3843
.pdf30
направления реакции используют значения электродных потенциалов взаимодействующих редокс-пар. В качестве окислителя в реакции всегда будет выступать окислитель той пары, стандартный потенциал (Е0) которой больше, а в качестве восстановителя – восстановитель той пары, потенциал которой меньше. Реакция должна самопроизвольно пойти в том направлении, для которого разность потенциалов Е0 положительна.
Пример. Будет ли FeCl3 окислять KJ в стандартных условиях? Решение. По справочным таблицам (Приложение 3) находим
необходимые полуреакции и соответствующие им значения Е0.
Fe3+ + ē = Fe2+ |
E0 = 1,51 |
В |
J2 + 2ē = 2J- |
Е0 = 0,54 |
В. |
Так как стандартный потенциал пары железа больше Е0 пары иода, следовательно, ион Fe3+ является более сильным окислителем, чем J2. Очевидно, уравнение реакции будет следующим:
2FeCl3 + 2KJ = 2FeCl2 + J2 + 2KCl.
Проверим это предположение с помощью расчета электродвижущей
силы:
Е = Е0 Fe3 / Fe2 |
E0 J2 / 2J = 0,77 – 0,54 = 0,23 В. |
Положительное значение |
Е свидетельствует о возможности |
окисления иодид-ионов ионами Fe3+ в стандартных условиях.
В нижеследующих заданиях определите окислитель и восстановитель, уравняйте окислительно-восстановительную реакцию и рассчитайте ее электродвижущую силу.
10.1.CrCl3 + H2O2 + KOH = K2CrO4 + KCl + H2O.
10.2.Al + KNO2 + KOH = K3AlO3 + NH3 + H2O.
10.3.MnO2 + KClO3 + KOH = K2MnO4 + KCl + H2O.
10.4.CrCl3 + KMnO4 + H2O = H2CrO4 + MnO2 + KCl + HCl.
10.5.Zn + KClO3 + H2SO4 = ZnSO4 + KCl + H2O.
10.6.Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3 = HMnO4 + Bi(NO3)3 + NaNO3 + H2O. 10.7. Na2SO3 + KMnO4 + H2O = Na2SO4 + MnO2 + KOH.
10.8 KMnO4 + KJ + H2SO4 = MnSO4 + KJO3 + H2O.
10.9.CuS + HNO3 = Cu(NO3)2 + S + NO + H2O.
10.10.KMnO4 + H2O2 + H2SO4 = MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O.
31
10.11.KBrO3 + KBr + HCl = Br2 + KCl + H2O.
10.12.Bi(OH)3 + Na2SnO2 = Na2SnO3 + Bi + H2O.
10.13.Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2O.
10.14.Zn + HNO3 = NH4NO3 + Zn(NO3)2.
10.15.KMnO4 + FeCl2 + HCl = MnCl2 + FeCl3 + KCl + H2O.
10.16.K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + S + K2SO4 + H2O.
10.17.KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 = MnSO4 + NaNO3 + K2SO4 + H2O.
10.18.NaBr + MnO2 + H2SO4 = Br2 + MnSO4 + Na2SO4 + H2O.
10.19.Zn + KNO2 + KOH = K2ZnO2 + NH3 + H2O.
10.20.FeSO4 + HNO3 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + NO + H2O.
10.21.K2Cr2O7 + KJ + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + J2 + K2SO4 + H2O.
10.22.KJO3 + KJ + HCl = J2 + KCl + H2O.
10.23.KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 = MnSO4 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O.
10.24.FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O.
10.25.KJ + H2O2 + HCl = J2 + KCl + H2O.
32
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1.Основные стехиометрические законы химии: закон постоянства состава, закон сохранения массы веществ, закон эквивалентов.
2.Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ. Приведите примеры оксокислот и их средних солей.
3.Основные сведения о строении атома. Приведите пример строения электронной оболочки одного из атомов.
4.В чем заключается сущность Периодического закона Д.И. Менделеева?
5.Как изменяется свойства химических элементов в периодах и рядах Периодической системы Д.И. Менделеева?
6.Типы химической связи. Приведите примеры соединений с ковалентной и ионной связью.
7.Скорость химической реакции. От каких факторов зависит скорость химических реакций?
8.Понятие об энтропии, энтальпии, свободной энергии Гиббса.
9.Влияние концентрации на скорость химической реакции. Закон действующих масс.
10.Необратимые и обратимые реакции. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Смещения химического равновесия.
11.Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации. Кислоты, основания и соли с позиции теории Аррениуса и Бренстеда-Лоури.
12.Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации.
13.Диссоциация воды. Водородный показатель. Шкала рН водных растворов.
14.Сильные и слабые кислоты и основания. Константы кислотности и основности. Приведите примеры сильных и слабых кислот и оснований.
15.Расчет рН сильных и слабых кислот и оснований.
16.Гидролиз солей. Определение рН растворов гидролизирующихся солей. Усиление и подавление гидролиза.
17.Малорастворимые электролиты. Правило произведения растворимости. Растворимость малорастворимых электролитов.
18.Окислительно-восстановительные реакции. Определение окислителя и восстановителя. Способы уравнивания. Стандартные окислительновосстановительные потенциалы. Определение направления реакции.
19.Комплексные соединения. Строение с позиций теории Вернера. Классификация, номенклатуры. Константа нестойкости.
33
|
|
|
Приложение 1 |
|
Показатели констант кислотности и основности |
||||
|
|
|
|
|
Название |
Формула |
PKa |
PKв |
|
Бензойная |
C6H5COOH |
4,20 |
- |
|
|
|
|
|
|
Молочная |
CH3CH(OH)COOH |
3,83 |
- |
|
Муравьиная |
HCOOH |
3,75 |
|
|
|
|
|
|
|
Уксусная |
CH3COOH |
4,76 |
|
|
|
|
|
|
|
Аммиака |
NH3 ∙ H2O |
- |
4,75 |
|
Раствор |
(NH4OH) |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
Приложение 2
Произведение растворимости некоторых малорастворимых электролитов
Формула |
ПР |
Формула |
ПР |
|
соединения |
соединения |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
AgBr |
5,3 ∙ 10-13 |
Ca(OH)2 |
5,5 ∙ 10-6 |
|
AgCl |
1,78 ∙ 10-10 |
CaSO4 |
2,5 ∙ 10-5 |
|
AgJ |
8,3 ∙ 10-17 |
CuS |
6,3 ∙ 10-36 |
|
AgNCS |
1,1 ∙ 10-12 |
Fe(OH)2 |
8,0 ∙ 10-16 |
|
BaCO3 |
4,0 ∙ 10-10 |
Mg(OH)2 |
6,0 ∙ 10-10 |
|
BaC2O4 |
1,1 ∙ 10-7 |
PbCl2 |
1,6 ∙ 10-5 |
|
BaCrO4 |
1,2 ∙ 10-10 |
PbS |
2,5 ∙ 10-27 |
|
BaSO4 |
1,1 ∙ 10-10 |
PbSO4 |
1,6 ∙ 10-8 |
|
CaCO3 |
3,8 ∙ 10-9 |
Zn(OH)2 |
1,2 ∙ 10-17 |
|
CaC2O4 |
2,3 ∙ 10-9 |
ZnS |
1,6 ∙ 10-24 |
34
Приложение 3
Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных систем (Е0)
Элемент |
Окисленная форма |
+nē |
Восстановленная форма |
Е0, В |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Al |
Al3+ |
|
|
+3ē |
Al |
|
|
|
|
-1,66 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bi |
Bi3+ |
|
|
+3ē |
Bi |
|
|
|
|
0,16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
BiO3- |
|
|
+2ē |
Bi3+ |
|
|
|
1,8 |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
Br |
2BrO3- + 12H+ |
+10ē |
Br2 + 6H2O |
|
|
1,52 |
||||
Br2 |
|
|
+2ē |
2Br- |
|
|
|
1,087 |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Cl |
ClO3- + 6H+ |
|
+6ē |
Cl- + 3H2O |
|
|
1,45 |
|||
Cr |
Cr2O72- + 14H+ |
+6ē |
2Cr3+ + 7H2O |
|
|
1,33 |
||||
CrO42- + 4H2O |
+3ē |
Сr(OH)3 + 5OH- |
|
-0,13 |
||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cu |
Cu2+ |
|
|
+2ē |
Cu |
|
|
|
|
0,345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe |
Fe3+ |
|
|
+1ē |
Fe2+ |
|
|
|
0,771 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
2H+ |
|
|
+2ē |
H2 |
|
|
|
|
0,0000 |
H2O2 + 2H+ |
|
+2 ē |
2H2O |
|
|
|
1,77 |
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
J2 |
|
|
+2ē |
2J- |
|
|
|
|
0,536 |
|
JO3− + 6H+ |
|
J- + 3H2O |
|
|
|
||||
J |
|
+6ē |
|
|
1,08 |
|||||
|
2JO-3 + 12H+ |
+10ē |
J2 + 6H2O |
|
|
1,19 |
||||
|
MnO2 + 4H+ |
+2ē |
Mn2+ + 2H2O |
|
|
1,23 |
||||
|
MnO42- + 2H2O |
MnO2 + 4OH- |
|
|
0,6 |
|||||
Mn |
+2ē |
|
|
|||||||
MnO4- + 4H+ |
+3ē |
MnO2 + 2H2O |
|
|
1,63 |
|||||
|
|
|
||||||||
|
- |
+ 8H |
+ |
+5ē |
Mn |
2+ |
+ 4H2O |
|
|
1,51 |
|
MnO4 |
|
|
|
|
|
||||
|
NO2- + 6H2O |
+6ē |
NH4OH + 7OH- |
|
|
-0,15 |
||||
N |
NO3- + 3H+ |
|
+2ē |
HNO2 + H2O |
|
|
0,94 |
|||
NO3- + 4H+ |
|
+3ē |
NO + 2H2O |
|
|
0,96 |
||||
|
|
|
|
|||||||
|
NO3- + 10H+ |
+8ē |
NH4+ + 3H2O |
|
|
0,87 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
O |
O2 + 4H+ |
|
+4ē |
2H2O |
|
|
|
1,229 |
||
S |
S |
|
|
+2ē |
S2- |
|
|
|
|
-0,464 |
SO42- + H2O |
+2ē |
SO32- + 2OH- |
|
|
-0,93 |
|||||
|
|
|
||||||||
Sn |
Sn(OH) 2- |
|
+2ē |
HSnO - + 3OH- |
+ H |
O |
-0,93 |
|||
|
|
6 |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
Zn |
Zn2+ |
|
|
+2ē |
Zn |
|
|
|
|
-0,764 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица растворимости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Сильные основания |
|
|
|
|
|
|
Слабые основания |
|
|
|
|
|
||||||
|
Катионы |
H+ |
K+ |
Ba2+ |
Ca2+ |
Na+ |
NH4+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Mn2+ |
Zn2+ |
Cr3+ |
Fe2+ |
Fe3+ |
Co2+ |
Ni2+ |
Pb2+ |
Cu2+ |
Hg2+ |
Ag+ |
|
Анионы |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
OH- |
|
Р |
Р М |
Р |
Р М Н Н Н Н Н Н Н Н М Н |
- |
- |
|||||||||||||
|
NO3- |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
|
|
SO42- |
Р |
Р |
Н |
М |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
М |
Р |
Р |
М |
|
|
J- |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
- |
Р |
Р |
М |
- |
Н |
Н |
|
|
Br- |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
М |
Р |
М |
Н |
|
|
Cl- |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
М |
Р |
Р |
Н |
|
|
SO32- |
Р↑ |
Р М М |
Р Р |
М - |
Н М - |
М - |
Н Н Н - |
- |
М |
|||||||||||
|
PO43- |
Р |
Р Н Н |
Р |
- |
М Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н |
|||||||||||||||
|
CH3COO |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
М |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
|
|
CO32- |
Р↑ |
Р |
Н Н |
Р |
Р |
М |
- |
Н Н |
- |
Н |
- |
Н Н Н |
- |
- |
М |
|||||
|
S2- |
Р |
Р |
- |
Р |
Р |
Р |
- |
- |
Н |
Н |
- |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
|
|
SiO32- |
Н |
Р |
Н |
Н |
Р |
- |
Н |
- |
- |
Н |
- |
Н |
- |
- |
- |
Н |
- |
- |
- |
|
Р |
- Растворимые |
|
|
М |
- Малорастворимые |
|
Н |
- Нерастворимые |
|
− |
- Не существуют |
|
|
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Ахметов Н.С. Общая неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1988.
2.Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1978.
3.Карапетянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа. 1988.
4.Суворов А.В., Никольский А.Б. Общая химия. – СПб.: Химия, 1994.
5.Шиманович И.Е., Павлович М.Л. и др. Общая химия в формулах, определениях, схемах. – Минск: Унiверсiтэцкае, 1996.
6.Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высшая школа, 2002.
7.Артеменко А.И., Тикунова И.В., Малеванный В.А. Справочное руководство по химии. – М.: Высшая школа, 2002.
8.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. – М.: Химия, 1979.
37
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Программа, тематика и методические указания по выполнению контрольных работ для студентов 341100 «Товароведение и экспертиза товаров» 1 курс заочной формы обучения
Редактор Г.С. Одинцова
Подписано в печать _____________. Формат 60 х 84/16. Бумага писчая. Офсетная печать. Усл. печ. л. _____Уч-изд. л.______
Тираж _________экз. Заказ № ____________