Задачи по химии скачать бесплатно
Какая реакция произойдет, если привести в контакт следующие две равновесные окислительно-восстановительные системы. Напишите уравнения реакций, укажите окислитель и восстановитель
H3AsO4+2H++2e=HAsO2+H2O
BrO3-+6H++6e=Br-+3H2O
где сумма двух первых слагаемых представляет собой условный (формальный) потенциал:
Рассчитаем значения условного потенциала этой пары в зависимости от рН:
а) при рН = 0.
Примем, что равновесные концентрации окисленной и восстановленной форм пары равны между собой, т.е. [Н3АsО4] = [НАsО2].
Тогда:
т.к. потенциал окислителя больше потенциала восстановителя, то реакция пойдет в прямом направлении.
Задание 2
Закончите уравнение методом ионно-электронного баланса. Укажите окислитель, восстановитель, тип реакции. Рассчитайте эквивалент окислителя и восстановителяMnO2+H2O+H2SO4=MnSO4+O2
MnO4- + 4H+ + 3e- → MnO2 + 2H2O | 2
Mn2+ + 2H2O - 2e- → MnO2 + 4H+ | 3
_______________________________________
2 MnO4- + 8 H+ +3 Mn2+ + 6 H2O → 2 MnO2 + 4 H2O + 3 MnO2 + 12 H+
2 MnO4- + 3 Mn2+ + 2 H2O → 5 MnO2 + 4 H+
Задание
Рассчитайте растворимость хромата серебра в мол/л и г/л, если ПР=1,29*10-12.Определим молярную растворимость
Растворимость s = (ПР/108)1/5 = (1,29*10-12*10-51/108)1/5 = 3,73*10-11 моль/л.
Определим массовую растворимость.
р = s*Mr = 3,73*10-11 *689,8 = 2,57*10-8 г/л.
Задание
При растворении CaC2O4 в воде протекает диссоциация по уравнению:CaC2O4
Ca2+ + C2O42-ПР=[Ca2+][C2O42-]
ПР (Ag2S) = [Ag+]2 * [S2-]
ПР(CuS)= [Cu2+] * [S2-]
ПР (Fe(OH)3) = [Fe3+] * [OH-]3
ПР (PbI2) = [Pb2+] * [I-]2
ПР (MgCO3) = [Mg2+] * [CO32-]
ПР (Ca3(PO4)2) = [Ca2+]3 * [PO43-]2
Задание
NaS + H2O <=> NaHS + NaOHS2- + H2O <=> HS- + OH
Гидролиз, как частный случай равновесных систем, подчиняется принципу Ле-Шателье.
Отсюда: если мы, добавив кислоту, свяжем один из продуктов реакции (а именно, нейтрализуем КОН), равновесие сместится вправо.
Na2S + 2HCl => 2NaCl + H2S.
И наоборот, добавление щелочи сместит равновесие влево, так как увеличит концентрацию одного из продуктов (NaОН).
Итак, добавление кислоты усиливает гидролиз, добавление щелочи - ослабляет.
Это утверждение верно для любого гидролиза, идущего по аниону.
Задание
Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:NH3 . H2O <<здесь знак обратимости>> NH4+ + OH-- ;
c(NH3 . H2O) = 0,001 моль
В соответствии с уравнением реакции равновесная молярная концентрация анионов OH-- связана с концентрацией гидрата аммиака и степенью диссоциации:
[OH--] = a . c(NH3 . H2O)
[OH--]=0,001*1,75*10-5=1,75*10-8
Задание
Структурную диаграмму состояния первого типа (рис. 27) рассмотрим на примере приведенной выше системы сплавов Pb — Sb. Опустим из точки С перпендикуляр на ось абсцисс, делящий область твердого состояния на две части. Из анализа полученной диаграммы видно, что в сплаве с концентрацией 13% Sb при постоянной температуре 246° в процессе кристаллизации будут выделяться одновременно кристаллы Pb и Sb, образуя эвтектику.
Рисунок 1 - Структурная диаграмма состояния сплавов
Эвтектикой называют механическую смесь двух (и более) фаз, одновременно кристаллизующихся из жидкого раствора.
Структурную диаграмму состояния первого типа (рис. 1) рассмотрим на примере приведенной выше системы сплавов Pb — Sb. Опустим из точки С перпендикуляр на ось абсцисс, делящий область твердого состояния на две части. Из анализа полученной диаграммы видно, что в сплаве с концентрацией 13% Sb при постоянной температуре 246° в процессе кристаллизации будут выделяться одновременно кристаллы Pb и Sb, образуя эвтектику.
Диаграмму состояния сплавов, компоненты которых неограниченно растворимы друг в друге как в жидком, так и в твердом состоянии, а при кристаллизации образуют твердый раствор, называют условно диаграммой состояния второго типа. Диаграмма состояния сплавов меди с никелем, кристаллизующихся по этому типу, приведена на рис. 29. Компонентами в этой системе являются медь и никель; число фаз две: жидкий раствор и твердый раствор переменной концентрации. Выше линии ликвидуса сплавы находятся в жидком состоянии, ниже линии солидуса — в твердом состоянии, образуя непрерывный ряд твердых растворов никеля в меди разной концентрации.
Рисунок 2 - Диаграмма состояния сплавов Cu-Ni
Фазовая и структурная диаграммы состояния второго типа одинаковы.
- Область I представляет собой жидкий раствор;
- область II — жидкий раствор и кристаллы твердого раствора никеля и меди, обозначенного на диаграмме буквой α;
- область III — кристаллы твердого раствора никеля и меди — α.
Задание
Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2Задание
Кремниевые кислоты – соединения оксида кремния с водой, очень слабые нерастворимые кислоты. Соотношение оксида кремния и воды различно, общая формула nSiO2·mH2O, кислоты легко переходят друг в друга. В водных растворах доказано существование ортокремниевой H4SiO4, пирокремниевой H6Si2O7, метакремниевой H2SiO3 и дикремниевой H2Si2O5 кислот.Получают кремниевые кислоты косвенным путем, действуя на силикат калия или натрия соляной кислотой:
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl.
Их нельзя получить в чистом виде.
гидролизом хлорсиланов:
а также методами электродиализа и ионного обмена.
Задание
Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2OЗадание
Определите характер всех оксидов и гидроксидов серыОксид серы SO2 - или сернистый газ относится к кислотным оксидам, но кислоту не образует, хотя отлично растворяется в воде - 40л оксида серы в 1 л воды (для удобства составления химических уравнений такой раствор называют сернистой кислотой).
При нормальных обстоятельствах - это бесцветный газ с резким и удушливым запахом горелой серы. При температуре всего -100C его можно перевести в жидкое состояние.
В присутствии катализатора -оксида ванадия (V2O5) оксид серы присоединяет кислород и превращается в триоксид серы
2SO2 +O2 -> 2SO3
Растворённый в воде сернистый газ - оксид серы SO2 - очень медленно окисляется, в результате чего сам раствор превращается в серную кислоту
Если сернистый газ пропускать через раствор щелочи, например, гидроксида натрия, то образуется сульфит натрия (или гидросульфит - смотря сколько взять щёлочи и сернистого газа)
NaOH + SO2 + H2O- >2NaHSO3 - сернистый газ взят в избытке
2NaOH + SO2 - >Na2SO3 + H2O
Если сернистый газ не реагирует с водой, то почему его водный раствор даёт кислую реакцию. Да, не реагирует, но он сам окисляется в воде, присоединяя к себе кислород.
Оксид серы (VI) SО3 — ангидрид серной кислоты — бесцветная жидкость при комнатной температуре, затвердевающая уже при 17°С.
Оксид серы (VI) энергично соединяется с водой, образуя серную кислоту (маслянистая жидкость с Тпл = 10 °С):
SО3 + Н2О = Н2SО4. (2).
SО3 очень хорошо растворяется в 100%-ной серной кислоте. Раствор SO3 в такой кислоте называется олеумом.
Задание
Допишите уравнения возможных реакций, протекающих пи обычных условияхCH3COH + Ag2O = CH3COOH + Ag
Задание
Определите к.ч., степень окисления комплексообразователя, заряд комплексного иона, определите тип комплексного соединения и назовите его. K4[FeCl6]В соединении K4[FeCl6] во внешней сфере находится однозарядный катион К+.
Суммарный заряд ионов внешней сферы и комплексного иона должен быть равен нулю. Поэтому комплексный ион имеет заряд -4: [FeCl6].
Комплексообразователем в рассматриваемом соединении является ион калия, а лигандами – хлорид-ионы с зарядом –1.
Катионы калия - катионы внешней сферы. Каждый ион катия имеет степень окисления +1, всего таких ионов 4, тогда, заряд комплексного иона равен 4-:
х + 4*(1+) = 0
х = 4-
[FeCl6]4-
Хлор-анионы, заряд каждого аниона равен 1-. Всего таких анионов - 6, следовательно, степень окисления комплексообразователя равна:
у + 6*(1-) = -4
у = +2
Тетрахлороферрат калия
Задание
Поведение комплексных соединений в растворах. Константа устойчивости и нестойкости
Для объяснения строения комплексных соединений наиболее широко применяются теория валентных связей (метод валентных связей), теория кристаллического поля и метод молекулярных орбиталей.
В рамках метода валентных связей считается, что между комплексообразователем и лигандами существует чисто ковалентная связь, которая реализуется по донорно-акцепторному механизму.
Метод валентных связей является весьма наглядным способом описания комплексных соединений. В его основе лежат следующие положения:
1. Связь между комплексообразователем и лигандами донорно-акцепторная σ-типа. Лиганды предоставляют электронные пары, а ядро комплекса – свободные орбитали.
2. Орбитали центрального атома, участвующие в образовании связи, подвергаются гибридизации, которая определяет геометрию комплекса. Тип гибридизации определяется числом, природой и электронной структурой лигандов.
3. Дополнительное упрочение комплекса обусловлено тем, что наряду с σ-связями могут возникать и π-связи. Это происходит, если занятая электронами орбиталь центрального атома перекрывается с вакантной орбиталью лиганда.
4. Магнитные свойства комплекса объясняются исходя из заселённости орбиталей. При наличии неспаренных электронов комплекс парамагнитен. Спаренность электронов обусловливает диамагнетизм комплексного соединения.
Константы устойчивости характеризуют прочность комплекса в растворе, которая увеличивается с ростом их значения.
Процесс диссоциации также можно охарактеризовать с помощью констант, называемых константами нестойкости комплексов.
Константы Kн1, Kн2… Kнn называют ступенчатыми константами нестойкости (неустойчивости) комплексов. Понятно, что ступенчатые константы нестойкости — это обратные величины соответствующих ступенчатых констант устойчивости.
Процесс диссоциации комплекса, также как и процесс комплексообразования, можно охарактеризовать с помощью суммарных равновесий. В этом случае они называются суммарными (кумулятивными) константами нестойкости.
