- •Тема 1 Протолитическое равновесие в растворах
- •Тема 2 Ионная сила. Равновесие в растворах малорастворимых и комплексных соединений.
- •Тема 3 Окислительно-восстановительное равновесие в растворах
- •Тема 4 Анализ смеси солей, катионов и анионов, сплавов
- •Приложение а Справочный материал
- •Приложение б Ответы на индивидуальные задания
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание
Тема 4 Анализ смеси солей, катионов и анионов, сплавов
4.1. Составить схему анализа смеси сухих солей, привести реакции обнаружения ионов:
1. Mg(NO3)2, NiCl2, FeSO4
2. KNO3, MnSO4, Pb(CH3COO)2
3. КCl, Ва(NO3)2, СuSO4
4. BaCl2, Mg(NO3)2, СoSO4
5. PbCl2, Al2(SO4)3, AgNO3
6. MgHPO4, SrCl2, NH4Br
7. SnCl2, K2SO3, NH4I
8. Pb(CH3COO)2, BaCl2, Cu(NO3)2
9. Na2S2O3, NH4Cl, KBr
10. Cd(NO3)2, NaNO2, FeCl3
4.2. Показать расчетом возможность количественного разделения смеси катионов:
1. Sn2+, K+, Ag+
2. Mg2+, Sr2+, Co2+
3. Hg22+, Pb2+, Fe3+
4. Cd2+, Na+, Mn2+
5. Pb2+, Ba2+, Cu2+
6. К+, Ва2+, Сu2+
7. Pb2+, Al3+, Ag+
8. K+, Mn2+, Pb2+
9. Ba2+, Mg2+, Сo2+
10. Mg2+, Ni2+, Fe2+
4.3. Показать расчетом возможность количественного разделения смеси анионов:
1. Cl-, SO32-, I-
2. HPO42-, Cl-, Br-
3. S2O32-, Cl-, Br-
4. NO3-, NO2-, Cl-
5. CH3COO-, Cl-, NO3-
6. Cl-, CO32-, SO42-
7. Cl-, SCN-, NO3-
8. NO3-, SO42-, CH3COO-
9. Cl-, NO3-, SO42-
10. SO32-, Cl-, SO42-
4.4. Предложить схему анализа сплава следующего состава:
1. Cu (основа), Sn, Fe, Cr
2. Fe (основа), Al, Si, Ni
3. Al (основа), Cu, Zn, Mg
4. Al (основа), Pb, Zn, Sn
5. Cu (основа), Ni, Al, Mn
6. Cu (основа), Cr, Ni, Mg
7. Fe (основа), Cr, Mn, Ni
8. Pb (основа), Fe, Zn, Cu
9. Fe (основа), Pb, Zn, Sb
10. Al (основа), Si, Cu, F
Приложение а Справочный материал
Таблица 1 Константы кислотности (рКа = -lgKа), растворитель - вода
Кислоты |
pKa1 |
pKa2 |
pKa3 |
pKa4 |
Бромноватистая Винная Муравьиная Мышьяковая Салициловая Сернистая Сероводородная Синильная Угольная Уксусная Фенол Фосфорная(орто) Фтористоводородная Хромовая Щавелевая Этилендиаминтетрауксусная |
8,66 3,04 3,75 2,22 2,97 1,76 6,99 9,21 6,35 4,76 10,0 2,12 3,17 0,98 1,25 2,00 |
4,37
6,98
7,20 12,89
10,32
7,21
6,50 4,27 2,68 |
11,53
12,38
6,16 |
10,26 |
Таблица 2 Константы основности (рКb = -lgKb), растворитель - вода
-
Основания
pKb
Основания
pKb
Аммиак
Анилин
Гидроксиламин
Метиламин
4.76
9,38
8,02
3,28
Мочевина
Пиридин
Триметиламин
Этиламин
13,82
8,82
4,09
4,04
Таблица 3 Константы кислотности в растворителях (pKas = -lgKas)
-
Название
Формула
рKas в растворителях
метанол
этанол
Уксусная
Хлористоводородная
Анилиния ион
Пиридиния ион
CH3COOH
HCl
C6H5NH3+
C5H5NH+
9,7
1,0
6,0
5,6
10,4
2,0
5,7
4,3
Таблица 3 Константы автопротолиза растворителей (pKs = -lgKs)
-
Растворитель
pKs
Растворитель
pKs
Вода
Метанол
14,0
17,3
Уксусная кислота
Этанол
14,4
19,0
Таблица 4 Константы растворимости осадков (рKs0 = -lgKs0)
-
Соединение
рKs0
Соединение
рKs0
Соединение
рKs0
AgBr
AgCL
Ag2SO3
AgSCN
BaSO4
CaCO3
12,28
9,75
13,82
11,97
9,97
8,32
CaC2O4
CaSO4
CdS
CoS
CuI
Hg2SO4
8,64
5,04
26,10
20,40
11,96
6,17
Mg3(PO4)2
MgNH4PO4
Ni(OH)2
Ni2P2O7
PbBr2
ZnS
13,0
12,0
14,70
12,77
5,04
23,80
Таблица 5 Мольные доли иона Y4- при различных рН (рα=-lgα)
-
рН
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
рα
6,60
4,66
3,32
2,27
1,28
0,46
0,07
Таблица 6 Общие константы устойчивости комплексных ионов
-
Комплекс
lgβ1
lgβ2
lgβ3
lgβ4
lgβ5
lgβ6
Ag(NH3)2+
Ag(CN)43-
AlF63-
CaY2-
Cd(CN)42-
CoY2-
Cu(CN)43-
Cu(NH3)62+
Fe(C2O4)33-FeF6-
Hg(CN)42-
Hg(SCN)42-
HgCL42-
HgI42-
HgY2-
In(OH)4-
LaF2+
MgY2-
NiY2-
Ni(NH3)62+
Pb(S2O3)46-
SnCL42-
Zn(NH3)42+
Zn(OH)42-
Zn(CN)42-
3,32
-
7,10
10,70
5,18
16,21
-
3,99
9,4
6,04
18,0
-
6,74
12,87
21,80
9,9
3,56
8,69
18,62
2,67
2,7
1,51
2,18
4,40
-
7,24
19,85
11,98
9,60
24,0
7,33
16,2
10,74
34,70
17,47
13,22
23,82
19.8
4,79
5,13
2,24
4,43
11,3
-
20,55
15,83
13,92
28,6
10,06
20,20
13,74
38,53
19,15
14,07
27,60
-
6,40
6,35
2,03
6,74
13,14
17
19,42
18,53
17,11
30,3
12,03
15,74
41,51
19,77
15,07
29,83
28,7
7,47
7,2
1,48
8,70
14,66
19
20,20
11,43
16,10
8,10
20,67
8,9
≈16,10
8,01
Таблица 7 Стандартные потенциалы
-
Полуреакция
Е0, В
Ag+ + e = Ag
AgBrO3 + e = Ag + BrO3-
Al3+ + 3e = Al
H3AsO4 +2H+ + 2e = HAsO2 + 2H2O
BF4- + 3e = B + 4F-
Br2 + 2e = 2Br-
BrO- + H2O + 2e = Br- + 2OH-
BrO3- +6H+ +6e = Br- +3H2O
CH3COOH + 2H+ + 2e = CH3CHO
2CO2 + 2H+ = H2C2O2
Cd2+ +2e = Cd
Cl2 + 2e = 2Cl-
2ClO3- + 12H+ + 10e = Cl2 + 6H2O
Cr2O72- +14H+ +6e = 2Cr3+ +7H2O
Cr3+ + e = Cr2+
Cu2+ + e = Cu+
Cu2+ + 2e = Cu
Fe3+ + e = Fe2+
Fe2+ + 2e= Fe
HBrO + H+ + 2e = Br- + H2O
2H+ +2e = H2
H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O
НСОО- + 2H2O + 2e = НСНО + 3OH-
2H2SO3 + 2H+ + 4e = S2O32- + 3H2O
Hg2+ + 2e = Hg
Hg22+ + 2e = Hg
0,80
0,55
-1,66
0,56
-1,04
1,09
0,76
1,45
-0,12
-0,49
-0,40
1,36
1,47
1,33
-0,41
0,15
0,34
0,77
-0,44
1,34
0,00
1,77
-1,07
0,40
0,85
0,79
Продолжение таблицы 7
-
Полуреакция
Е0, В
2Hg2+ +2e = Hg22+
Hg(CN)42- + 2e = Hg + 4CN-
I2 + 2e = 2I-
I3- + 3e = 3I-
2ICL3 +6e = I2 + 6Cl-
IO3- + 5H+ + 4e = HIO + 2H2O
IO3- + 4H+ + 4e = IO- + 2H2O
MnO4- +4H+ +3e = MnO2 + 2H2O
MnO4- +8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O
MnO4- +2H2O +3e = MnO2 + 4OH-
Mn(OH)2 + 2e = Mn + 2OH-
MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O
NO2- +2H+ +e = NO + H2O
NO3- + 4H+ + 3e = NO + 2H2O
NO3- + H2O + 2e = NO2- + 2OH-
NO3- + 3H+ + 2e = HNO2 + H2О
Ni2+ + 2e = Ni
Pb2+ +2e = Pb
S +2e = S2-
S +2H+ + 2e = H2S
SO42- + 4H+ + 2e = H2SO3 + H2O
S4O62- + 2e = 2S2O32-
Sn4+ +2e = Sn2+
TiO2+ + 2H+ + e = Ti3+ + H2O
TiF62- +4e = Ti + 6F-
Tl3+ + 2e = Tl+1
0,91
-0,37
0,62
0,55
1,28
1,14
0,97
1,69
1,51
0,60
-1,18
1,23
1,20
0,96
0,01
0,94
-0,23
-0,13
-0,48
0,14
0,17
0,09
0,15
0,1
-1,19
1,28
Продолжение таблицы 7
-
Полуреакция
Е0, В
UO2+ + 4H+ + e = U4+ + 2H2O
V3+ + e = V2+
VO2+ +2H+ + e = V3+ + H2O
VO2+ + 4H+ + 2e = V3+ + 2H2O
VO43- + 6H+ + 2e = VO+ +3H2O
Zn2+ + 2e = Zn
0,55
-0,26
0,34
0,67
1,26
-0,76