21. 27.Гидролиз солей: типы, константа и степень гидролиза.

Гидролиз солей – взаимодействие ионов соли с водой, приводящие к образованию слабого электролита. Гидролиз характеризуется степенью гидролиза h и константой гидролиза .

, где C –количество гидролизующихся молекул, – общее число молекул

Различают 3 типа гидролиза солей:

1. 1. гидролиз по катиону (+) – соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием (,,)

Например, :

(1)

(2)

(3)

(1)+(3) т. е. (4)

2. (5) молярный вид

3. для (4) (6)

4. (7)

5. подставим в (6)

6. , т.к.

7. 

8. 

9. 

10. по (7) и (4)

(5) молекулярный вид

В этом случае pH < 7 – кислая, т.к происходит накопление ионов .

для (4) (6)

(7)

подставим в (6)

, т.к.

по (7) и (4)

2. гидролиз по аниону (-) – соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием

Например,

(1)

(2)

(3)

(1)+(3) (4)

(5)

Тогда: ,

3. гидролиз по аниону и катиону (+ и -) – соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием

Например

(1)

(2)

(3)

(4)

В этом случае: ,

№ группы = указывает наивысшую положительную степень окисления

8–№ группы = указывает низшую отрицательную степень окисления

Реакции, протекающие с изменением степени окисления – окислительно-восстановительные реакции (ОВР).

–ОВР

–не ОВР

Окисление – процесс отдачи электронов веществом, т.е. повышение степени окисления элемента (например: (с 0 до +2)).

Вещества, отдающие свои электроны в процессе реакции, называются восстановителями (из восстановленной формы в окисленную).

К типичным восстановителям относятся простые вещества: металлы, , анионы, содержащие атомы с низкой степени окисления.

Восстановление – процесс смещения электронов к веществу, т.е. понижение степени окисления элемента (например: (с +2 до 0)).

Вещества, принимающие чужие электроны в процессе реакции, называются окислителями (из окисленной формы в восстановленную).

в восстановленную).

К типичным окислителям относятся простые вещества, атомы которых характеризуются высокой электроотрицательностью: (галогены, ), соединения(пероксиды), соединения благородных газов (), катионы и анионы, содержащие атомы с высокой степенью окисления ().

Окисление и восстановление протекают как единый процесс:

-восстановитель, – окислитель.

Число электронов, принимающих участие в окислении равно числу электронов, принимающих участие в восстановлении.

Существует 3 типа ОВР:

1.межмолекулярные ();

1. 2.внутримолекулярные (окислителем и восстановителем могут быть атомы одной и той же молекулы) ();

2. 3.диспропорционирования (окисление и восстановление атомов или ионов одного и того же элемента) ().

19. 29. Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций (метод электронного баланса, метод полуреакций).

20. При составлении уравнения ОВР используют 2 метода:

- метод электронного баланса

- метод полуреакций

Метод полуреакций основан на составлении ионных уравнений процессов окисления и восстановления с последующим суммированием их в общее уравнение.

Слабые электролиты, неэлектролиты, газы, твёрдые вещества, осадки, записываются в молекулярном виде.

---- Если реагенты содержат больше атомов О, чем продукта реакции, то избыток устраняется:

в кислой среде – ионами ();

• в нейтральной и щелочной среде – молекулами ();

• ---- Если реагенты содержат меньше атомов О, чем продукта реакции, то недостаток восполняется:

• в кислой и нейтральной среде – молекулами

• ();

• в щелочной среде – гидроксильными ионами ()

в щелочной среде – гидроксильными ионами

();

восст. окисл.

17. 30. Электродные процессы: двойной электрический слой, (стандартный) электродный потенциал.

При погружении металлической пластины в какую-нибудь полярную жидкость () происходит взаимодействие полярных молекул жидкости с катионами Ме. Катионы переходят (гидратируют) в раствор. Избыточные электроны остаются на пластине. Отрыв 1-ых катионов происходит быстрее, чем последних.

Условие равновесия:

На границе раздела Ме – раствор возникает разность потенциалов .– электродный потенциал.

–электродный потенциал.

Если погрузить металлическую пластину в раствор его соли, то образуется 2-ой слой, но возможны 2 механизма образования этого слоя:

в илив

Экспериментально измерять нельзя. На практике используется разность потенциаловмежду данным электродом иэлектродом сравнения. В качестве электрода сравнения часто используют стандартные электроды. Водородный электрод – платиновая пластина, покрытая платиновой чернью и погруженная в раствор илис активностью ионовравной.

Напряжённость (потенциал) стандартного водородного электрода:

Напряжённость (потенциал) каждого электрода зависит от:

• природы металла

• активности его ионов в растворе

• абсолютной температуры

• Уравнение Нернста: , где

• –напряжённость (потенциал) стандартного водородного электрода,

• –число Фарадея,

• –активность .

23. 31. Химические источники тока: гальванические элементы (эдс), топливные элементы, аккумуляторы.

Гальванический элемент Даниэля-Якоби: система, где 2 элемента находятся в растворах собственных ионов (-пластина погружена в раствори-пластина погружена в раствор).

Для предотвращения прямого взаимодействия окислителя и восстановителя электроды отделены друг от друга пористой перегородкой.

На поверхности -пластины возникает 2-ой электронный слой и устанавливается равновесие, также и на поверхности-пластины возникает 2-ой электронный слой и устанавливается равновесие. Возникают потенциалы уи.

• - системы отвода продуктов реакции,

• - системы поддержания и регулирования температуры в элементах,

• - преобразователя тока и напряжения.

Аккумуляторы – устройства, в которых электрическая энергия превращается в химическую энергию, а химическая – снова в электрическую.

Процесс накопления химической энергии называют зарядом аккумулятора, а процесс превращения химической энергии в электрическую – разрядом аккумулятора. При заряде аккумулятор работает как электролизёр, при разряде – как гальванический элемент.

• Процесс заряда-разряда аккумулятора осуществляется многократно.

• Наиболее распространёнными являются свинцовые аккумуляторы, в которых в качестве электродов используются -решётки, а в качестве электролита – раствори дистиллированной(поэтому они ещё называютсякислотными аккумуляторами). -решётки вначале заполняются, который при взаимодействии спревращается в. Электроды разделяются друг от друга раствороми сепараторами. Аккумуляторы соединяют в батарею, которую помещают в баки из эбонита или полипропилена.

• –суммарная реакция