). Так как в нашей полуреакции частиц кислорода две, то им необходимо 2· 2Н+ = 4Н+ и при этом образуется 2Н2О.
PbO2 + 4Н+ → Pb2+ + 2Н2О.
Для
уравнивания зарядов в полуреакциях
используем электроны. Заряд электрона
равный – 1,6 ·
10–19Кл
взят за единичный, т.е. заряд
= -1.
В первой полуреакции степень окисления иода меняется от -1 до 0, а так как в ОВР участвуют две частицы, то они отдают два электрона.
2I– - 2 → I2
Процесс отдачи электронов называется окислением, а частица, отдающая электроны – восстановитель.
Во второй полуреакции степень окисления свинца меняется от +4 до +2, т.е. присоединяется два электрона.
PbO2 + 4Н+ + 2 → Pb2+ + 2Н2О.
Процесс присоединения электронов называется восстановление, а частица присоединяющая электроны – окислитель.
III. Уравнять число электронов в полуреакциях, подобрав дополнительные множители. Умножить каждую полуреакцию на свой дополнительный множитель и суммировать полученные полурекции в общую ОВР. Так как в данном случае число электронов в полуреакциях равное (по 2 ), то просто суммируем полуреакции.
2I– - 2 → I2
PbO2 + 4Н+ + 2 → Pb2+ + 2Н2О.
2Ш– - 2 + ЗиЩ2 + 4Н+ + 2 → Зи2+ + 2Н2О + Ш2