- •Раздел 1: неорганическая химия
- •Закон эквивалентов. Эквивалент. Молярная масса эквивалента вещества. Эквивалентный объем.
- •Закон эквивалентов Массы (объемы) реагирующих друг с другом веществ, прямо пропорциональны их молярным массам эквивалентов (объемам эквивалентов):
- •Лабораторная работа №1 Определение молярной массы эквивалента металла методом вытеснения водорода
- •Запись данных опыта и расчеты:
- •Скорость химических реакций. Химическое равновесие.
- •Лабораторная работа № 2. Скорость химических реакций. Химическое равновесие.
- •Опыт 2. Смещение химического равновесия обратимых реакций
- •Электролитическая диссоциация
- •Лабораторная работа № 3 Электролитическая диссоциация.
- •Произведение растворимости
- •Лабораторная работа № 4 Произведение растворимости
- •Гидролиз солей
- •Лабораторная работа № 5 Гидролиз солей
- •Водородный показатель. Буферные растворы.
- •Решение. Находим концентрацию ионов водорода в растворе
- •Лабораторная работа № 6 Водородный показатель. Буферные растворы. Опыт 1. Приближенное определение рН в водных растворах при помощи индикатора.
- •Опыт 2. Определение водородного показателя (рН) в водном растворе соли с помощью универсального индикатора.
- •Окислительно-восстановительные реакции.
- •Соответственно для процесса восстановления
- •По таблице / Лурье ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.:Химия,1978.-447с./ находим значения стандартных (нормальных) электродных потенциалов электрохимических систем, участвующих в реакции:
- •Лабораторная работа № 7 Окислительно-восстановительные реакции
- •Электролиз
- •Комплексные соединения
- •Лабораторная работа №9 Комплексные соединения.
- •Способы выражения состава растворов
- •Лабораторная работа № 10 Приготовление раствора с заданной массовой долей вещества (в %).
- •Лабораторная работа № 11 Свойства азота
- •Лабораторная работа №12 Свойства серы.
- •Лабораторная работа №13 Свойства фосфора. Опыт 1. Ортофосфаты некоторых металлов.
- •Лабораторная работа №14 Свойства галогенов Опыт 1. Окислительные свойства галогенов и их сравнительная активность
- •Методы комплексообразования
- •Комплексонометрическое титрование
- •Лабораторная работа №15 Определение суммарной жесткости водопроводной воды
- •Жесткость воды и методы её устранения.
- •Рекомендуемая литература
Окислительно-восстановительные реакции.
Окислительно-восстановительными называются реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Под степенью окисления понимают тот условный заряд атома, который вычисляется исходя из предположения, что молекула состоит только из ионов. Окисление и восстановление – это единный, взаимосвязанный процесс. Окисление приводит к повышению степени окисления восстановителя, восстановление к её понижению окислителя
Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций можно использовать два способа подбора коэффициентов. 1. Метод электронного баланса позволяет подобрать коэффициенты только перед молекулами окислителя и восстановителя. 2. Метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций) позволяет использовать представление об электролитической диссоциации. Участники процесса записываются в ионно-молекулярной форме. Метод применим, если реакции протекают в водном растворе. Вещества диссоциируют на ионы, реальность существования которых может быть обнаружена в растворе. В этом случае учитывают процесс диссоциации воды Н2О ↔ Н++ ОН− и используют в качестве компонента реакции молекулы Н2О и ионы Н+ и ОН−.
Пример 1. На основании электронно-ионного метода подобрать коэффициенты и вычислить молярную массу эквивалента восстановителя в реакции:
KMnO4 +Na2SO3 +H2SO4 → MnSO4 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O
Решение. 1. Это уравнение необходимо записать в ионном виде, учитывая, только те ионы, которые изменили свой первоначальный вид
MnO4− +SO32− +2H+ → Mn2+ + SO42− + H2O
В рассматриваемом примере, анион SO32− окисляется в анион SO42−. Кислород, необходимый для превращения SO32− в SO42− берется из воды. При этом образуется избыток ионов водорода (Н+)
SO3 2−- + H2O → SO42− + 2H+
Так как суммы зарядов в левой и правой части уравнения должны равняться друг другу, то из левой части уравнения следует вычесть два электрона. Электронно-ионное уравнение для процесса окисления будет иметь вид
SO32− + H2O - 2ē → SO42− + 2H+ (1)
Соответственно для процесса восстановления
MnO4− + 8H+ + 5 ē → Mn2+ + 4H2O. (2)
Ионы водорода нужны для связывания в воду освобождающегося кислорода при переходе иона MnO4− в ион Mn2+ . Умножая члены первого уравнения на 5, второго на 2 и складывая их, получим уравнение данной реакции в ионно-молекулярном виде
5│SO32− + H2O - 2ē → SO42− + 2H+
2│MnO4− +8H+ + 5 ē → Mn2+ + 4H2O
-------------------------------------------------
5 SO32- +2 MnO4- + 6Н+ → 5 SO42- + 2 Mn2+ + 3H2O
От которого легко перейти к молекулярному:
2KMnO4 +5Na2SO3 +3H2SO4 → 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O
-
Восстановителем в этой реакции является сульфит натрия, молярную массу эквивалента которого вычислим по формуле: МЭ(Na2SO3) = М(Na2SO3) / nē (число электронов отданных 1 моль восстановителя). М(Na2SO3) = 126 г/моль, отсюда
МЭ(Na2SO3) = 126 / 2 = 63 г/моль.
Пример 2. Установить направление возможного протекания реакции:
2NaBr +PbO2 + 4HNO3∙∙∙ Pb(NO3)2 + Br2 +2NaNO3 + 2H2O.
Решение. Запишем уравнение реакции в ионно-молекулярной форме:
2Br− + PbO2 + 4H+ → Pb2+ + Br2 + 2H2O.