Задания

113/Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из электродов: металлического цинка, помещенного в 0,1 н раствор нитрата цинка, и металлического серебра, помещенного в 0,005 н раствор нитрата серебра при температуре 25 ⁰С.

Тема «Электролиз» Примеры решения задач

Задание 1. Как идет электролиз раствора сульфата меди (II)? В течение какого времени нужно проводить электролиз такого раствора при силе тока 10 А, чтобы получить кислород объемом 4, 48 л?

Решение: Запишем схему электролиза:

Катод (–) Р-р CuSO₄ Анод (–)

Cu²⁺ + 2e → Cu⁰ Cu²⁺ + SO₄^2- 2 H₂O – 4e → O₂ + 4H⁺

H₂O 4H⁺ + 2 SO₄^2- → 2 H₂SO₄

2CuSO₄ + 2H₂O → 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄

По закону Фарадея:

V=V_э · I · t /F, где

V – объем газа, выделившегося при электролизе, л;

V_э – молярный объем эквивалента вещества, л/моль;

I – сила тока, А;

t – продолжительность электролиза, ч или с;

F – число Фарадея, 96500 Кл/моль (если время измерено в секундах)

или 26,8 Кл/моль (если время – в часах)

t = V·F/ I· V_э

Подставляем значения, зная, что V_экислорода равен 5,6 л/моль

t = 4,48 · 96500 / 10 · 5,6 = 7720 с = 2,1 ч

Задания

123/Сколько ампер-часов теоретически необходимо для электрохимической очистки (рафинирования) сырой меди массой 1 т, содержащей 4 % посторонних примесей?

Тема « Комплексные соединения» Примеры решения задач

Задание 1. Из раствора комплексной соли CoCl₃·5NH₃ нитрат серебра осаждает только 2/3 содержащего в ней хлора. В растворе соли не обнаружено ионов кобальта и свободного аммиака. Измерение элетрической проводимости раствора показывает, что соль распадается на три иона. Каково координационное строение этого соединения? Написать уравнение диссоциации комплексной соли.

Решение: Отсутствие в растворе указанной соли ионов Со³⁺ и свободного аммиака означает, что эти компоненты входят во внутреннюю сферу комплексного соединения. Кроме того, во внутреннюю сферу входит один хлорид-ион, не осаждаемый AgNO₃. Следовательно, состав внутренней сферы соответствует формуле [Co(NH₃)₅Cl]²⁺. Во внешней сфере находится два хлорид-иона, компенсирующие заряд внутренней сферы комплекса: [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂. Диссоциация комплексной соли в растворе протекает по схеме [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ = [Co(NH₃)₅Cl]²⁺ + 2Cl^-.

Задание 2. Вычислить заряды следующих комплексных ионов, образованных хромом (III):

а) [Cr(H₂O)₅Cl]; б) [Cr(H₂O)₄Cl₂]; в) [Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂].

Решение: При вычисление заряда комплексного иона следует исходить из того, что этот заряд равен алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и лигандов; при этом заряд комплексообразователя принимается равным его степени окисления. Заряд иона хрома (III) принимаем равным +3, заряд молекулы воды равен нулю, заряды хлорид- и оксалат-ионов соответственно равны -1 и -2. Составляем алгебраические суммы зарядов для каждого из указанных соединений: а) +3+(-1)=+2; б) +3+2·(-1)=+1; в) +3+2·(-2)=-1. Следовательно, [Cr(H₂O)₅Cl]²⁺, [Cr(H₂O)₄Cl₂]⁺¹, [Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂]^-1.

Задание 3. Назвать комплексные соли: [Pt(NH₃)₃Cl]Cl, [Co(NH₃)₅Br]SO₄, Ba[Cr(NH₃)₂(CNS)₄]₂, (NH₄)₂[Pt(OH)₂Cl₄].

Решение: Названия комплексных солей образуют по общему правилу: сначала называют анион, а затем катион в родительном падеже.

Если комплексообразователь входит в состав катиона, то название составляют следующим образом: указывают числа (используя греческие числительные: ди, три, тетра, пента, гекса и т.д.) и названия отрицательно заряженных легандов с окончанием «о» (Cl - хлоро-, SO₄^2- - сульфато-, OH^-- гидроксо- и т.п.); затем указывают числа и названия нейтральных лигандов, причем вода называется аква, а аммиак-аммин. Последним называют комплексообразователь, указывая степень окисления (в скобках римскими цифрами после названия комплексообразователя).

Название комплексного иона составляют аналогично названию катиона и заканчивают суффиксом «ат».

Например, [Pt(NH₃)₃Cl]Cl-хлорид хлоротриамминплатина (II),

[Co(NH₃)₅Br]SO₄-сульфат бромопентаамминкобальта (III),

Ba[Cr(NH₃)₂(CNS)₄]₂-тетрароданодиамминхромат (III) бария,

(NH₄)₂[Pt(OH)₂Cl₄]-тетрахлордигидроксаплатинат (IV) аммония.

Задание 4. Напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации следующих комплексных солей: [Ag(NH₃)₂]Cl, K₂[HgJ₄], K₃[Fe(CN)₆]. Напишите уравнения для константы нестойкости и константы устойчивости.

Решение: Внешнесферная диссоциация комплексных солей происходит в водных растворах практически полностью. Эта диссоциация называется первичной.

[Ag(NH₃)₂]Cl → [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^-

Обратимый распад внутренней сферы комплексного соединения называется вторичной диссоциацией.

[Ag(NH₃)₂]⁺ Ag⁺ + 2NH₃