![]() |
|
|
Сборник задач, вопросов и упражнений по общей неорганической химииp>при следующих значениях концентраций ионов: 2+ 2+ а) с(РЬ ) = 1 моль/л; ^Sn ) = 1 моль/л.; 6) с(РЬ2+) = 0,15 моль/л; ^Sn2+) = 1,5 моль/л. Решение: 1. Рассчитаем значения равновесных электродных потенциалов для случая «а» и определим направление реакции:
Pb
27 РЬ1
o Pb
0,059 n
- lg
1 c(Pb2 +)
Аналогично считаем значение потенциала олова: Поскольку значение электродного потенциала свинца больше, чем у олова, то ионы свинца будут являться окислителями по отношению к олову и указанная реакция будет протекать слева направо. 1) Рассчитаем значения равновесных потенциалов для случая «б» и определим направление реакции: E Eo 0,059 1 1 0,059 1 1 П1._ EPb2Vpb" = Wb°-— lg =-0,13^ 1ё0д?=-0,15В; ESn»/ Sn" =-0,14 - "f9 ^ lg1j5 = -0,13В . В данном случае электродный потенциал больше у олова, поэтому его ионы будут являться окислителями по отношению к свинцу и указанная ОВР в данных условиях протекает справа налево. Влияние величины рН раствора Изменяя значение рН раствора, можно изменить направление протекания ОВР, если в ней принимают участие ионы Н+ или ОН-. Пример 7. Изменится ли направление протекания реакции в системе K3AsO4 + KI + H2SO4 < K3AsO3 + I2 + K2SO4 + H2O при изменении рН раствора от 0 до 8, если концентрации ионов AsO4, AsO3-, I и молекул I2 в растворе равны 1 моль/л? Решение: 1. Данная ОВР осуществляется благодаря протеканию двух полу- реакций: а) AsO4 3_ + 2H+ + 2ё : AsO33_ + H2O; E = 0,57 В; б) I2 + 2ё : 2I_; E = 0,54 В. Поскольку в полуреакции «а» принимают участие ионы водорода, ее потенциал зависит от величины рН раствора. В полуреакции «б» ионы Н+ не участвуют, поэтому ее потенциал не зависит от величины рН. 2. Рассчитаем значение потенциала полуреакции «а» при рН, рав- ном 0, и определим направление ОВР: Если рН раствора равно 0, то концентрация ионов водорода равна 1 моль/л. Тогда: EA O3. = 0,57 -0,059 ? lg-L = 0,57В. AsO4 /AsO3 2 1. 12 Поскольку при рН, равном 0, потенциал полуреакции «а» больше потенциала полуреакции «б», арсенат-ионы будут проявлять окислительные, а иодид-ионы - восстановительные свойства, и указанная реакция в целом протекает слева направо. 3. Рассчитаем значение потенциала полуреакции «а» при рН, равном 8 и определим направление ОВР: Если рН раствора равен 8, то концентрация ионов водорода составляет 1 10- моль/л. Тогда: EA пз-/д оз- = 0,57 - 0,059 ? lg 1-гт - 0,098B. AS04/ASO3 ' 2 1 ^ (Ю-8)2 Поскольку при рН, равном 8, потенциал полуреакции «а» меньше потенциала полуреакции «б», то арсенит-анионы As03 будут проявлять восстановительные, а молекулы I2 - окислительные свойства. Это значит, что в данных условиях указанная реакция протекает справа налево. Влияние температуры на направление протекания ОВР Из уравнения Нернста видно, что величина электродного потенциала зависит и от значения температуры. Поэтому, изменяя температуру раствора, можно изменить направление протекания некоторых ОВР. Пример 8. Показать, как влияет изменение температуры от 25 °С до 90 °С на направление протекания реакции: Na2&2O7 + 14HCl < 3С12 + 2CrCb + 2NaCl + 7H2O, если концентрации ионов Cr2O2 _ и Cr3+ равны 1 моль/л, концентрация соляной кислоты равна 1,32 моль/л, а парциальное давление хлора -101,325 кПа. Решение: 1. Указанная реакция состоит из двух полуреакций: а) C^O2 _ + 14H+ + 6ё : 2Cr3+ + 7H2O, Е0 = 1,333 В; б) CI2 + 2ё : 2C1-, Е0 = 1,359 В. 2. Рассчитаем значения потенциалов полуреакций «а» и «б» при температуре 25 °С и определим направление протекания ОВР: а) E = Eo 2303RT c 2(Cr3 +) = 'Cr2°2_/Cr3+ Cr2O2^Cr3+ nF c(Cr2O2 -) ? c14(H +) 1 333 2,303? 8,314? 298 1 , 350R -1,333 lg—TI - 1,350B; 6 ? 96500 1 ?114 o 2,303RT c2(Cl-) 6) Ecl2/Cl"- ECl2/Cl - \f 'lg p(Cl20)~ — 1,359- 2,303•8,314•298 • lg1,322 — 1,3525. 2•96500 1 Поскольку в данном случае разность потенциалов AE оказалась меньше 0,45, в системе устанавливается химическое равновесие. Но, учитывая более высокое значение потенциала полуреакции «б», делаем вывод, что при 25 °С более сильными окислительными свойствами обладает хлор и что указанное равновесие смещено влево. 3. Рассчитаем значения полуреакций при 90 °С и определим направление смещения равновесия: а) E — Eo - 2,303RT c2(Cr3+) — а) ECr2C,2-/Cr3+ - ECr2C,2-/Cr3+ nF ?lg c(Cr2O72-) • c14(H +) " 1 333 2,303 • 8,314 • 363 1 1 353R -1,333 lg—-r —1,3535. 6 • 96500 1 414 б) E — Eo - 2303RT c2(Cl-) — б) Eci2/ci-— ECl2/Cl- nF ' g p(Cl2) = — 1 - 2,303^8,314^363 • ^ —1,3505. 2 96500 1 ° Таким образом, при температуре 90 °С более высокое значение потенциала у полуреакции «а». Это значит, что более сильные окис- 2- лительные свойства проявляют ионы Cr2O2 и равновесие реакции в целом смещено вправо. Влияние величины ПР малорастворимого продукта на направление протекания ОВР Есл |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 |
Скачать книгу "Сборник задач, вопросов и упражнений по общей неорганической химии" (1.12Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|