химический каталог




Сборник задач и упражнений по химии

Автор Лебедева М.И., Анкудимова И.А.

Решение Запишем уравнение реакции замещения лиганда:

[Cu(NH3)4]2+ + 4NaOH = [Cu(OH)4]2- + 4Na+ + 4NH3. Константы нестойкости ионов:

KH ([Cu(NH3)4]2+) = 2,1-10-13; KH ([Cu(OH)4]2-) = 7,6-10-17.

Реакция практически протекает слева направо, так как [Cu(OH)4]2- более устойчивый комплекс.

Значения констант нестойкости комплексных ионов представлены в табл. 10.

[Ag(CN)2]1- 1,0-10-21

[Ag(NO2)2]1- 1,3-10-3

[Ag(S2O3)2]3- 1,0-10-18

[Cu(NH3)4]2+ 2,1-10-13

[CuC14]2- 8,5-10-2

[Cu(OH)4]2- 7,6-10-17

[Cu(CN)4]2- 2,6-10-29

[Co(CN)4]2- 1,0-10-16

[Cd(CN)4]2- 7,7-10-18

[Fe(CN)6]3- 1,0-10-12

[Fe(CN)6]4- 1,0-10-35

[Hg(CN)4]2- 3,0-10-12

[Ni(NH3)4]2+ 9,8-10-9

[Ni(CN)4]2- 1,8-10-14

[Zn(OH)4]2- 7,1-10-16

[Zn(NH3)4]2+ 2,0-10-9

[Zn(CN)4]2- 1,0-10-16

Задачи

Для решения задач данного раздела использовать значения величин KH из табл. 10.

540 Напишите уравнения диссоциации солей K4[Fe(CN)6] и (NH4)2Fe(SO4)2 в водном растворе. В каком случае выпадает осадок гидроксида железа(П), если к каждой из них прилить раствор щелочи? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.

541 Хлорид серебра и гидроксид меди(П) растворяются в растворах аммиака. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.

542 Осуществите ряд превращений:

AgNO3 -> AgC1 ^ [Ag(NH3)2]C1 ^ AgC1 ^ K[Ag(CN)2].

543 Определите заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях: [Cu(NH3)4]SO4; K2[PtC16]; K[Ag(CN)2]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.

544 Определите заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях: [Ni(NH3)4]SO4; K3[Fe(CN)6]; K4[Fe(CN)6]. Напишите уравнения диссоциации этих солей в водных растворах.

545 Составьте координационные формулы комплексных соединений платины(П), координационное число которой равно четырем PtC12-3NH 3; PtC12-NH3-KC1; PtC12-2NH3. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах. Какое из этих соединений является комплексным неэлектролитом?

546 Даны цианидные комплексы Со(П), Hg(II) и Cd(II). Используя величины констант нестойкости докажите в каком растворе, содержащем эти ионы при равной молярной концентрации ионов CN- больше? Напишите выражения для констант нестойкости указанных комплексных ионов.

547 Напишите выражения для констант нестойкости следующих комплексных ионов: [Ag(CN)2]-; [Ag(NH3)2]+; [Ag(S2O3)2]3-. Используя величины констант нестойкости этих ионов определите в каком растворе, содержащем эти ионы при равной молярной концентрации ионов Ag+ больше?

548 Вычислите массу осадка, образующегося при взаимодействии трех молей CoC13-5NH3 c избытком раствора AgNO3.

549 При прибавлении раствора KCN к раствору [Zn(NH3)4]SO4 образуется растворимое комплексное соединение K2[Zn(CN)4]. Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнение реакции. Константа нестойкости какого иона [Zn(NH3)4]2+ или [Zn(CN)4]2- больше?

550 Какой объем (н.у.) газообразного аммиака потребуется для растворения гидроксида меди(П) массой 8,0 г?

551 При реакции окисления раствора Н2О2 с массовой долей 3 % в

щелочной среде раствором красной кровяной соли (K3[Fe(CN)6]) был полу-

чен кислород объемом 560 см3 (н.у.). Определите массу израсходованных

веществ:

а) Н2О2; б) K3[Fe(CN)6].

552 Сколько граммов AgNO3 потребуется для осаждения ионов хлора из 0,01 моль [Cr(H2O)5C1]C12?

553 Имеется комплексная соль эмпирической формулы ОгС13-5Н2О. Составьте координационную формулу комплексного соединения. Вычислите, какой объем 0,1 н раствора нитрата серебра потребуется для осаждения связанного ионогенно хлора, содержащегося в 100 см3 0,1 н раствора комплексной соли (вся вода связана внутрисферно).

554 Исходя из величин констант нестойкости комплексных ионов [Ag(N02)2]- и [Ag(CN)2]- определите возможны ли в растворах реакции:

а) [Ag(CN)2]- + 2 NO- = [Ag^b]- + 2CN-;

б) [Ag(N02)2]- + 2CN- = [Ag(CN)2]- + 2 NO- .

555 Подкисленный раствор КМП04 обесцвечивается при реакции с

K4[Fe(CN)6]. Напишите уравнение реакции и докажите присутствие в рас-

творе нового комплексного иона взаимодействием его с Ю в присутствии

Н28О4.

6 ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕРЕАКЦИИ

6.1 СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ (ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО). ОКИСЛЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Степень окисления (о.ч.) элемента в соединении - это электрический заряд данного атома, вызванный смещением валентных электронов к более электроотрицательному атому.

Для вычисления степени окисления элемента в соединении следует исходить из следующих положений: 1) степень окисления элемента в простых веществах принимается равной нулю; 2) алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, равна нулю; 3) постоянную степень окисления в соединениях проявляют щелочные металлы (+1), металлы главной подгруппы II группы, цинк и кадмий (+2); 4) водород проявляет степень окисления +1 во всех соединениях, кроме гидридов металлов (NaH, CaH2 и т. п.), где его степень окисления равна -1; 5) степень окисления кислорода в соединениях равна -2, за исключением пероксидов (1) и фторида кислорода OF2 (+2).

Исходя из сказанного, легко, например, установить, что в соединениях

NH3, N2H4, NH2OH, N2O, NO, HNO2, NO2 и HNO3 степень окисления азота

соответственно равна -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) - это реакции связанные с передачей электронов, в результате этого изменяется степень окисления одного или нескольких участвующих в реакции элементов. Отдача атомом электронов, сопровождающаяся повышением его степени окисления, называется окислением; присоединение атомом электронов, приводящее к понижению его степени окисления, называется восстановлением.

Вещество, в состав которого, входит окисляющийся элемент, называется восстановителем; вещество, содержащее восстанавливающий элемент, называется окислителем.

2A1 +3CuSO4 = A12(SO4)3 + 3Cu.

В рассмотренной реакции взаимодействуют два вещества, одно из которых служит окислителем (CuSO4), а другое - восстановителем (алюминий). Такие реакции относятся к реакциям межмолекулярного окисления-восстановления. Реакция:

3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S +3Н2О

служит примером реакции самоокисления-самовосстановления (диспро-порционирования), в которых функции окислителя и восстановителя выполняет один и тот же элемент. В последней реакции свободная сера (степень окисления 0) выступает одновременно в роли окислителя, восстанавливаясь до степени окисления -2 (K2S), и в роли восстановителя, окисляясь до степени окисления +4 (K2SO3). Подобные реакции возможны, если соответствующий элемент находится в исходном соединении в промежуточной степени окисления; так, в рассмотренном примере степень окисления свободной серы (0) имеет промежуточное значение между возможными максимальной (+6) и минимальной (-2) степенями окисления этого элемента. В реакции:

(NH4)2Cr2O7 = N2 + &2O3 + 4Н2О

восстанавливается хром, понижающий степень окисления от +6 до +3, а окисляется азот, повышающий степень окисления от -3 до 0. Оба эти элемента входят в состав одного и того же исходного вещества. Реакции такого типа называются реакциями внутримолекулярного окисления-восстановления. К ним относятся, в частности, многие реакции термического разложения сложных веществ.

П р и м е р 107 Определите степень окисления хлора в KC1O3.

Решение Неизвестная степень окисления атома хлора в KC1O3 может быть определена путем следующего рассуждения: в молекулу входит один атом калия со степенью окисления +1 и три атома кислорода, каждый из которых имеет степень окисления -2, а общий заряд всех атомов кислорода -6. Для сохранения электронейтральности молекулы атом хлора должен иметь степень окисления +5.

П р и м е р 108 Определите степень окисления хрома в K2Cr2O7.

Решение Используя выше приведенные рассуждения, находим, что на два атома хрома в молекуле K2Cr2O7 приходится 12 положительных зарядов, а на один +6. Следовательно, окислительное число хрома +6.

П р и м е р 109 Какие окислительно-восстановительные свойства могут проявлять следующие соединения Na2S, S, SO2, H2SO4?

Решение В Na2S окислительное число серы -2, т.е. сера имеет законченную электронную конфигурацию и не способна к присоединению, а способна только к потере электронов. Следовательно, Na2S в окислительно-восстановительных реакциях проявляет только восстановительные свойства.

В S и SO2 сера имеет незаконченную конфигурацию внешнего энергетического уровня (6ey So и 2e у S+4). Она способна к присоединению и к потере электронов, т.е. эти соединения могут проявлять окислительные и восстановительные свойства, а также участвовать в реакции диспропорцио-нирования. В H2SO4 сера имеет высшую положительную степень окисления (+6) и не способна отдавать электроны. Следовательно, H2SO4 может проявлять только окислительные свойства.

6.2 МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ

Используют два метода: электронного баланса и полуреакций (электронно-ионный).

При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций с использованием метода электронного баланса следует:

1 В левой части записать формулы исходных веществ, а в правой -продуктов реакции.

Для удобства и единообразия принято сначала в исходных веществах записать восстановитель, затем окислитель и среду (если это необходимо); в продуктах реакции - сначала продукт окисления восстановителя, продукт восстановления окислителя, а затем другие вещества

Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 — Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O.

2 Определить окислительные числа элементов до и после реакции:

Na+S+4O-2 + K+1Mn+7O-2 + H+S+6O-2 — — Na+S+6O-2 + Mn +2S+6O-2 + K+S+6O-2 + H+О-2 .

3 Определить окислитель и восстановитель. Сера в Na2SO3 повышает свою степень окисления, т. е. теряет электроны, в процессе реакции окисляется, значит Na2SO3 - восстановитель.

Марганец в KMnO4 понижает свою степень окисления, т.е. присоединяет электроны, в процессе реакции восстанавливается, значит KMnO4 -окислитель.

4 Составить электронный баланс, для этого записать в левой части начальное со

страница 20
< 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

Скачать книгу "Сборник задач и упражнений по химии" (1.54Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить каллы в москве
аксессуары для контактных линз
Поварские ножи Zwilling J.A. Henckels
Фирма Ренессанс: винтовые лестницы готовые - доставка, монтаж.

Рекомендуемые книги

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.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)