- •Лекция 11.
- •Часть 1. Гальванические элементы
- •Условная схема гальванического элемента
- •Аккумуляторы
- •Часть 2. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии
- •Механизм электрохимической коррозии
- •Электрохимическая коррозия с водородной деполяризацией
- •Электрохимическая коррозия в кислородной деполяризацией
- •Способы защиты металлов от коррозии
- •4Электрохимическая защита.
- •Контрольная работа №11 (3 балла)
- •Лекция 13. Качественный анализ.
- •Типы реакций, применяемые в аналитической химии
- •Качественный анализ
- •Условия проведения реакций
- •Определение и регулирование рН в ходе анализа
- •Способы выполнения реакций
- •Реакции “сухим” способом
- •Реакции “мокрым” способом
- •Микрокристаллоскопический метод анализа
- •Методы определения качественного состава раствора
- •Дробный метод анализа.
- •Систематический метод анализа
- •Аналитические классификации ионов
- •Фильтрование
- •Центрифугирование
- •Осаждение ( седиментация)
- •Маскирование
- •5. Хроматографическое разделение
- •Экстракция
- •Электрохимические методы разделения
- •Флотация
- •Разделение и обнаружение газов
- •Реакции обнаружения анионов
- •Качественный анализ минерала (этот материал дополнительный, приведен для ознакомления)
- •Прямые методы анализа
- •Непрямые методы анализа
- •Аппаратура, химическая посуда, материалы
- •Подготовка образца к анализу
- •Выбор растворителя
- •Растворение в воде
- •Кислотное растворение
- •Растворение в разбавленной hCl
- •Растворение в концентрированной hCl
- •Растворение в азотной кислоте и смеси кислот
- •Бескислотное растворение
- •Контроьные задания
- •Задание №1,6,11,16
- •Задание №2,7,12,17
- •Задание №3,8,13,18
- •Задание №4,9,14,19
- •Задание №5,10,15,20
- •Лекция 14.Комплексные соединения
- •1.Понятие о комплексном соединении
- •2.Структура комплексных соединений
- •3.Номенклатура комплексных соединений
- •4.Классификация комплексных соединений
- •4.1.Комплексные соединения, содержащие
- •4.2.Комплексные соединения, содержащие ионные лиганды
- •4.3. Циклические комплексные соединения
- •4.4. Многоядерные комплексные соединения
- •5.Изомерия комплексных соединений
- •6.Равновесия в растворах комплексных соединений
- •7.Квантово-механические методы трактовки химической связи в комплексных соединениях
- •7.1. Метод валентных связей
- •7.2. Теория кристаллического поля
- •9. Применение комплексных соединений
- •Лекция 10. Окислительно-восстановительные реакции (овр)
- •Правила для определения степени окисления атомов:
- •Определение степени окисления атомов в сложных соединениях и ионах
- •Основные окислители и восстановители
- •Метод электронного баланса
- •2. Метод полуреакций или ионно-электронный метод
- •Типы окислительно-восстановительных реакций
- •Направление окислительно-восстановительных реакций Электродные потенциалы
- •Сущность возникновения электродного потенциала
- •Ряд стандартных электродных потенциалов
- •Информация, заложенная в ряду стандартных электродных потенциалов:
- •Стандартные электродные потенциалы металлов
- •Определение направления протекания овр
- •Лекция № 8 Общие свойства растворов.
- •Основные способы выражения концентрации растворов:
- •Понижение давления насыщенного пара
- •Примеры решения задач
- •Повышение температуры кипения растворов
- •Примеры решения задач
- •Понижение температуры замерзания растворов
- •Осмотическое давление раствора
- •Лекция 9 Растворы электролитов
- •Механизм электролитической диссоциации
- •1. Диссоциация веществ с ионной связью
- •2. Диссоциация соединения с полярной ковалентной связью (полярные молекулы)
- •Количественный критерий процесса диссоциации
- •Слабые электролиты
- •Сильные электролиты
- •Взаимосвязь между кд и . Закон разбавления Оствальда
- •Диссоциация воды. Водородный показатель
- •Свойства кислот, оснований и солей в свете теории электролитической диссоциации
- •Реакции ионного обмена (рио)
- •Условия необратимого протекания реакций ионного обмена (рио)
- •Гидролиз солей
- •Произведение растворимости.
- •Лекция № 7 химическая кинетика и химическое равновесие
- •Факторы, влияющие на скорость реакции
- •Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
- •Особенности закона действия масс
- •Зависимость скорости реакции от температуры
- •Ограниченность правила Вант-Гоффа:
- •Катализаторы
- •Химическое равновесие
- •Механизмы химических реакций
- •Лекция 12. Электролиз
- •Электролиз водных растворов солей
- •Особенности катодных процессов в водных растворах
- •Примеры решения задач
- •Электролиз расплавов электролитов
- •Законы Фарадея
- •Практическое применение электролиза
- •Электрохимический ряд напряжений металлов
- •Стандартные электродные потенциалы металлов
- •Перенапряжение
- •Стандартные электродные потенциалы окислительно-восстановительных систем
- •Окислительно-восстановительные потенциалы некоторых систем (инертный электрод – платина)
- •Контрольная работа №12
- •Лекция № 6 основные положения химической термодинамики и основы термохимии
- •Термодинамическая система
- •Процессы
- •Первое начало термодинамики ( I н т/д )
- •Правила знаков в термодинамике
- •Основы термохимии (т/х) Закон Гесса. Термохимические расчеты
- •Второе начало термодинамики (II н т/д)
- •Свободная энергия Гиббса. Критерий направленности процесса в неизолированных системах
- •Одно из основных уравнений химической термодинамики
- •Термодинамические расчеты
- •Третье начало термодинамики
- •Приложение Примеры решения задач
Условия проведения реакций
рН ( среда выполнения реакции )
Проводя ту или иную реакцию, необходимо создавать определенные условия, зависящие от свойств реагентов и образующихся продуктов реакции, так как иначе результат будет неправильным или не получится.
Например, осадки, растворимые в избытке щелочи, не выпадут в щелочной среде. Это относится к соединениям с амфотерными свойствами. Осадки, растворимые в кислотах, не выпадут в кислой среде. Поэтому одним из важнейших условий выполнения реакции является проверка и создание нужного значения рН.
Определение и регулирование рН в ходе анализа
В ходе качественного анализа рН определяют при помощи индикаторов, цвет которых зависит от концентрации ионов водорода.
В качественном анализе чаще всего пользуются бумажными индикаторами: лакмусовая бумажка, фенолфталеиновая бумага, универсальный индикатор.
Лакмусовая бумага краснеет в кислой среде при рН < 5, синеет в щелочной среде при
рН >8. Фенолфталеиновая бумага белая (бесцветная) в нейтральной и кислой среде, малиновая (розовая, красная ) в щелочной среде при рН >9.
Универсальный индикатор - это смесь нескольких индикаторов, поэтому дает широкую шкалу значений рН: от 0 до 14 при интервале 1. Щелочная среда рН 9 и более создается добавлением 2 М раствора NaOH, KOH, NH4OH. Кислая среда рН 3 и меньше создаются сильными кислотами 2 М HCl, H2SO4, HNO3. Слабокислая среда рН 4 - 5 создается 2 М CH3COOH. Нейтральная среда создается последовательным добавлением кислоты и основания или наоборот, обычно слабыми уксусной кислотой и раствором аммиака.
Широко применяют в анализе буферные растворы. Их применяют, когда при выполнения опыта рН не должно изменяться и поддерживается постоянным с помощью буферной смеси. Буферные растворы ( или буферные смеси ) - это смеси слабых кислот и их солей, слабых оснований и их солей, средних и кислых солей, кислых солей и другие смеси или отдельные соли.
Например.
CH3COOH и CH3COONa pH смеси ~ 4,7 ацетатный буфер
слабая кислота ее соль
уксусная ацетат натрия
NH4OH и NH4Cl pH смеси ~ 9 аммонийный ( аммиачный) буфер
слабое основание соль слабого основания
раствор аммиака хлорид аммония
KH2PO4 и Na2HPO4 pH смеси ~ 4,8 - 8 фосфатный буфер
Температура
Важным условием проведения реакции является температура раствора. Некоторые реакции идут только при нагревании, другие при охлаждении, например под струей холодной водопроводной воды. Большинство аналитических реакций проходят при стандартной температуре.
Осадки, растворимость которых сильно увеличивается при нагревании, не следует получать из нагретых растворов.
Например. Определение катиона Na+ реагентом гексагидроксостибатом (V) калия K[Sb(OH)6] проводят при охлаждении пробирки с реакционной смесью под струей холодной водопроводной воды из под крана. Ионно-молекулярное уравнение:
Na+ + [Sb(OH)6] - = Na [Sb(OH)6]
белый мелкокристаллический осадок
гексагидроксостибат (V) натрия
Определение катиона аммония NH4+ щелочью проводят при нагревании газовой камеры ( или пробирки ) на водяной бане. Выделяющийся аммиак распознают по характерному запаху или изменению цвета индикаторной бумажки. Ионно-молекулярное уравнение :
NH4+ + OH- = NH3 + H2O
Влажная белая фенолфталеиновая индикаторная бумага покраснеет, так как выделяющийся аммиак, растворяясь в воде, образует гидроксид аммония NH4OH (NH3H2O), который проявляет основные свойства и фенолфталеин окрашивается в соответствующий розовый цвет.
Достаточная концентрация ионов в растворе
При очень малых концентрациях иона в растворе реакция может не получиться. При этом учитывают открываемый минимум и предельное разбавление. При получении осадка следует помнить условие образования осадка : произведение концентрации ионов ( в степени их стехиометрических коэффициентов ) должно превышать величину произведения растворимости данного малорастворимого вещества.
Например. При открытии катиона свинца Pb2+ действием реагентом 2 М HCl можно не увидеть белый осадок хлорида свинца PbCl2 по уравнению:
Pb2+ + 2 Cl- = PbCl2 ,
если [Pb2+] [Cl-]2 < ПР (PbCl2). В этом случае следует повторить открытие Pb2+ c реагентом KI. Справочные значения произведения растворимости:
ПР (PbCl2) = 1,6 x 10-5 , ПР (PbI2) = 1,9 x 10-9
Из сравнения величин произведений растворимости осадков следует, что йодид свинца PbI2 менее растворим, чем хлорид свинца PbCl2, и для образования осадка йодида свинца PbI2 достаточно меньшей концентрации катионов свинца и скорее будет достигнуто соотношение [Pb2+] [I-]2 > ПР (PbI2).