
Домашнє завдання
1. Кислі шахтні води вугільних родовищ мають рН = 5. У
скільки разів концентрація іонів ОН- менша концентрації іонів Н+ у цьому розчині? Відповідь: у 104 разів.
2. Обчисліть рН і рОН у 0,01М розчині гідроксиду барію
Ва(ОН)2, якщо ступінь дисоціації Ва(ОН)2 дорівнює 90%.
Відповідь:рН =12,26; рОН=1,74.
3. Кислі стічні води після травлення виробів зі сталі послідовно нейтралізують вапняним молоком до рН=8. Обчисліть концентрацію іонів Н+ і ОН- в отриманих розчинах. Чому дорівнює рОН у цьому розчині?
Відповідь: [H+] = 10-8 моль/л; [ОH-] =10-6 моль/л; рОН=6.
4. У 5 л шахтної води однієї із шахт Донбасу утримується 0,05 молей азотної кислоти. Вважаючи дисоціацію кислоти повною, обчисліть концентрацію іонів ОH- у цій воді.
Відповідь:10-12 моль/л.
5. Обчисліть рН 0,001н розчину КОН, якщо = 100%. Яке забарвлення набуде лакмус у цьому розчині?
Відповідь : рН =11.
6. Які солі із наведених нижче будуть піддаватися гідролізу при розчиненні у воді: NaCl, K2CO3, Al(NO3)3, ZnCl2, (NH4)2S ? Складіть рівняння реакцій гідролізу цих солей в іонному та іонно-молекулярному вигляді і вкажіть значення рН у розчинах даних солей (більше або менше 7).
7. Які солі із приведених нижче будуть піддаватися повному гідролізу при розчиненні у воді: NaCl, Na2CO3, Al2(CO3)3, SnSO3, FeCl3? Складіть рівняння реакцій гідролізу цих солей в іонному і іонно-молекулярному вигляді.
8. При зливанні водних розчинів карбонату натрію і сульфату алюмінію випадає білий осад і виділяється газ. Яка речовина випадає в осад? Який газ виділяється? Складіть рівняння реакцій, що протікають у розчині, у молекулярному та іонно-молекулярному вигляді.
9. В окремих пробірках знаходяться розчини солей:NaCl,Al2(SO4)3, Na2CO3. Якза допомогою індикатора встановити, в якій пробірці знаходиться яка сіль? Відповідь мотивуйте, склавши рівняння гідролізу солей.
10. Враховуючи можливість повного гідролізу солей у воді, напишіть рівняння реакцій обміну між водними розчинами хлориду хрому(Ш) і карбонату натрію в молекулярному й іонно-молекулярному вигляді. Яка речовина випадає в осад? Який газ виділяється при нагріванні розчину?
12. Окисно-відновні реакції
Мета вивчення теми:
визначати окисник і відновник в окисно-відновних реакціях (ОВР);
визначати окисно-відновну здатність (ОВ) частинок у залежності від ступеня окиснення елементів і від положення елементів у періодичній системі Д.І. Менделєєва;
підбирати коефіцієнти в рівняннях ОВР за методом електронно-іонного балансу;
користуватися стандартними окисно-відновними потенціалами (φox/red )для складання рівнянь ОВР;
визначати напрямок ОВР за значенням електрорушійної сили реакції .
Окисно-відновні реакції (ОВР) - реакції, в яких внаслідок обміну електронами змінюється ступень окиснення елементів.
Частинка, що в процесі ОВР втрачає електрони, окиснюється і є відновником (Red). Частинка, що приймає електрони, відновлюється і є окисником (Oх). Наприклад:
Zn0+H+Cl- Zn+2Cl2-+H20.
У процесі реакції ступінь окиснення цинку підвищується, тобто Zn віддає електрони, окиснюється і є відновником :
(Red) Zn0 - 2ē Zn+2
Іони водню H+ приймають електрони, відновлюються і є окисниками: (Ox) 2H+ + 2ē H20.
У залежності від ступеня окиснення один і той же елемент може виявляти різну ОВ-здатність. В найвищому ступені
окиснення (ВСО) елементи виявляють тільки окисні властивості. У нижчому ступені окиснення (НСО) − тількивідновні. У проміжному − окисно-відновну подвійність, тобто можуть бути і окисником, і відновником в залежності від партнера.
Приклад 1. Визначте ОВ властивості наступних частинок: Mg2+, S2-, H20, SO32-, MnO4-, спираючись на ступені окиснення підкреслених елементів.
Розв’язання. а)Електронна формула атома магнію має вигляд 3s2,а частинки Mg2+ − 3s0.Значить, +2це вищий ступінь окиснення магнію, і іон Mg2+ може тільки приймати електрони і бути тільки окисником. (Ох): Mg2+ + 2 ē Mg0.
б) S2- :електронна формула атома сірки − 3s23p4.Можливі ступені окиснення сірки S-2, S0, S+4, S+6. У частинці S2- (3s23p6) сірка знаходиться у стані нижчого ступеня окиснення. Тому вона здатна тільки віддавати електрони і бути відновником (Red): S2-- nē → S0, S+4, S+6.
в) H20:електронна формула атома водню має вигляд 1s1.Можливі ступені окиснення водню:H−,H0,H+.В молекулі H2 виявляється проміжний ступінь окиснення водню. Вона може і віддавати, і приймати електрони, виявляючи окисно-відновну подвійність:
-ē +ē
H+ (Red) H0 (Oх) H−
г) В іоні SO32- сірка має проміжний ступінь окиснення +4. Значить, ця частинка може бути і окисником, і відновником.
д) MnO4− : марганець має виший ступінь окиснення +7, і іон MnO4- є окисником.
При підборі коефіцієнтів у рівнянні ОВР користуються методом електронного балансу: число електронів, прийнятих окисником дорівнює числу електронів, що віддаються відновником. Для прикладу розглянемо наступну реакцію:
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2S + H2O.
Підбір коефіцієнтів в ОВР здійснюємо за такою схемою.
а) Визначаємо ступінь окиснення кожного елемента всіх речовин, що приймають участь у реакції: