Сборник основных формул по химии для ВУЗов - [16]

Шрифт
Интервал
298 К и замены натурального логарифма на десятичный получается уравнение для расчета значения равновесного электродного потенциала редокс-пары при 25°C:

Если в окислительно-восстановительных реакциях принимают участие ионы водорода, то уравнение Нернста выглядит следующим образом:

Если окисленная или восстановленная форма окислительно-восстановительной полуреакции является малорастворимым соединением, то в формулу для вычисления равновесного потенциала такой системы входит величина произведения растворимости этого соединения.

Если в окислительно-восстановительной полуреакции окисленной формой является комплексное соединение OxL>m, характеризующееся константой устойчивости β(OxL>m), то равновесный окислительно-восстановительный потенциал вычисляется по уравнению:

Направление и глубина протекания окислительно-восстановительных реакций. Обратимая окислительно-восстановительная реакция

аОх>1 + bRed>1 ↔ аОх>2 + bRed>2 протекает в прямом направлении, если ΔЕ>0 = Е>0>Ox1/Red2 – Е>0>Ox2/Red1 > 0, И В обратном направлении, если ΔЕ>0 < 0.

Глубина протекания реакции, т. е. степень превращения исходных веществ в продукты реакции, определяется константой равновесия.

Для окислительно-восстановительной реакции константа равновесия с потенциала-

ми участвующих в реакции редокс-пар связана уравнением:

2. Качественные реакции катионов

Кислотно-основная классификация катионов

I группа: Li>+, NH>4>+, Na>+, K>+

групповой реагент – отсутствует.

Свойства соединений: хлориды, сульфаты и гидроксиды растворимы в воде.

II группа: Ag>+, Hg>2>2+, Pb>2+

групповой реагент – HCl (с(HCl) = 2 моль/л).

Свойства соединений: хлориды не растворимы в воде.

III группа: Са>2+, Ва>2+, Sr>2+, Pb>2+

групповой реагент – H>2SO>4 (c(H>2SO>4) = 2 моль/л).

Свойства соединений: сульфаты не растворимы в воде.

IV группа: Al>3+, Cr>3+, Zn>2+, As(III), As(IV), Sn>2+

групповой реагент – NaOH (c(NaOH) = 2 моль/л), избыток.

Свойства соединений: гидроксиды растворимы в избытке NaOH.

V группа: Bi>3+, Fe>2+, Fe>3+, Mn>2+

групповой реагент – NH>3 (конц.).

Свойства соединений: гидроксиды нерастворимы в избытке NaOH и NH>3.

VI группа: Cd>2+, Co>2+, Cu>2+, Ni>2+

групповой реагент – NH>4OH (конц.).

Свойства соединений: гидроксиды нерастворимы в избытке NaOH, но растворимы в избытке NH>3.

2.1. I аналитическая группа

Ион: Li>+

1. Реактив, условия: Na>2HPO>4, конц. NH>3.

Уравнение реакции:

3LiCl + Na>2HPO>4 = Li>3PO>4↓ + 2NaCl +HCl

Наблюдения: белый осадок.

2. Реактив, условия: Na>2CO>3, рН ≈ 7

Уравнение реакции: 2LiCl + Na>2CO>3 = Li>2CO>3↓ + 2NaCl

Наблюдения: белый осадок.

Ион: NH>4>+

1. Реактив, условия: NaOH, газовая камера.

Уравнение реакции:

NH>4Cl + NaOH = NaCl + Н>2O + NH>3↑

Наблюдения: запах аммиака, фенолфталеиновая бумага краснеет.

2. Реактив, условия: реактив Несслера (смесь K>2[HgI>4] и KOH)

Уравнение реакции:

NH>3 + 2K>2[HgI>4] + ЗKOH = [OHg>2NH>2]I↓ + 7KI + 2Н>2O

Наблюдения: красно-бурый осадок.

Ион: Na>+

1. Реактив, условия: K[Sb(OH)>6], насыщенный раствор, холод, рН ≈ 7, мешают NH>4>+, Li>+

Уравнение реакции:

NaCl + K[Sb(OH)>6] = Na[Sb(OH)>6]↓ + KCl

Наблюдения: белый осадок.

2. Реактив, условия: Zn(UO>2)>3(CH>3COO)>8, предметное стекло, CH>3COOH, мешает Li>+

Уравнение реакции:

NaCl + Zn(UO>2)>3(CH>3COO)>8 + CH>3COOK + 9Н>2O = NaZn(UO>2)>3(CH>3COO)>9 9Н>2O↓ + KCl

Наблюдения: желтые кристаллы октаэд-рической и тетраэдрической форм.

Ион: К>+

1. Реактив, условия: Na>3[Co(NO>2)>6], слабо-кислая среда, мешают NH>4>+, Li>+.

Уравнение реакции:

2KCl + Na>3[Co(NO>2)>6] = K>2Na[Co(NO>2)>6]↓ + 2NaCl

Наблюдения: желтый осадок.

2. Реактив, условия: NaHC>4H>4O>6, рН ≈ 7, мешает NH>4>+.

Уравнение реакции: 2KCl + NaHC>4H>4O>6 = K>2C>4H>4O>6↓ + NaCl + HCl

Наблюдения: белый осадок.

2.2. II аналитическая группа

Ион: Ag>+

1. Реактив, условия: HCl, NH>3 • Н>2O

Уравнения реакций:

AgNO>3 + HCl = AgCl↓ + HNO>3

AgCl↓ + 2NH>3 • H>2O = [Ag(NH>3)>2]Cl + 2H>2O

[Ag(NH>3)>2]Cl + 2HNO>3 = AgCl↓ + 2NH>4NO>3

Наблюдения: белый осадок, растворимый в избытке аммиака и выпадающий вновь при добавлении азотной кислоты (использовать спец. слив!).

2. Реактив, условия: К>2СrO>4, рН = 6,5–7,5.

Уравнение реакции:

2AgNO>3 + K>2CrO>4 = Ag>2CrO>4↓ + 2KNO>3 Наблюдения: кирпично-красный осадок.

Ион: Hg>2>+

1. Реактив, условия: HCl, NH>3 • Н>2O

Уравнения реакций:

Hg>2(NO>3)>2 + 2HCl = Hg>2Cl>2↓ + 2HNO>3

Hg>2Cl>2↓ + 2NH>3 • H>2O = [HgNH>2]Cl↓ + Hgi↓ + NH>4Cl + 2H>2O

Наблюдения: белый осадок, при добавлении аммиака – чернеет (использовать спец. слив!).

2. Реактив, условия: Cu (металл.)

Уравнение реакции:

Hg>2(NO>3)>2 + Cu = Hg↓ + Cu(NO>3)>2

Наблюдения: образование амальгамы.

Ион: РЬ>2+

1. Реактив, условия: HCl

Уравнение реакции:

Pb(NO>3)>2 + 2HCl = РЬCl>2↓ + 2HNO>3

Наблюдения: белый осадок, растворимый в горячей воде.

2. Реактив, условия: KI

Уравнение реакции:

РЬCl>2 + 2KI = РCl>2↓ + 2KCl

Наблюдения: ярко-желтый осадок.

2.3. III аналитическая группа

Ион: Ва>2+

1. Реактив, условия: H>2SO>4

Уравнение реакции:

ВaCl>2 + H>2SO>4 = BaSO>4↓ + 2HCl

Наблюдения: белый осадок, нерастворимый в HNO>3.

2. Реактив, условия: К>2СrO>4 или К>2Сr>2O>7

Уравнение реакции:

ВaCl>2 + К>2СrO>4 = ВаСrO>4↓ + 2KCl

Наблюдения: желтый осадок, нерастворимый в CH>3COOH, растворимый в HNO>3.

Ион: Са>2+

1. Реактив, условия: H>2SO>4 и С>2Н>5OH

Уравнение реакции:

CaCl>2 + H>2SO>4 + 2Н>2O = CaSO>4 • 2H>2O↓ + 2HCl

Наблюдения: белые кристаллы гипса.

2. Реактив, условия: (NH

Продолжить чтение
Рекомендуем почитать
Ингредиенты. Странные химические свойства того, что мы едим, пьем и наносим на кожу

Когда рука тянется к пачке с чипсами, стоит воздержаться и отказать себе в удовольствии или все же можно съесть еще пару штучек? Собираясь на пляж, сколько солнцезащитного крема надо наносить на кожу и как вообще работает SPF? Кофе все-таки полезен или вреден? В книге «Ингредиенты», написанной химиком и популяризатором науки Джорджем Зейданом, рассматривается все многообразие химических веществ, которые разными путями оказываются в организме человека. Правда ли, что обработанные пищевые продукты – это настоящий яд, и как они провоцируют ожирение и другие заболевания? Почему мы обгораем на солнце и каковы последствия злоупотребления солнечными ваннами? Что происходит, когда химические вещества из продуктов и окружающей среды вступают в контакт с химическими веществами из нашего тела? Вы узнаете, почему вообще существуют переработанные пищевые продукты, а затем вместе с автором изучите химические вещества, воздействию которых подвергаетесь ежедневно.

Механизмы неорганических реакций выплавки чугуна и стали

В монографии рассмотрены проблемы механизмов неорганических реакций железа в процессах выплавки чугуна и стали, проблемы получения монокристаллической структуры решетки.

На качелях XX века

Пути отечественной науки XX в. и судьбы ее творцов — таково содержание воспоминаний академика А.Н. Несмеянова, охватывающих период 1900–1974 гг. А.Н. Несмеянов прошел путь от студента-химика Московского университета до его ректора, от научного сотрудника — до президента АН СССР. Автор излагает свои взгляды на развитие науки, анализирует причины, по которым тормозилось развитие некоторых областей, в частности генетики. Интересны воспоминания о деловых контактах с руководителями государства, крупнейшими учеными нашей страны и зарубежных стран.

Пути развития химии. Том 2. От начала промышленной революции до первой четверти XX века

Вопреки сложившейся традиции излагать историю науки как историю идей и теорий автор из ГДР В. Штрубе дает оригинальную трактовку развития науки: он стремится показать, как открытия, изобретения, накопление новых знаний и становление научной химии способствовали развитию общества. В данном томе рассматривается развитие химии в период от промышленной революции до начала XX в. Для широкого круга читателей.

Російсько-український словник термінів фізики і химії

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.

Общая и Неорганическая химия с примерами решения задач

Настоящее учебное пособие предназначено для абитуриентов, сдающих ЕГЭ в 2017 и последующих годах. В связи с обновлением большинства учебных пособий и учебников по общей и неорганической химии выпуск учебного пособия такого типа актуален. Данное пособие отличается от аналогичных изданий, например тем, что в конце его приводится как бы краткая аннотация лекций, что помогает, с одной стороны, запоминанию, с другой – помогает понять историю возникновения понятий и законов и внутри предметной связи. В этой книге есть решения типовых задач (тесты 27-29), что несомненно повысит качество преподавания.