Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Химия. Учебное пособие для СПО
.pdf
Электродные процессы можно представить в следующем
виде:
К (–) Zn2+, Ni
= –0,25 B
2
+
Ni
/Ni
(более сильный окислитель)
= –0,76 B
2
+
Zn
/Zn
1) Ni2+ + 2e Ni
2) Zn
2+
2+
+ 2e Zn
А (+) Ni (Zn, Ag)
= –0,25 B
2
+
Ni
/Ni
= –0,76 B
2
+
Zn
/Zn
= + 0,80 B
0
0
Ag+/Ag
1) Zn0 – 2e Zn
2) Ni0 – 2e Ni
2+
2+
Электрохимическое рафинирование позволяет получить
металлы высокой степени частоты.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Составьте схемы процессов, протекающих на электродах
при электролизе водных растворов указанных веществ с инертными электродами. Процессы на электродах обоснуйте потенциалами. Рассчитайте массу или объем (для газов) вещества,
образующегося на электродах при пропускании через раствор
тока силой 1 А в течение двух часов.
1) Na2SO3, AgNO
2) KOH, CoSO
3) NaNO2, NiCl
4) CaBr2, Cu(NO3)
5) CdCl2, K2CO
3
4
2
2
3
6) Ba(NO3)2, LiBr 18) SnCl2, LiNO
7) Bi(NO3)3, K2SO
8) NaNO2, CdBr
9) K2MnO4, CuSO
10) BeCl2, H2SO
3
2
4
4
11) Na2SeO3, Zn(NO3)
13) LiCl, Cr2(SO4)
14) Pb(NO3)2, KClO
15) CoBr2, NaMnO
16) K2SeO3, Cu(NO3)
17) NaOH, Al2(SO4)
19) K3PO4, LiBr
20) Sr(NO2)2, CoSO
21) KF, NaClO
22) KClO4, MgBr
23) NaBrO3, SnSO
2
3
3
2
12) KI, AgF 24) CaCl2, Cd(NO3)
3
3
4
2
3
4
4
2
7 1
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
О с н о в н а я
Коровин Н. В. Общая химия : учеб. для вузов / Н. В. Коровин. М. :
Высш. школа, 2002. 558 с.
Глинка Н. Л. Общая химия : учеб. пособие для вузов / Н. Л. Глинка.
М. : Интеграл-пресс, 2002. 728 с.
Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии : учеб. пособие /
Н. Л. Глинка. М. : Интеграл-пресс, 2004. 240 с.
Д о п о л н и т е л ь н а я
Химия : конспект лекций / О. А. Антропова [и др.]. Екатеринбург :
Изд-во УМЦ УПИ, 2004. 116 с.
Химия : методические указания к лабораторным работам / сост.
О. А. Антропова, Р. Н. Лебедева, С. Д. Ващенко. Екатеринбург : ГОУ
ВПО УГТУ–УПИ, 2004. 30 с.
7 2
Приложение
Т а б л и ц а 1
Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы
некоторых систем
Окисленная Восстановлен- 0, В1Окисленная Восстановлен- 0, В
форма ная форма форма ная форма
Br
2
–
BrO
3
Cl
2
–
ClO
3
–
ClO
4
–
ClO
3
–
ClO
4
2–
Cr2O
7
F
2
3+
Fe
2–
FeO
4
I
2
–
IO
3
1
Для систем, включающих кислородсодержащие частицы, потенциа-
Br
Br
Cl
Cl
Cl
Cl
ClO
Cr
F
Fe
Fe
I
I
–
–
–
–
2
2
–
3
3+
–
2+
3+
–
–
+1,09 MnO
+1,44 MnO
+1,36 NO
+1,45 NO
+1,42 NO
+1,45 SO
+1,07 SeO
+1,33 Sn
+2,77 TiO
+0,77 Ti
+1,90 V
+0,54 VO
+1,09 VO
–
4
2
–
3
–
3
–
3
2–
4
2–
4
4+
2+
3+
3+
2+
3–
4
2+
Mn
Mn
NO
2+
–
2
+1,52
+1,24
+0,84
NO +0,96
+
NH
SO
SeO
Sn
Ti
Ti
V
V
VO
4
2–
3
2–
3
2+
3+
2+
2+
3+
+
+0,87
+0,20
+1,15
+0,15
+0,12
–0,37
–0,25
+0,34
+1,26
лы приведены для кислой среды, pH = 0.
1
7 3
–
COO
3
) —
—
3
CH
2–
Т а б л и ц а 2
3
SiO
2–
3
CO
3–
4
PO
2–
4
SO
, а также все соли азотной кислоты (анион NO
+
+
+
4
, NH
, Na
2–
3
SO
2–
S
Анионы
–
I
7 4
Растворимость оснований и солей в воде
–
Br
–
Cl
–
F
–
OH
Катионы
Р М Р Р Р Р Н Н Н Н Н Р
Н Р Р Р — — — Р Н Н — Н
Н Н — — — Н Н — Н Н — —
Н М Р Р Р — — Р Н — Н М
Н Н Р Р Р — — Р Н — Н Р
Н М Р Р Р Н Н Р Н Н Н Р
Н Р Р Р Р Н Н Р Н Н Н Р
Н Н Р Р Р Н Н Р Н Н Н Р
Н Н Р Р — — — Р Н Н Н Р
Н Р Р Р Р Н Н Р Н Н Н Р
Н Н Р Р Р Н Н Р Н Н Н Р
Н Р Р Р Р Н — Р Н — — Р
М Н Р Р Р Р Н Р Н Н Н Р
М Н Р Р Р М Н М Н Н Н Р
2+
2+
2+
2+
2+
3+
3+
Al
Bi
Be
Ca
Ba
Mg
2+
3+
Cr
2+
, Zn
, Ni
2+
2+
Fe
Co
Mn
— — Р М Н Н Н Р Н Н — Р
— Р Н Н Н Н Н М Н Н Н Р
2+
3+
Fe
Cd
+
2+
2+
Ag
Cu
Hg
Н Н М М Н Н Н Н Н Н Н Р
М Н Р Р Р Р Н Н Н Н Н Р
2+
2+
2+
Sr
Sn
Примечания. 1. Р – растворимое вещество; Н — практически нерастворимое вещество; (—) — вещество не существует или
Pb
разлагается водой. 2. Гидроксиды исоли, образованные катионами K
растворимые.
Т а б л и ц а 3
Термодинамические константы некоторых веществ
Вещество H°
Al
(т)
Al2O
3
C
(графит, т)
CH
4(г)
CO
(г)
CO
2(г)
CaO
(т)
CaCO
3(т)
Cl
2(г)
Fe
(т)
FeO
(т)
F2O
3(т)
H
2(г)
H2O
(г)
HCl
(г)
H2S
(г)
Mg
(т)
MgO
(т)
MgCO
3(т)
N
2(г)
NH
3(г)
N2O
(г)
NO
(г)
N2O
3(г)
NO
2(г)
O
2(г)
PH
3(г)
P2O
5(т)
Pb
(т)
, кДж/моль G°
298
, кДж/моль S°
298
, Дж/(моль · град)
298
0 0 28,4
–1676,8 –1583,3 50,95
0 0 5,74
–74,86 –50,85 186,44
–110,6 –137,2 197,7
–393,8 –394,6 213,8
–635 –603,6 39,7
–1207,7 –1129,6 91,6
0 0 222,9
0 0 27,2
–265,0 –244,5 60,8
–822,7 –740,8 87,5
0 0 130,7
–241,98 –228,8 188,9
–92,4 –94,5 186,9
–20,9 –33 205,7
0 0 32,7
–601,8 –569,6 26,9
–1113 –1029,3 65,7
0 0 199,9
–46,19 –16,7 167,4
82,1 104,2 220,0
90,31 80,6 210,7
83,3 140,6 307,3
33 51,5 240,2
0 0 205,0
5,44 13,39 210,1
–1492 –1348,8 114,5
0 0 64,8
7 5
О к о н ч а н и е т а б л . 3
Вещество H°
PbO
(т)
S
(ромб., т)
SO
2(г)
SO
3(г)
Sn
(т)
SnO
(т)
SnO
2(т)
W
(т)
WO
3(т)
, кДж/моль G°
298
, кДж/моль S°
298
, Дж/(моль · град)
298
–219,4 –186,2 66,2
0 0 31,9
–297,2 –300,41 248,2
–395,8 –370 256,4
0 0 51,6
–286,2 –258,1 56
–581,2 –520,2 52
0 0 32,6
–843 –764,1 75,9
Т а б л и ц а 4
Окислительно-восстановительные потенциалы
ряда металлов, кислорода и водорода в разных средах
Кислота
(pH = 0) (pH = 7) (pH = 14)
+
2 H
/H
O
2/H2
3+
Al
/Al –1,66 Al(OH)3 /Al –1,88 AlO
3+
Bi
/Bi +1,21 BiO+/Bi –0,04 Bi
2+
Cd
/Cd –0,40 Cd(OH)2 /Cd –0,41 Cd(OH)2 /Cd –0,82
2+
Co
/Co –0,28 Co(OH)2 /Co –0,32 Co(OH)2 /Co –0,73
3+
Cr
/Cr –0,74 Cr(OH)3 /Cr –0,93 CrO
2+
Cu
/Cu +0,34 Cu(OH)2 /Cu +0,19 Cu(OH)2 /Cu –0,22
2+
Fe
/Fe –0,44 Fe(OH)2 /Fe –0,46 Fe(OH)2 /Fe –0,87
2+
Mg
/Mg –2,36 Mg(OH)2 /Mg –2,38 Mg(OH)2 /Mg –2,69
2+
Ni
/Ni –0,25 Ni(OH)2 /Ni –0,30 Ni(OH)2 /Ni –0,72
2+
Pb
/Pb –0,13 Pb(OH)2 /Pb –0,14 PbO
2+
Sn
/Sn –0,14 Sn(OH)2 /Sn –0,50 SnO
2+
Zn
/Zn –0,76 Zn(OH)2 /Zn –0,81 ZnO
0, B
0,00 2 H2O/H
2
O +1,22 O
Вода
/4 OH
2
, B
–0,41 2 H2O/H
2
–
+0,81 O
Щелочь
2
–
/4 OH
2
/Al –2,36
2–
/Bi –0,45
2O3
/Cr –1,32
2–
2–
/Pb –0,54
2
2–
/Sn –0,91
2
2–
/Zn –1,22
2
0, B
–0,83
+0,40
7 6
Т а б л и ц а 5
Стандартные электродные потенциалы (0)
некоторых металлов и водорода
Men+/Me 0, В Men+/Me 0, В Эn+/Э 0, В
+
Li
/Li –3,04 Mn2+/Mn –1,17 2 H+/H
+
Cs
/Cs –2,92 V3+/V –0,87 Sn4+/Sn +0,02
+
K
/K –2,92 Zn2+/Zn –0,76 Sb3+/Sb +0,20
+
Rb
/Rb 2,92 Cr3+/Cr –0,74 Bi3+/Bi +0,32
2+
Ba
/Ba –2,91 Fe2+/Fe –0,47 Cu2+/Cu +0,34
2+
Sr
/Sr –2,89 Cd2+/Cd –0,40 Cu+/Cu +0,52
2+
Ca
/Ca –2,84 In3+/In –0,34 Rh3+/Rh +0,76
+
Na
/Na –2,71 Ti3+/Ti –0,33 Ag+/Ag +0,80
2+
Mg
/Mg –2,36 Co2+/Co –0,28 Hg2+/Hg +0,85
2+
Be
/Be –1,97 Ni2+/Ni –0,26 Pd2+/Pd +0,91
3+
Al
/Al –1,66 Sn2+/Sn –0,14 Pt2+/Pt +1,19
2+
Ti
2+
V
/V –1,18 Fe3+/Fe –0,04 Au+/Au +1,83
2+
/Pb –0,13 Au3+/Au +1,52
0,00
2
7 7
3+
Au
2+
Pt
+
Ag
2+
Cu Ag Pt Au
2
+
2
2
Cu
+2H
+ Pb
, В )
0
Sn
2+
Ni
2+
Co
2+
Fe
3+
Cr
2+
Zn
2+
Mn
3+
Al
Восстановительная активность металлов возрастает
2+
Mg
+
Na
2+
Окислительная активность катионов металлов возрастает
Рис. 1. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов, (ц
Ca
2+
Ba
+
K
+
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Co Ni Sn Pb H
–3,04–2,92–2,90–2,87–2,71 –2,36 –1,66 –1,17 –0,76 –0,74 –0,44 –0,28 –0,26 –0,14 –0,13 0 +0,34 +0,80 +1,28 +1,52
Li
Периодическая система элементов Д. И. Менделеева
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]