Скачать 1.83 Mb.
|
Пример 9.1. Степень диссоциации муравьиной кислоты НСООН в 0,2 н. растворе равна 0,03. Определить константу диссоциации кислоты. Решение: Воспользуемся выражением закона разбавления Оствальда: В это выражение вместо СМ можно поставить нормальную концентрацию, поскольку муравьиная кислота относится к одноосновным кислотам. . Ответ: К= 1,86*10-4. Пример 9.2. Вычислить значения [Н+], [ОН-] и рОН для раствора муравьиной кислоты из предыдущего примера. Решение: По закону разбавления Оствальда мы нашли величину К = 1,86*10-4, которая, с другой стороны, равна . По условию задачи, [НСООН] = 0,2 моль/л. Поэтому можно записать, что [Н+][СООН ] = 0,2*1,86*10-4 = 0,372*10-4. Так как концентрация ионов водорода [Н+] при диссоциации молекул кислоты равна концентрации кислотного остатка [СООН-], то: [Н+] = 6.1*10-3. рН = -lg(6,1*10-3) = 2,21. Тогда рОН = 14 – 2,21 = 11,79. Рассчитываем [ОН-] = 10-11,79 = 1.63*10-12 моль/л. Ответ: [Н+] = 6,1*10-3 моль/л; [ОН-] = 10-11,79 = 1.63*10-12 моль/л; рОН= 11,79. Задачи 9.1. Константа диссоциации масляной кислоты С3Н7СООН равна 1,5*10-5. Вычислить степень ее диссоциации в 0,005М растворе. 9.2. Степень диссоциации угольной кислоты Н2СО3 по первой ступени в 0,1 н. растворе равна 2,11*10-3. Вычислить К1. 9.3. При какой концентрации раствора степень диссоциации азотистой кислоты HNO2 будет равна 0,2? 9.4. В 0,1 н. растворе степень диссоциации уксусной кислоты равна 1,32*10-2. При какой концентрации азотистой кислоты HNO2 ее степень диссоциации будет такой же? 9.5. Сколько воды нужно прибавить к 300 мл 0,2М раствора уксусной кислоты, чтобы степень диссоциации кислоты удвоилась? 9.6. Чему равна концентрация ионов водорода Н+ в водном растворе муравьиной кислоты если = 0.03? 9.7. Какие ионы содержатся в растворах: 1) едкого натра; 2) бромоводорода; 3) азотной кислоты; 4) сульфата меди? 9.8 Какие ионы образуются при диссоциации следующих кислот: 1) НС1; 2) HNO3; 3) НСЮ; 4) НСlO4? 9.9. Написать уравнение последовательной ступенчатой диссоциации: 1) серной кислоты H2SO4; 2) сернистой кислоты H2SO3; 3) фосфорной кислоты Н3РО4; 4) сероводородной кислоты H2S. 9.10. На какие ионы распадается при диссоциации каждое из перечисленных ниже веществ: 1) сульфат калия; 2) сульфат алюминия; 3) фторид натрия; 4) бромид кальция? 9.11. Найти молярную концентрацию ионов Н+ в водных растворах, в которых концентрация гидроксид-ионов (в моль/л) составляет: 1) 10-4; 2) 3,2*10-6; 3) 7,4*10-11; 4) 9,7*10-12. 9.12. Найти молярную концентрацию ионов ОН- в водных растворах, в которых концентрация ионов водорода (в моль/л) равна: 1) 10-3; 2) 6,5*10-5; 3) 1,4*10-8; 4) 6,6*10-12. 9.13. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов Н+ (в моль/л) равна: 1) 2*10'7; 2) 8,1*10-3; 3) 2,7*10-10; 4) 8,1*10-12. 9.14. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов ОН- (в моль/л) равна: 1) 4,6*10-4; 2) 5*10-7; 3) 9,3*10-9; 4) 2,3*10-11. 9.15. Определить [Н+] и [ОН'] в растворе, рН которого равен 6,2. 9.16. Определить концентрацию ионов водорода в растворе, рН которого равен 3. 9.17. Определить концентрацию гидроксид-ионов в растворе, рН которого равен 11. 9.18. Концентрация ионов водорода в растворе равна 2*105 моль/л. Определить рН раствора. 9.19. Концентрация гидроксид-ионов в растворе составляет 10-5 моль/л. Определить концентрацию ионов Н+ и рН раствора. 9.20. Концентрация ионов водорода в растворе равна 10-4 моль/л. Определить концентрацию ионов ОН- в растворе. 9.21. Степень диссоциации 0,05 н. раствора сернокислого калия равна 77%. Определить вес ионов К+, содержащихся в 1 литре раствора. 9.22. Степень диссоциации 0,001 М раствора сенильной кислоты 0,085%. Определить вес ионов СN-, содержащихся в 10 литре раствора. 9.23. Найдите концентрацию ионов водорода а растворе РН которого равен 3,85. 9.24. Какой будет реакция среды при растворении следующих солей: 1) KCN; 2) NH4Cl; 3) Ba(NO3)2; 4) Al2(SO4)3. 9.25. В воздухе содержится 78 % азота. В плодородном слое почвы имеется значительное количество воздуха, Чем же вызвано применение азотных удобрений? 10. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ Для многих сложных веществ химические связи между атомами различных элементов несимметричны. Наиболее сильно неравномерность распределения электронов выражена в ионных соединениях, у которых валентные электроны почти полностью переходят от атома одного элемента к атому другого. Неравномерность распределения электронов между атомами в сложных соединениях называется окисленностью. Различают положительную и отрицательную окисленность. Первое понятие относится к элементам, электроны от которых смещаются к атомам других элементов; второе - характеризует элементы, к атомам которых смещаются электроны от первых. Число смещенных электронов называется степенью окисления (окисленности). Степень окисления элементов в простых веществах равна нулю, а в соединениях она может быть либо неизменной, либо различной в зависимости от типа соединения. Постоянную степень окисленности демонстрируют фтор (-1), щелочные (+1) и щелочно-земельные (+2) металлы. Степень окисления водорода в большинстве случаев равна +1, а в гидридах металлов (LiH) она принимает значение -1. Степень окисленности кислорода в большинстве соединений равна -2, в перекисных соединениях она равна -1, а во фториде кислорода (OF2) - +2. В любом соединении сумма степеней окисления всех атомов равна нулю. Пользуясь этим правилом и стандартными степенями окисленности водорода (+1), и кислорода (-2), можно определить степень окисления любого элемента. Степени окисления элементов, входящих в состав реагентов, могут либо изменяться в ходе реакции, либо оставаться неизменными. Например, в реакции Zn + HC1 = ZnCl2 + Н2 степень окисления цинка изменилась от 0 до +2, а водорода - от +1 до 0. В реакции НС1 + NaOH = NaCl + Н2О степени окисления всех элементов остались прежними. Реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными реакциями. Процесс отдачи электронов атомом (молекулой, ионом), сопровождающийся повышением степени окисления, называется окислением. В отличие от этого процесс присоединения электронов атомом (молекулой, ионом), сопровождающийся понижением степени окисления, называется восстановлением. Вещество, в состав которого входит окисляющийся элемент (или сам этот элемент) называется восстановителем, а вещество, содержащее восстанавливающийся элемент (или сам этот элемент), - окислителем. Так, в реакции образования хлорида натрия натрий способствует восстановлению хлора, значит, он - восстановитель. В то же время хлор, способствуя окислению натрия, является окислителем. Число электронов, отдаваемых атомами (молекулами, ионами) восстановителя, равно числу электронов, присоединяемых атомами (молекулами, ионами) окислителя, что обеспечивает электронейтральность любого продукта окислительно-восстановительной реакции. Среди окислительно-восстановительных реакций различают реакции трех типов. Во-первых, это реакции внутримолекулярного окисления-восстановления, которые идут с изменением степени окисления сразу нескольких атомов одной молекулы (в нашем примере в молекуле NaNO3): 2NaNO3 2NaNO2 + O2 Внизу под символами азота и кислорода указаны их степени окисления как в исходном нитрате натрия, так и в продуктах его разложения. Во-вторых, это реакции межмолекулярного окисления-восстановления, которые протекают с изменением степени окисления атомов в молекулах разных веществ: Сu + Hg(N03)2 Cu(N03)2 + Hg. Как следует из уравнения этой реакции, медь и ртуть действительно либо являются простыми веществами, либо входят в состав разных молекул. В-третьих, это реакции самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования): 2N02+ H20 = HN03 + HN02. В таких реакциях атомы одного и того же элемента взаимодействуют друг с другом так, что одни из них окисляются, а другие - восстанавливаются (смотри уравнение реакции с указанными степенями окисления азота). Пример 10.1. Определить степень окисленности углерода в соединениях СО, СО2, СН4, С2Н6, С2Н5ОН. Решение: Обозначим степень окисления углерода в каждом соединении через х и учтем, что, во-первых, все соединения электронейтральны, и, во-вторых, то, что водород и кислород в данных соединениях демонстрируют их стандартные степени окисления. СО: х + (-2) = 0, откуда х = +2; СО2: х + 2(-2) = 0, откуда х = +4; СH4: х + 4(+1) = 0, откуда х = -4; С2H6: 2х + 6(+1)= 0, откуда х = -3; С2H5O 2х + 5(+1) + (-2) + (+1) = 0, откуда х = -2. Ответ: Степень окисления углерода в соединениях СО равна +2, в СО2 равна +4, в СН4 равна -4, в С2Н6 равна -3, в С2Н5ОН равна -2. Задачи 10.1. Определить степень окисленности серы в следующих соединениях: 1) SO2; 2) H2S; 3) Na2SO3; 4) CS2; 5) H2SO4; 6) As2S3. 10.2. Определить степень окисленности хрома в следующих соединениях: 1) К2Сr2О4; 2) Сr2О3; 3) Fe(CrO2)2; 4) K2Cr2O7; 5) Cr2(SO4)3; 6) Na3[Cr(OH)J]. 10.3. Указать, какие из приведенных процессов представляют собой окисление и какие - восстановление: 1) S (SO4)2-; 2) S S2-; 3) Sn Sn4+; 4) К К+; 5) Вr2 2Вr- ; 6) N NO3. 10.4. Какие из приведенных реакций представляют собой окисление и какие - восстановление: 1) 2Н+ Н2; 2) Н2 2Н-; 3) V2+ V03-; 4) Cl- (СlO3)-; 5) (IO3) I2; 6) (MnO4)- (MnO4)2-. 10.5. Указать, в каких из приведенных процессов происходит окисление азота и в каких - восстановление, как изменяется в каждом случае степень окисленности азота: 1) (NH4)+ N2; 2) (NO3)- NO; 3) (NO2)- (NO3)-; 4) NO2 (NO2)-. 10.6. Какие из следующих реакций относятся к окислительно-восстановительным: 1) Н2 + Вr2 = 2НВr; 2) NH4C1 = NH3 + НС1; 3) NH4NO3 == N2O + 2H2O; 4) 2А1(ОН)3 + 3H2SO4 = A12(SO4)3 + 6Н2О. 10.7. Какие из перечисленных ниже реакций относятся к окислительно-восстановительным: 1) 2К2СrO4 + H2SO4= K2Cr2O7 + K2SO4 + Н2О; 2) Н3ВО3 + 4HF = HBF4 +3H2O; 3) Fe + S = FeS; 4) Са(ОН)2 + СО2 = CaCO3 + Н2О. 10.8. Для следующих реакций указать, какие вещества и засчет каких именно элементов играют роль окислителей и какие - восстановителей: 1) SO2 + Вr2 + 2Н2О = 2НВr + H2SO4; 2) Сu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2Н2О; 3) 3I2 + 6КОН = КIO3 + 5KI + 3Н2О; 4) 10HNO3 + 4Са = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5Н2О. 10.9. Какие из приведенных реакций относятся к реакциям межмолекулярного окисления-восстановления, к реакциям внутримолекулярного окисления-восстановления и к реакциям диспропорционирования: 1) 4КМnО4 + 4КОН = 4К2МnО4 + О2 + 2Н2О; 2) H2SO3 + 2H2S = 3S + 3Н2О; 3) NH4NO3 = N2 + ЗН20; 4) С12 + 2КОН = КС1 + КСl + Н2О. 10.10. Какие из указанных реакций относятся к реакциям межмолекулярного окисления-восстановления, к реакциям внутримолекулярного окисления-восстановления и к реакциям диспропорционирования: 1) 4Р + 3КОН + 3Н2О = РН3 + 3КН2РО2; 2) 2Н2О2 = 2Н2О +О2; 3) 2KMnO4 + 3MnSO4 + 4H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4; 4) Fe2O3 + 3Н2 = 2Fe + ЗН2O. 10.11. Какие из перечисленных ниже реакций относятся к окислительно-восстановительным: 1) Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2; 2) Cr2(SO4)3 + 6RbOH = 2Cr(OH)3+ 3Rb2SO4; 3) 2Rb + 2Н20 = 2RbOH + Н2; 4) CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4. 10.12. Можно ли следующие реакции отнести к окислительно-восстановительным: 1) 2CuI2 = 2CuI + I2; 2) NH4C1 + NaOH = NaCl + NH3 + H2O; 3) 2K4[Fe(CN)6] + Br2 = 2K3[Fe(CN)6 + 2KBr; 4) Cu + Hg(N03)2 = Cu(N03)2 + Hg. 10.13. Среди приведённых реакций указать реакции диспропорцирования: 1) S + KOH K2SO3 + K2S + H2S; 2) HCl + CrO3 CrCl + Cl2 + H2O; 3) Au2O3 Au + O2; 4) H2O + Cl2 HCl +HClO. 10.14. Какие реакции относятся к реакциям диспропорцирования: 1) HClO3 ClO2 + HClO4; 2) N2H4 N2 + NH3; 3) AgNO3 Ag + NO2 + O2; 4) 3K2MnO4 + 2H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH. 10.15. В каких из указанных превращений кислород выполняет функции восстановителя: 1) Ag2O Ag + O2; 2) F2 + H2O HF + O2; 3) HNO3 + O2 N2 + H2O; 4) AgNO3 + KOH + H2O2 Ag + KNO3 + O2. 10.16. Определить степень окисления фосфора в: 1) PH3; 2) Ca(H2PO4)2; 3) P2O3; 4) Mg3P2. 10.17. Определить степень окисления меди в: 1) CuO2; 2) Cu(NO3)2; 3) CuNO3; 4) Cu(OH)2CO3. 10.18. Определить степень окисления серы в: 1) K2SO3; 2) Mg(HS)2; 3) KAl(SO4)2; 4) NaHSO4. 10.19.Определить степень окисления азота в: 1) NaNO2; 2) KNO3; 3) Ca3N2; 4) N2O. 10.20. Каковы степени окисления и валентность углерода в следующих соединениях: 1) CH4; 2) CH3Cl; 3) CH2Cl2; 4) CHCl3. 10.21. Какой атом или ион выполняет в приведённых реакциях функцию окислителя, а какой – функцию восстановителя: 1) (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + H2O; 2) KNO3 KNO2 + O2; 3) AgNO3 Ag + NO2 + O2; 4) Pb(NO3)2 PbO + NO2 + O2. 10.22. Для каждой из реакций указать, какое вещество окисляется, а какое – восстанавливается: 1) H2S + O2 SO2 + H2O; 2) S + HNO3 H2SO4 + NO; 3) C + HNO3 NO + H2O. 4) NH3 + O2 NO + H2O. 10.23. Исходя из степени окисления хлора в соединениях определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое из них может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? 1) HCl; 3) HClO3; 2) HClO2; 4) HClO4. 10.24. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами и почему? 1) PH3 и HBr; 3) HNO3 и H2S; 2) K2Cr2O7 и H3PO3; 4) НNO3 и Zn. 10.25. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами и почему? 1) NH3 и KMnO4; 3) HCl и H2Se; 2) HNO2 и HI; 4) НNO3 и Ca. |
Й федерации», «Статутами орденов Российской Федерации, положениями о знаках отличия Российской Федерации, медалях Российской Федерации,... | О праве граждан Российской Федерации на свободу передвижения, выбор места пребывания и жительства в пределах Российской Федерации... | ||
Прокуратура Российской Федерации единая федеральная централизованная система органов, осуществляющих от имени Российской Федерации... | Прокуратура Российской Федерации единая федеральная централизованная система органов, осуществляющих от имени Российской Федерации... | ||
Закона Российской Федерации о поправке к Конституции Российской Федерации "о верховном Суде Российской Федерации и прокуратуре Российской... | Указа Президента Российской Федерации от 13 марта 1997 г. N 232 "Об основном документе, удостоверяющем личность гражданина Российской... | ||
Российской Федерации и (или) находящимися в их ведении бюджетными учреждениями, а также Центральным банком Российской Федерации бюджетных... | Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации и пунктом 53(52). 3 Положения о... | ||
Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации и пунктом 53(52). 3 Положения о... | Указа Президента Российской Федерации от 13 марта 1997 г. N 232 "Об основном документе, удостоверяющем личность гражданина Российской... |
Поиск Главная страница   Заполнение бланков   Бланки   Договоры   Документы    |