
- •Справочные материалы по химии Содержание
- •Физико-химические постоянные
- •Периодическая система элементов д.И. Менделеева
- •Групповые названия химических элементов
- •Относительные молекулярные массы неорганических соединений
- •Классификация неорганических веществ
- •Амфотерные соединения
- •Растворимость веществ в воде при температуре 25 °с
- •Взаимодействие металлов с водными растворами щелочей
- •Стандартные потенциалы окислительно-восстановительных электродов в щелочной среде
- •Стандартные электродные потенциалы простых веществ
- •Номенклатура кислот
- •Электропроводность слабых электролитов
- •Степень и константа диссоциации некоторых кислот в их децинормальных растворах (0,1 н.) при 18 °с
- •Cильныеэлектролиты:
- •Относительныеэлектроотрицательности элементов
- •Эбуллиоскопические (Кэ) и криоскопические (Ккр) константы некоторых растворителей
- •Произведения растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 25 °с
- •Возможные степени окисления элементов
- •Электронное строение атомов в основном состоянии
- •Стандартные термодинамические функции образования
- •Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы е0в водных растворах при 250с по отношению к нормальному водородному электроду
- •Не расписываются на ионы:
- •Постоянную степень окисления имеют:
- •Алгоритм решения окислительно-восстановительных реакций
- •Гидролиз
- •Жесткость воды
- •Электрохимический ряд напряжений металлов
Не расписываются на ионы:
оксиды в т.ч. H2O, осадки (таблица растворимости), слабодиссоциирующие соединения: H2S; HNO2, H2SO3 → SO2 + H2O, H2CO3 → CO2 + H2O, NH4OH → NH3 + H2O; CH3COOH; HMnO4 H2SiO3, H3PO4
Постоянную степень окисления имеют:
I группа главная подгруппа +1, II группа главная подгруппа +2, Н+, О–2, ОН–, Al3+, Zn2+.
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – это реакции в которых элементы меняют степень окисления (СО) за счет передачи электронов.
Алгоритм решения окислительно-восстановительных реакций
Проставляем степень окисления (СО) у каждого элемента в реакции.
Находим элементы, которые меняют степень окисления.
Выделяем ионы или молекулы, в которых находятся элементы с изменившейся степенью окисления.
Подписываем окислитель, восстановитель.
Записываем две полуреакции, в которых сильные электролиты пишем в виде ионов (Mg2+, Сl–,
,
PO43– и т.д.), а слабые – в виде молекул (оксиды (SO2, NO), Cl2, Н2S, Cu и т.д.).
Определяем среду реакции (если присутствует кислота – кислая среда, гидроксид – щелочная среда).
Если в полуреакциях присутствует кислород, то для уравнивания кислой среды используем Н+ и Н2О, а для щелочной – ОН– и Н2О.
Кислая среда: добавляем nН2О, где недостаток О → 2nН+
Щелочная среда: добавляем nН2О, где избыток О → 2nОН–
Каждую полуреакцию уравниваем (левая часть полуреакции = правой), записываем число отданных и принятых электронов.
Уравниваем число принятых и отданных электронов, выставляем коэффициенты перед полуреакциями.
Подписываем процесс окисления и процесс восстановления.
Записываем суммарное ионное уравнение с учетом коэффициентов.
Переносим коэффициенты из ионного в молекулярное уравнение, приводим подобные (левая часть реакции = правой )
Коррозия: окисление (разрушение) металла под действие окружающей среды Анод – левее в ряду напряжений металлов. Катод – правее. Анодное покрытие (левее в ряду напряжений; лучше, т.к разрушается верхний слой). Катодное покрытие (правее в ряду напряжений). | |
влажная среда, щелочная среда |
/А/: Мe0 – nē→Мen+ процесс окисление /K/: 1/2O2 +H2O+2ē→2OH— процесс окисление |
кислая среда |
/К/: 2H++2ē→H2↑ – процесс окисление |
На примере коррозии Fe–Cu А(Fe): Fe0-2e→Fe2+ K(Cu): 1/2O2 +H2O+2e→2OH-– влажная среда, щелочная среда K(Cu): 2H++2e→H2↑ – кислая среда Продукты: в щелочной среде 4Fe(OH)2+ О2 + 2Н2О = 4 Fe(OH)3, Fe(OH)3→ Fe2O3 + H2O.(ржавчина) Продукты в кислой среде: FeSO4 |
.
Электролиз | |
на аноде: |
на катоде: |
- для кислородосодержащих кислотных остатков: нейтральная и кислая среда 2H2O – 4ē = O2 + 4H+ щелочная среда 4ОН- - 4ē = О2 +2Н2О - для бескислородных: 2Cl- - 2ē = Cl2
|
-для активных металлов до Аl: 2Н2О + 2ē = 2ОН- + Н2 - от Al до Н: Меn+ +nē = Ме0 2Н2О + 2ē = 2ОН- + Н2 - для металлов после Н: Меn+ +nē = Ме0
|
Химическое уравнение электролиза K2SO4:
K2SO4
|
http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%EB%E8%E7
По закону Фарадея: m = ЭIt/96 500, Q = It, Кл (израсходовано электричества)
где m – масса вещества, окисленного или восстановленного на электроде; Э- эквивалентная масса вещества; I – сила тока, А; t – продолжительность электролиза, с. Vэ Н2 =11,2 л, Vэ О2 = 5,6 л
Для запоминания катодных и анодных процессов в электрохимии существует следующее мнемоническое правило:
У анода анионы окисляются.
На катоде катионы восстанавливаются.
В первой строке все слова начинаются с гласной буквы, во второй — с согласной.
Или проще:
КАТод — КАТионы (ионы у катода)
АНод — АНионы (ионы у анода)