Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Ионно-молекулярные (ионные) реакции обмена





 

При решении задач этого раздела см. табл. 9 и табл. III приложения.

Ионно-молекулярные, или ионные, уравнения реакций обмена отражают состояние электролита в растворе. В этих уравнениях сильные растворимые электролиты, поскольку они полностью диссоциированы, записывают в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые и газообразные вещества, записывают в молеку­лярной форме.

В ионно-молекулярном уравнении одинаковые ионы из обеих его частей исключаются. При составлении ионно-молекулярных уравнений следует помнить, что сумма электрических зарядов в левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов в правой части уравнения.

Пример 1. Напишите ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ: а) НС1 и NaOH; б) Pb(N03)2 и Na2S; в) NaCIO и HN03; г) К2С03 и H2S04; д) СН3СООН и NaOH.

 

 

Решение. Запишем уравнения взаимодействия указанных ве­ществ в молекулярном виде:

 

 

Отметим, что взаимодействие этих веществ возможно, ибо в результате происходит связывание ионов с образованием слабых электролитов (НЮ, НСЮ). осадка (PbS), газа (С02).

В реакции (д) два слабых электролита, но так как реакции идут в сторону большего связывания ионов и вода — более слабый электролит; чем уксусная кислота, то равновесие реакции смещено в сторону образования воды. Исключив одинаковые ионы из обеих частей равенства: a) Nа+ и CI-; б) Na+ и NO3-; в) Na+ и NO3-; г) К+ и SO42-; д) Na+, получим ионно-молекулярные уравнения этих реакций:

 

Пример 2. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные урав­нения:

 

Решение. В левой части данных ионно-молекулярных урав­нений указаны свободные ионы, которые образуются при диссо­циации растворимых сильных электролитов, следовательно, при составлении молекулярных уравнений следует исходит из соот­ветствующих растворимых сильных электролитов. Например:

 

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

181. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) NaHC03 и NaOH; б) K2Si03 и НС1; в) ВаС12 и Na2S04

182. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) K2S и НС1; б) FeS04 и (NH4)2S; в) Сг(ОН)3 и КОН.

183. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Mg2+ + CO32- =MgC03

б) Н+ + ОН- = Н2О

184. Какие из веществ — Al(OH)3; H2S04; Ва(ОН)2 — взаимодействуют с гидроксидом калия? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

185. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) КНС03 и H2S04; б) Zn(OH)2 и NaOH: в) СаСl2 и AgN03.

186. Составьте молекулярные и ионно молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) CuS04 и H2S; б) ВаСО3 и HN03; в) FeCl3 и КОН.

187. Составьте по три молекулярных уравнения реакций,
которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Cu2+ + S2- = CuS

б) SiO32- + 2H+ = H2SiО3

188. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные
уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) Sn(OH)2
и НС1; б) BeS04 и КОН; в) NH4CI и Ва(ОН)2:

189. Какие из веществ KHC03, СН3СООН, NiS04, Na2S — взаимодействуют с раствором серной кислоты? Напишите моле­кулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.

190. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные урав­нения реакций взаимодействия в растворах между: a) AgN03 и К2СrО4; б) Pb(N03)2 и KI; в) CdS04 и Na2S.

191. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями.

а) СаС03 + 2Н+ = Са2+ + Н20 + С02

б) А1(ОН)3 + ОН- = А102 +2Н20

в) РЬ2+ + 2I- = РЬI2

 

192.Составьте молекулярные и ионно-молекулярные
уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Ве(ОН)2
и NaOH; б) Си(ОН)2 и HN03; в) ZnOHN03 и HN03.

193.Составьте молекулярные и ионно-молекулярные урав­нения реакций взаимодействия в растворах между: a) Na3P04 и СаС12; б) К2С03 и ВаС12; в) Zn(OH)2 и КОН.

194. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные урав­нения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

 

 

195. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) CdS и НС1; б) Сг(ОН)3 и NaOH: в) Ва(ОН)2 и СоС12.


196. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

 

 

197. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные урав­нения реакций взаимодействия в растворах между: a) H2S04 и Ва(ОН)2; б) FeCl3 и NH4OH; в) CH3COONa и НС1.

198. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные урав­нения реакций взаимодействия в растворах между: a) FeCl3 и КОН; б) NiS04 и (NH4)2S; в) MgC03 и HN03.

199. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые вы­ражаются ионно-молекулярными уравнениями:

 

200. Какие из веществ — NaCl, NiS04, Ве(ОН)2, КНС03
взаимодействуют с раствором гидроксида натрия. Запишите
молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.

 

 

Гидролиз солей

Химическое обменное взаимодействие ионов растворенной соли с водой, приводящее к образованию слабодиссоциирующих продуктов (молекул слабых кислот или оснований, анионов кислых или катионов основных солей) и сопровождающееся изменением рН среды, называется гидролизом.

Пример 1. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: a) KCN; б) Na2CO3; в) ZnS04. Определите реакцию среды растворов этих солей.

Решение, а) Цианид калия KCN — соль слабой одноосновной кислоты (см. табл. I приложения) HCN и сильного основания КОН. При растворении в воде молекулы KCN полностью диссоциируют на катионы К+ и анионы CN-. Катионы К не могут связывать ионы ОН- воды, так как КОН — сильный электролит. Анионы же CN- связывают ионы Н+ воды, образуя молекулы слабого электролита HCN. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

CN + Н20 <=> HCN + ОН

или в молекулярной форме

KCN + Н20 <=>HCN + КОН

В результате гидролиза в растворе появляется некоторый избыток ионов OIT, поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7).

б) Карбонат натрия Na2C03 — соль слабой многоосновной кислоты и сильного основания. В этом случае анионы соли С032-, связывая водородные ионы воды, образуют анионы кислой соли, а не молекулы Н2С03, так как ионы НСО 3 диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Н2С03. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

С032-+ H20<=> НСО 3 + ОН-

или в молекулярной форме

Na2C03 + Н20 <=> NaHC03 + NaOH

В растворе появляется избыток ионов ОН-. поэтому раствор Na2C03 имеет щелочную реакцию (рН > 7).

 

 

в) Сульфат цинка ZnS04 — соль слабого многокислотного основания Zn(OH)2 и сильной кислоты H2S04. В этом случае катионы Zn2+ связывают гидроксильные ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH+. Образование молекул Zn(OH)2 не происходит, так как ионы ZnOH+ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)2. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-моле­кулярное уравнение гидролиза

Zn2+ + Н20<=> ZnOH+ + Н+

или в молекулярной форме

2ZnS04 + 2Н20 <=> (ZnOH)2S04 + H2S04

В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnS04 имеет кислую реакцию (рН < 7).

Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов Аl (NО3)3 и К2СО3? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение реакции.


Решение. Соль Al (N03)3 гидролизуется по катиону, а К2С03 — по аниону:

Аl3+ + Н20 <=> АlОН2+ + Н+

СО32-20<=>НСО32- +OH-

­ Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н+ и ОН-образуют молекулу слабого электролита Н20. При этом гидро­литическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием Аl (ОН)3 и С02 2С03). Ионно-молекулярное уравнение:

2Аl3+ + 3С032- + 3Н20 = 2Аl (ОН)3 + 3С02

молекулярное уравнение:

2Al (N03)3 + 3К2С03 + 3Н20 = 2Аl (ОН)3 + ЗС02 + 6KNO3

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

201. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное урав­нения гидролиза, происходящего при смешивании растворов K2S и СгСl3. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты.

 

202.К раствору FeCl3 добавили следующие вещества: а) НСl; б) КОН: в) ZnCl2; г) Na2C03. В каких случаях гидролиз хлорида железа (III) усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

203.Какие из солей — Al (S04)3, K2S, Pb(NО3)2, KCl— подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравне-

ния гидролиза соответствующих солей. Какое значение (7 < рН < 7) имеют растворы этих солей?

204.При смешивании FeCl и NаC03 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.

205.К раствору Na2CO3 добавили следующие вещества: а) НCl; б) NaOH; в) Cu(NО)3)2; г) K2S. В каких случаях гидролиз карбоната натрия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей

206.Какое значение рН (7< рН < 7) имеют растворы солей Na2S, А1Cl3, NiS04? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

 

207. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Pb(NO3)2, Na2C03, Fe2(S04)3. Какое значение рН (7 < рН < 7) имеют растворы этих солей?

208. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей СН3СООК, ZnS04, А1(N03)3. Какое значение рН (7 < рН < 7) имеют растворы этих солей'?

209. Какое значение рН (7< рН < 7) имеют растворы солей
Na3PO4 K2S, CuS04? Составьте ионно-молекулярные и
молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

210. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные
уравнения гидролиза сетей CuCl2, Сs2CO3,Cr(NO3)3. Какое
значение рН (7 < рН < 7) имеют растворы этих солей?

211. Какие из солей - RbCl, Cr2(SO4)3, Ni(NO3)2, Na2S03 —-подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (7< рН <^ 7) имеют растворы этих солей?


 

 

212.К раствору А12(SO4)3 добавили следующие вещества: а)Н2SO4; б)КОН; в) Na2S03; г)Zn SO4/ В каких случаях гидролиз сульфата алюминия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

213. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: Na2С03 или Na2S03; FeCl3 или FeCl2? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

214. При смешивании растворов А12(SO4)3 и Na2С03 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения происходящего совместного гидролиза.

215. Какая из солей – NaBr, Na2S, K23, CoCl2 – подвергается гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Определите рН

(7< рН <^ 7) растворов этих солей?

216. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: NaCN или NaClО; Мg Cl2 или

ZnCl2? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

217. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соли, раствор которого имеет: а) щелочную реакцию; б)кислую реакцию.

218. Какое значение рН (7< рН < 7) имеют растворы следующих солей: K3РО4, Pb(NO3)2, Na2S? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

219. какие из солей - K2СО3, FeCl3, K24, ZnCl2 – подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Определите рН

(7< рН <^ 7) растворов этих солей?

220. При смешивании растворов А12(SO4)3 и Na2S каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.

 

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2

 

Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительными называют реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Под степенью окисления (n) понимают условный заряд атома, который вычисляют исходя из предположения, что молекула состоит только из ионов. Иными словами: степень окисления — это условный заряд, который приобрел бы атом элемента, если предположить, что они принял или отдач то или иное число электронов.

Окисление-восстановление — это единый, взаимосвязанный процесс. Окисление приводит к повышению степени окисления восстановителя, а восстановление — к ее понижению у окислителя.

Повышение или понижение степени окисления атомов отражается в электронных уравнениях: окислитель принимает электроны, а восстановитель их отдает. При этом не имеет значения, переходят ли электроны от одного атома к другому полностью и образуются ионные связи или электроны только оттягиваются к более электроотрицательному атому и возникает полярная связь. О способности того или иного вещества проявлять окислительные, восстановительные или двойственные (как окис­лительные, так и восстановительные) свойства можно судить по степени окисления атомов окислителя и восстановителя.

Атом того или иного элемента в своей высшей степени окисления не может ее повысить (отдать электроны) и проявляет только окислительные свойства, а в своей низшей степени окисления не может ее понизить (принять электроны) и проявляет только восстановительные свойства. Атом же элемента, имеющий промежуточную степень окисления, может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Например:

 

При окислительно-восстановительных реакциях валентность атомов может и не меняться. Например, в окислительно-восстановительной реакции Н02 + С102 = 2Н+С1- валентность атомов водорода и хлора до и после реакции равна единице. Изменилась их степень окисления. Валентность определяет число связей, образованных данным атомом, и поэтому знака заряда не имеет. Степень же окисления имеет знак плюс или минус.

Пример 1. Исходя из степени окисления (n) азота, серы и марганца в соединениях NH3, HN02, HNO3, H2S, H2S03, H2S04, Mn02 и KMnО4, определите, какие из них могут быть только восстановителями, только окислителями и какие проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства.

Решение. Степень окисления азота в указанных соединениях соответственно равна: -3 (низшая), +3 (промежуточная), +5 (выс­шая); n/(S) соответственно равна: -2 (низшая), +4 (промежуточная), +6 (высшая); n(Мп) соответственно равна: + 4 (промежуточная), +7 (высшая). Отсюда: NH3, H2S — только восстановители; HN03, H2S04, KMn04 — только окислители; HNО2, H2S03, Mn02 — окислители и восстановители.

Пример 2. Могут ли происходить окислительно-восста­новительные реакции между следующими веществами: a) H2S и HI; б) H2S и H2S03: в) H2S03 и НС1О4?

Решение а) Степень окисления в H2S n(S)= -2; в HI n(I) = -1. Так как и сера, и иод находятся в своей низшей степени окис­ления, то оба вещества проявляют только восстановительные свойства и взаимодействовать друг с другом не могут; б) в H2S n(S) = -2 (низшая), в H2S03 n(S) = +4 (промежуточная).

Следовательно, взаимодействие этих веществ возможно, при­чем H2S()3 является окислителем;

в) в H2S03 n(S)= +4 (промежуточная); в НС1О4 n(Сl) = +7 (высшая). Взятые вещества могут взаимодействовать, H2S03 в этом случае будет проявлять восстановительные свойства.

Пример 3. Составьте уравнения окислительно-восстано­вительной реакции, идущей по схеме:

 

Решение. Если в условии задачи даны как исходные вещества, так и продукты их взаимодействия, то написание уравнения реакции сводится, как правило, к нахождению и расстановке коэффициентов. Коэффициенты определяют методом электрон­ного баланса с помощью электронных уравнений. Вычисляем, как изменяют степень окисления восстановитель и окислитель, и отражаем это в электронных уравнениях:

восстановитель/ 5 Р3+-2е-= Р5+ процесс окисления

окислитель /2 Мn7++5е- = Мn2+ процесс восстановления

 

Общее число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, которые присоединяет окислитель. Общее наименьшее кратное для отданных и принятых электронов десять. Разделив это число на 5, получаем коэффициент 2 для окислителя и продукта его восстановления, а при делении 10 на 2 получаем коэффициент 5 для восстановителя и продукта его окисления. Коэффициент перед веществами, атомы которых не меняют свою степень окисления, находят подбором. Уравнение реакции будет иметь вид:

2КМn04 + 5Н3РОз + 3H2S04 = 2MnS04 + 5Н3Р04 + K2S04 + 3H20

Пример 4. Составьте уравнение реакции взаимодействия цинка с концентрированной серной кислотой, учитывая макси­мальное восстановление последней.

Решение. Цинк, как любой металл, проявляет только восстановительные свойства. В концентрированной серной кис­лоте окислительная функция принадлежит сере (+6). Макси­мальное восстановление серы означает, что она приобретает минимальную степень окисления. Минимальная степень окис­ления серы как p-элемента VIA-группы равна -2. Цинк как ме­талл IIB-группы имеет постоянную степень окисления +2. Отра­жаем сказанное в электронных уравнениях:

восстановитель 4 | Zn — 2е- = Zn2+ процесс окисления

окислитель 1 | S6+ + 8е- = S2- процесс восстановления

Составляем уравнение реакции:

4Zn + 5H2S04 = 4ZnS04 + H2S + 4H20

Перед H2S04 стоит коэффициент 5, а не 1, ибо четыре молекулы H2S04 идут на связывание четырех ионов Zn2+.

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

221.Исходя из степени окисления хлора в соединениях НСl, НСlO3, НСlO4, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

KBr + КBrO3 + H2S04 --> Вг2 + K2S04 + Н20

222.Реакции выражаются схемами:

Р + НlO3 + Н20 --> Н3РО4 + HI

H2S + Cl2 + Н20 --> H2S04 + НС1

Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое — восстановителем; какое вещество окисляется, какое — восстанавливается.

223. Составьте электронные уравнения и укажите, какой
процесс — окисление или восстановление —происходит при
следующих превращениях: As3- —> As5 + ; N3+—> N3-; S2- —> S°.

На основании электронных уравнений расставьте коэффи­циенты в уравнении реакции, идущей по схеме

Na2 S03 + КМnО4 + Н20 —> Na2S04 + Mn02 + КОН

224.Исходя из степени окисления фосфора в соединениях РН3, Н3РО4. Н3РО3, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

PbS + HNO3 —> S + РЬ(NO3)2 + NO + Н20

225.См. условие задачи 222.

Р + HN03 + Н20 —> Н3РО4 + N0

КМnО4 + Na2S03 + КОН —> К2Мn04 + Na2S04 + Н20

226. Составьте электронные уравнения и укажите, какой
процесс — окисление или восстановление — происходит при
следующих превращениях.

Мп6+ —> Мn2+; С15+ —> Сl-; N3- —>N5+

 

На основании электронных уравнений расставьте коэф­фициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

Cu20 + HNO3 —> Cu(N03)2 + NO + Н20

227. См. условие задачи 222.

HN03 + Са —> NH4NO3 + Ca(N03)2 + Н20

K2S + KMn04 + H2S04 —> S +K2SO4 + MnS04 + Н20

228. Исходя из степени окисления хрома, иода и серы в
соединениях K2Cr207, Kl и H2S03, определите, какое из них
является только окислителем, только восстановителем и какое
может проявлять как окислительные, так и восстановительные
свойства. Почему? На основании электронных уравнений рас-
ставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

NaCr02 + РЬ02 + NaOH —> Na2Cr04 + Na2Pb02 + H20

229.См. условие задачи 222.

H2S + Cl2 + H20 —>H2S04 + HC1

K2Cr207 + H2S + H2S04 —> S + Cr2(S04)3 + K2 S04+ H20

230.См. условие задачи 222.

KCIO3 + Na2S03 —>KC1 + Na2S04

KMn04 + HBr —> Br2 + KBr +MnBr2 + H20

231.См. условие задачи 222.

P+ НСlO3 + H20 —> H3PO4 + HC1

H3As03 + KMn04 + H2S04 —> H3As04 + MnS04 + K2S04 + H20

232.См. условие задачи 222.

NaCr02+ Br2 + NaOH —> Na2Cr04 + NaBr + H20

FeS + HNO3 —> Fe(N03)2 + S + NO + H20

233.См. условие задачи 222.

HNO3 + Zn —> N20 + Zn(NO3)2 + H20

FeS04 + КСlO3 + H2S04 —> Fe2(S04)3 + KC1 + H20

234.См. условие задачи 222.

К2Сг07 + HC1 —> Cl2 + CrCl3 +KC1+ H20

Au + HNO3 + HC1 —> AuCI3 + NO + H20

235.Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: a) NH3 и КМn04; б) HN02 и HI; в) HCI и H2Se? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

КМn04 + KN02 +H2SO4 —> MnS04 + KNO3 + К2 SO4 + H20

 

236.См. условие задачи 222.

НС1 + СгO3 —> С12 + СгС13 + Н20

Cd + KMn04 + H2S04 —> CdSO4 + MnS04 + K2S04 + H20

237.См. условие задачи 222.

Сг203 + К С1O3 + КОН —> К2 С1O4 + КС1 + Н20

MnS04 + РЬ02 + HN03 —> HMn04 + Pb(N03)2 + PbS04 + H20

238.См. условие задачи 222.

H2S03 + НС1O3 —>H2S04 + HC1

FeS04 + K2Cr207 + H2S04 —> Fe2(S04)3 + Cr2(S04)3 + K2S04 + H20

239.См. условие задачи 222.

l2 + Сl2 + Н20—> НlO3 + НС1

K2Cr207 + H3PO3 + H2S04 —> Cr2(S04)3 + H3P04 + K2S04 + H20

240.Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а) РН3 и НВг; б) К2Сг207 и Н3РО3; в) HNO3 и H2S? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

AsH3 + HN03 —> Н3As04 + N02 + Н20

 

Электродные потенциалы и электродвижущие силы

При решении задач этого раздела см. табл. 8.

Если металлическую пластинку опустить в воду, то катионы металла на ее поверхности гидратируются полярными молекулами воды и переходят в жидкость. При этом электроны, в избытке остающиеся в металле, разряжают его поверхностный слой отрицательно. Возникает электростатическое притяжение между перешедшими в жидкость гидратированными катионами и поверх­ностью металла. В результате этого в системе устанавливается подвижное равновесие:

Me + m Н20 <=> Ме(Н20) + nе-

в растворе на металле

где n — число электронов, принимающих участие в процессе.

 

 

На границе металл — жидкость возникает двойной, элект­рический слой, характеризующийся определенным скачком потен­циала -— электродным потенциалом. Абсолютные значения электродных потенциалов измерить не удается. Электродные потенциалы зависят от ряда факторов (природы металла, кон­центрации, температуры и др.). Поэтому обычно определяют относительные электродные потенциалы в определенных условиях — так называемые стандартные электродные потенциалы (E°).

Стандартным электродным потенциалом металла называют его электродный потенциал, возникающий при погружении металла в раствор собственного иона с концентрацией (или активностью), равной 1 моль/л, измеренный по сравнению со стандартным водородным электродом, потенциал которого при 25°С условно принимается равным нулю {E0= 0; Δ G0 = 0).

Располагая металлы в ряд по мере возрастания их
стандартных электродных потенциалов получаем ряд

стандартных электродных потенциалов (ряд напряжений).

Положение того или иного металла в ряду стандартных
электродных потенциалов (ряд напряжений) характеризует его
восстановительную способность, а также окислительные свойства
его ионов в водных растворах при стандартных условиях. Чем
меньше значение Е0, тем большими восстановительными
способностями обладает данный металл в виде простого вещества
и тем меньшие окислительные способности проявляют его ионы, и
наоборот. Электродные потенциалы измеряют приборами, кото-
рые называют гальваническими элементами. Окислительно-вос-
становительная реакция, которая характеризует работу гальва-
нического элемента, протекает в направлении, в котором ЭДС
элемента имеет положительное значение. В злом случае ΔG0 < 0, так
как Δ G0= -nFE0

Пример 1. Стандартный электродный потенциал никеля больше, чем кобальта (табл. 8). Изменится ли это соотношение, если измерить потенциал никеля в растворе его ионов с концент­рацией 0,001 моль/л, а потенциалы кобальта — в растворе с концентрацией 0,1 моль/л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 







Date: 2016-11-17; view: 698; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.13 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию