61 Апарнев 1 - dispace.edu.nstu.ru

№ 4584 54 Х 465

ХИМИЯ

Сборник индивидуальных заданий

НОВОСИБИРСК 2016

Министерство образования и науки Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

54 № 4584 Х 465

ХИМИЯ Сборник индивидуальных заданий

для самостоятельной работы студентов, обучающихся по технических направлениям и специальностям, дневной формы обучения

НОВОСИБИРСК 2016

2

УДК 54(07) Х 465

Составители: А.И. Апарнев, канд. хим. наук, доцент Р.Е. Синчурина, ассистент

Рецензент Т.П. Александрова, канд. хим. наук, доцент

Работа подготовлена на кафедре химии и химической технологии

Новосибирский государственный технический университет, 2016

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие ............................................................................................................. 4

Тема 1. Закон эквивалентов Окислительно-восстановительные реакции .......... 5

Тема 2. Электронное строение атома и периодическая система элементов Д.И. Менделеева ......................................................................................... 8

Тема 3. Основные закономерности протекания химических процессов ......... 10

Тема 4. Кинетика химических процессов и химическое равновесие ............... 11

Тема 5. Растворы электролитов ............................................................................ 14

Тема 6. Общие свойства растворов ...................................................................... 19

Тема 7. Коллоидные растворы .............................................................................. 21

Тема 8. Комплексные соединения ........................................................................ 25

Тема 9. Электрохимические процессы ................................................................. 27

Список литературы ................................................................................................ 34

Приложения ............................................................................................................ 35

4

ПРЕДИСЛОВИЕ

Выполнение индивидуальных заданий дает возможность проверить

уровень усвоения основных разделов курса химии. Предлагаемые за-дания являются составной частью учебно-методического комплекса по дисциплине «Химия». Необходимые справочные данные приведены в приложении. Студенту выдается определенное число заданий по те-мам, номер варианта соответствует номеру в журнале группы. Задания выполняются в письменной форме в отдельной тетради (или на от-дельных листах) и сдаются преподавателю в сроки, указанные в кален-дарном плане учебного процесса.

5

Тема 1

ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ

РЕАКЦИИ

Задание 1. Даны массы двухвалентного металла (mМе), его оксида (mо) и сульфида (mс) (см. вариант в табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Ном

ер

варианта

Задание 1 Задание 2

Ном

ер

варианта

Задание 1 Задание 2

mМе, г

mо, г

mс, г

mМе, г

2OV ,

л mМе, г

mо, г

mс, г

mМе, г

2OV ,

л

1 3,01 3,56 4,11 17,9 1,46 16 2,98 4,17 5,36 5,44 1,52

2 3,22 4,01 4,80 9,4 1,61 17 3,22 3,93 4,64 16,56 1,65

3 2,58 3,23 3,88 6,6 3,04 18 3,99 4,59 5,19 4,4 5,47

4 3,07 3,95 4,83 7,9 1,01 19 3,65 4,29 4,93 3,3 1,52

5 4,07 5,18 6,29 9,8 1,87 20 3,72 4,25 4,78 10,36 0,56

6 3,88 5,01 6,14 11,4 2,01 21 3,94 4,66 5,38 4,98 0,95

7 2,98 3,21 3,44 6,6 3,04 22 2,86 3,56 4,26 21,85 1,22

8 3,34 3,79 4,24 5,8 1,62 23 4,41 5,52 6,63 10,64 1,12

9 2,74 3,13 3,52 11,4 0,93 24 2,27 2,92 3,57 8,18 3,77

10 2,51 2,71 2,91 4,9 0,84 25 2,31 2,94 3,57 15,88 2,03

11 3,17 3,43 3,69 10,84 1,08 26 2,14 2,66 3,19 7,3 2,04

12 3,35 3,74 4,13 15,8 2,02 27 3,24 4,53 5,82 3,46 0,81

13 4,59 5,28 5,97 9,15 1,47 28 3,28 3,72 4,16 10,91 3,03

14 3,74 4,99 6,24 7,42 1,41 29 4,28 4,89 5,5 9,92 0,79

15 3,66 6,07 8,48 5,05 0,89 30 4,61 6,05 7,49 5,02 0,41

6

Рассчитайте молярные массы эквивалентов металла, серы, оксида и сульфида металла. Установите и запишите химические формулы ве-ществ.

Задание 2. Даны масса двухвалентного металла (mМе) и объем кис-лорода 2O ,V затраченного на его окисление при н.у. (см. вариант в

табл. 1). Рассчитайте молярную массу эквивалентов металла, молярную

массу металла и назовите металл. Задание 3. Дана схема реакции (см. вариант в табл. 2): 1) определите степень окисления атомов элементов, меняющих ее в

процессе реакции; 2) составьте электронный баланс с учетом принципа равенства чис-

ла отдаваемых и принимаемых электронов, укажите процессы окисле-ния и восстановления;

3) запишите множители в уравнение окислительно-восстанови-тельной реакции как основные стехиометрические коэффициенты;

4) подберите стехиометрические коэффициенты остальных участ-ников реакции;

5) выпишите формулы вещества – окислителя и восстановителя, рассчитайте их молярные массы эквивалентов.


Номер варианта Схема реакции

1 Cr2(SO4)3 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + Na2SO4 + H2O

2 KMnO4 + HNO2 → Mn(NO3)2 + HNO3 + H2O

3 K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 → O2 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4

4 HNO3 + CaI2 → Ca(NO3)2 + I2 + NO + H2O

5 FeSO4 + KClO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + KCl + H2O

6 CrCl3 + H2O2 + NaOH → Na2CrO4 + NaCl + H2O

7 CuS + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2SO4 + H2O

8 K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + H2O

9 HNO3 + H3PO3 → NO + H3PO4 + H2O

10 SnSO4 + KIO3 + H2SO4 → Sn(SO4)2 + I2 + K2SO4 + H2O

11 K2CrO4 + NaI + H2O → Cr(OH)3 + I2 + NaOH + KOH

7

О к о н ч а н и е т а б л . 2

Номер варианта Схема реакции

12 HNO2 + KMnO4 + HCl → KNO3 + Mn(NO3)2 + KCl + H2O

13 CaН2 + KClO3 → CaO + KCl + H2O

14 KBr + KMnO4 + H2SO4 → Br2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

15 I2 + HNO3 → HIO3 + NO + H2O

16 Cr(NO3)3 + H2O2 + NaOH → Na2CrO4 + NaNO3 + H2O

17 FeCl2 + HNO3 + HCl → FeCl3 + NO + H2O

18 K2Cr2O7 + Na2S + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O

19 HCl + K2CrO4 → Cl2 + CrCr3 + KCl + H2O

20 NaNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → NaNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

21 HI + HNO3 → HIO3 + NO2 + H2O

22 SnCl2 + K2Cr2O7 + HCl → SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

23 Н2S + KMnO4 → MnO2 + S + KOН + Н2О

24 KI + H2SO4 → I2 + H2S + K2SO4 + H2O

25 Cl2 + Br2 + KOH → KCl + KBrO3 + H2O

26 K2Cr2O7 + Н2S + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + S + K2SO4 + H2O

27 Na2SO3 + KIO3 + H2SO4 → Na2SO4 + I2 + K2SO4 + H2O

28 Cr2(SO4)3 + KMnO4 + KOH → K2CrO4 + MnO2 + K2SO4 + H2O

29 KI + KBrO3 + HCl → I2 + KBr + KCl + H2O

30 H2SO3 + HNO3 → H2SO4 + NO + H2O

8

Тема 2

ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ

Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

Задание. Для подчеркнутого элемента, атом которого образует мо-

лекулу (см. вариант в табл. 3): 1) напишите электронную формулу, подчеркните валентные элек-

троны и определите семейство; 2) распределите валентные электроны по энергетическим ячейкам

для атома, находящегося в основном и возбужденном состояниях; определите возможную валентность атома в каждом состоянии;

3) укажите значения квантовых чисел для валентных электронов атома, находящегося в основном состоянии;

4) объясните связь электронного строения атома элемента с его по-ложением в периодической системе (период, группа, подгруппа);

5) определите степени окисления элементов в молекуле; 6) составьте электронную формулу для центрального атома в моле-

куле, находящегося в соответствующей степени окисления; 7) охарактеризуйте окислительно-восстановительную способность

атома элемента с заданной степенью окисления.


Номер варианта

Формула молекулы





1 I2O5 11 SeF6 21 GeO2

2 InI3 12 SiBr4 22 ClF3

3 SnCl2 13 SbBr3 23 BCl3

4 SiCl4 14 BrF5 24 CaH2

9








5 BrF3 15 PBr3 25 SiF4

6 AsCl3 16 IF5 26 GaCl3

7 PCl5 17 PbCl2 27 PH3

8 AlN 18 ZrCl4 28 VCl2

9 KBr 19 Y2O3 29 PI3

10 ICl3 20 ZnBr2 30 AlCl3

10

Тема 3

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ

Задание. Дано уравнение реакции (см. вариант в табл. 4). 1. Для всех веществ, участвующих в реакции, выпишите из прило-

жения 1 значения стандартных термодинамических величин 0298Hf

и 0298S . 2. Вычислите изменение энтальпии реакции 0

298Hr и определите, является ли данная реакция экзо- или эндотермической. Запишите тер-мохимическое уравнение реакции.

3. По виду уравнения реакции, не прибегая к расчетам, определите знак изменения энтропии реакции 0

298Sr . Вычислив изменение энтро-

пии реакции в стандартных условиях, объясните знак 0298Sr .

4. Вычислите энергию Гиббса прямой реакции в стандартных усло-виях 0

298Gr и установите возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Определите температуру, при которой реакция находится в рав-новесии (Тр).

6. Рассчитайте Gr при Т1 = Тр–100, Т2 = Тр+100. 7. Постройте график зависимости Gr от Т и обозначьте на графи-

ке область температур самопроизвольного протекания реакции. 8. Вычислите значения константы равновесия Kc при температу-

рах Тр, Т1 и Т2. Cделайте вывод о влиянии температуры на величину Kc и на смещение химического равновесия.

11

Тема 4

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

Задание 1. Дано уравнение реакции (см. вариант в табл. 4). 1. Запишите кинетические уравнения скоростей прямой v

и обрат-

ной vреакций. Гомо- или гетерогенной является данная реакция?

2. Рассчитайте скорость прямой реакции 0v

в начальный момент времени при начальных концентрациях c0 реагентов. Рассчитайте, как изменится скорость прямой реакции к моменту времени tv

, когда про-

реагирует 20 % вещества В. 3. Рассчитайте изменение скорости прямой реакции pv

при одно-

временном повышении давления в системе в два раза и температу-ры Tv

на 20 С при = 2.

Задание 2. Даны уравнение реакции и исходные концентрации ве-ществ (см. вариант табл. 4).

1. Запишите выражение для константы равновесия cK химической реакции через концентрации веществ.

2. Рассчитайте равновесные концентрации всех веществ к моменту времени, когда прореагирует 30 % вещества А и вычислите константу равновесия.

3. Укажите направление смещения равновесия при изменении каж-дого из факторов (c, p, V и Т).

Таблица

4

Ном

ер

варианта

Задание

1, 2

Изменение

внеш

них условий

аА +

bВ

c

C +

dD

с 0

(А),

моль/л

с 0(В

),

моль/л

с исх

р

V

Т

1 CН

4(г) +

Н2О

(г) =

CO

(г) +

3 Н

2(г)

1

2 ↑

↓ ↓

↓

2 C

H4(г) +

2 Н

2S(г

) = С

S2(г) +

4 Н

2(г)

2 3

↑ ↑

↑ ↓

3 C

O2(г) +

2 H

2(г) =

C(т

) + 2

Н2О

(г)

1 3

↓ ↓

↑ ↑

4 2

NF

3(г) +

O2(г) =

2 N

OF

3(г)

2 2

↑ ↑

↓ ↓

5 СО

2(г) +

4 Н

2(г) =

СН

4(г) +

2 Н

2О(г

) 1

2 ↑

↑ ↓

↓

6 2

PC

l 5(г

) +

О2

= 2

PO

Cl 3

(г) +

2 С

l 2(г

) 3

1 ↓

↓ ↑

↑

7 C

S2(г) +

2 H

2S (г) =

4 S

(т) +

СН

4(г)

2

3 ↑

↑ ↓

↓

8 SО

2(г) +

3 H

2(г) =

H2S

(г) +

2 Н

2О(г

) 3

3 ↓

↓ ↑

↑

9 2

NO

2(г) +

F2(г) =

2 (

NO

2)F

(г)

3 2

↓ ↓

↑ ↑

10

2 N

O(г

) +

Br 2

(г) =

2 N

OB

r (г)

3 3

↑ ↑

↓ ↓

11

2 N

O(г

) + H

2(г) =

N2О

(г) +

H2O

(г)

4 2

↓ ↓

↑ ↑

12

S2(г) +

4 C

O2(г) =

2 S

O2(г) +

4 C

O(г

) 1

2 ↑

↑ ↓

↓

13

S2(г)

+ 2

Н2

(г) =

2 Н

2S (г)

2 3

↑ ↑

↑ ↑

14

2 C

O(г

) + 2

H2(г) =

CH

4(г) +

CО

2(г)

3

2 ↓

↓ ↑

↑

15

2 H

2S(г

) + S

O2(г)

= 3

S(т

) + 2

H2O

(г)

2 1

↓ ↓

↓ ↓

12

13

16

2 P

Cl 3

(г) +

O2(г) =

2 P

Cl 3

O(г

) 3

1 ↑

↑ ↑

↑

17

SiC

l 4(г

) + 2

Н2(г)

= S

i (т) +

4 H

Cl (г

) 2

3 ↓

↓ ↓

↓

18

2 N

O(г

) + C

l 2(г

) = 2

NO

Cl (г

) 3

2 ↑

↑ ↑

↓

19

СН

4(г) +

3 СО

2(г)

= 4

СО

(г) +

2 H

2O(г

) 2

4 ↓

↑ ↑

↓

20

2 CО

(г) +

4 Н

2(г) =

C2Н

5ОН

(г) +

Н2О

(г)

1 3

↑ ↓

↑ ↑

21

2 H

2О (г) +

2 C

l 2(г

) = 4

НC

l (г) +

O2(г)

3

2 ↑

↓ ↓

↑

22

N2(г)

+ 2

SO

3(г) =

2 N

O(г

) + 2

SO

2(г)

3

3 ↓

↑ ↓

↑

23

CS

2(г) +

2 С

l 2(г

) = C

Cl 4

(г) +

2 S

(т)

1 1

↑ ↓

↑ ↑

24

2 N

O(г

) + 2

SO

2(г)

= N

2(г)

+ 2

SO

3(г)

3

4 ↑

↑ ↓

↑

25

SiF

4(г) +

2 H

2О(г

) = 4

НF

(г) +

SiO

2(т)

2

3 ↓

↑ ↑

↓

26

H2S

(г) +

2 Н

2О(г

) =

SО

2(г) +

3 H

2(г)

1

3 ↓

↓ ↑

↑

27

СН

4(г) +

2 Н

2О(г

) = СО

2(г) +

4 Н

2(г)

2 2

↑ ↓

↓ ↑

28

2 SO

2(г) +

О2(г) =

2 SО

3(г)

2

3 ↓

↑ ↓

↓

29

SO

2(г) +

2 СО

(г) =

S(т

) + 2

СО

2(г)

3

3 ↑

↑ ↓

↓

30

СО

(г) +

2 Н

2(г) =

СН

3ОН

(г)

3 3

↑ ↓

↓ ↑

13

14

Тема 5

РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Задание 1. Имеется раствор вещества данной концентрации и плот-ности (см. вариант в табл. 5).

Определите молярную концентрацию вещества (c), молярную кон-центрацию эквивалентов вещества (cэк), массовую долю растворенного вещества (ω, %) в растворе и титр раствора (Т).


Номер варианта Вещество

ρ, г/мл

Концентрация

cэк, моль/л ω, % c, моль/л

1 AlCl3 1,016 2

2 ZnCl2 1,035 4

3 CaСl2 1,032 4

4 Cu(NO3)2 1,036 0,22

5 Fe2(SO4)3 1,181 20

6 MnCl2 1,068 8

7 Zn(NO3)2 1,067 0,9

8 NiSO4 1,21 2,8

9 ZnSO4 1,084 1,3

10 H2SO4 1,038 6

11 (NH4)2SO4 1,115 20

12 Al2(SO4)3 1,105 1,3

13 Na2CO3 1,05 5

14 K2SO4 1,056 7

15 H3PO4 1,150 3,0

16 Co(NO3)2 1,015 0,11

15


Номер варианта Вещество

ρ, г/мл

Концентрация

cэк, моль/л ω, % c, моль/л

17 Mg(NO3)2 1,044 6

18 Na2SO4 1,053 6

19 Ba(NO3)2 1,015 0,5

20 FeCl3 1,032 4

21 MnSO4 1,059 6

22 Na2CO3 1,013 2

23 ZnCl2 1,035 0,6

24 MgSO4 1,27 2,54

25 CoSO4 1,08 8

26 Al2(SO4)3 1,105 0,32

27 Na2SO4 1,091 3,07

28 (NH4)2SO4 1,022 0,62

29 CaСl2 1,032 0,37

30 Na2SO4 1,141 16

Задание 2. Сколько миллилитров раствора А с заданной массовой долей (%) и плотностью (г/мл) потребуется для нейтрализации раствора В, содержащего определенную массу т растворенного веще-ства (см. табл. 6).



Раствор А Раствор В

Формула вещества , % , г/мл

Формула вещества m, г

1 H2SO4 4 1,025 КОН 1,4

2 HCl 1,36 1,005 Ва(ОН)2 1,71

3 HNO3 4 1,02 Са(ОН)2 0,74

4 Н3РО4 6 1,031 КОН 0,7

5 HCl 2 1,008 Sr(OH)2 0,61

16



Раствор А Раствор В

Формула вещества , % , г/мл

Формула вещества m, г

6 H3AsO4 2 1,0124 NaOH 0,8

7 H2SO4 5,5 1,034 NaOH 0,4

8 NaOH 4,2 1,045 H2SO4 0,98

9 КОН 8,9 1,079 H2SO4 0,98

10 Н3РО4 6 1,031 NaОН 0,8

11 КОН 7,8 1,068 Н3РО4 0,33

12 NaOH 6 1,065 Н3РО4 0,98

13 NH4OH 10,4 0,956 H2SO4 1,47

14 NaOH 11 1,12 H2SO4 2,94

15 H3AsO4 6 1,04 КОН 0,7

16 H2SO4 2,5 1,016 NaОН 0,4

17 Н3РО4 2,15 1,01 NaОН 0,2

18 HNO3 4 1,02 Ba(OH)2 5,13

19 Н3РО4 4 1,02 LiОН 4,8

20 Н2SО4 2,5 1,016 Ca(ОН)2 0,37

21 HCl 4,4 1,02 Sr(OH)2 0,61

22 H2SO4 4 1,025 Ba(OH)2 0,71

23 Н3РО4 4 1,02 Ca(ОH)2 1,11

24 H2SO4 5,5 1,034 LiOH 0,24

25 Н3РО4 4 1,02 KОН 1,68

26 NH4OH 10 0,958 Н3РО4 0,98

27 HI 4 1,0277 Ba(OH)2 0,355

28 HBr 4 1,027 Ca(ОН)2 0,74

29 Н3РО4 6 1,031 NH4ОН 0,7

30 КОН 1,3 1,01 H2SO4 0,49

17

Задание 3. Имеется раствор слабого электролита или электролита средней силы (см. вариант в табл. 7).

1. Запишите уравнения диссоциации и выражения для констант диссоциации (Kд) по всем возможным ступеням, укажите их величины (см. приложение 2).

2. Рассчитайте степень диссоциации слабого электролита, концен-трацию ионов H+ в растворе и рН данного раствора с заданной концен-трацией электролита.

Задание 4. Имеется насыщенный раствор труднорастворимого электролита (см. вариант в табл. 7). Вычислите растворимость данного электролита (в моль/л и г/л) в одном литре воды, используя значение произведения растворимости (см. приложение 3).

Задание 5. Имеется раствор соли (см. вариант в табл. 7). 1. Напишите ионно-молекулярное и молекулярное уравнения реак-

ции гидролиза и выражение для константы гидролиза данной соли по первой ступени (KгI).

2. Рассчитайте степень гидролиза (г) и рН раствора соли с задан-ной концентрацией, учитывая только 1-ю ступень гидролиза.

3. Какой цвет будет иметь индикатор метиловый оранжевый или фенолфталеин в растворе данной соли?

4. Как изменяться рН раствора соли и окраска индикатора при нагревании и почему?



Задание 3 Задание 4 Задание 5

Вещество c, моль/л Вещество Вещество c,

моль/л

1 H2S 0,05 Mg(OH)2 CdSO4 0,2

2 H2Se 0,02 Fe(OH)2 Al(NO3)3 0,02

3 H3BO3 0,001 Be(OH)2 K2Se 0,03

4 H2СO3 0,03 Bi(OH)3 ZnSO4 0,04

5 H2S 0,02 Ga(OH)3 CoCl2 0,5

6 H2Se 0,05 Cd(OH)2 Li2Te 0,02

7 H3AsO4 0,02 Co(OH)2 Na3BO3 0,01

8 Н2ТеО3 0,5 Cr(OH)2 Na2C2O4 0,02

18



Задание 3 Задание 4 Задание 5

Вещество c, моль/л Вещество Вещество c,

моль/л

9 H2С2O4 0,05 Cu(OH)2 FeCl2 0,05

10 H2SeO3 0,02 Ni(OH)2 FeBr3 0,01

11 Н2ТеО3 0,01 Pb(OH)2 NiSO4 0,05

12 HOCl 0,05 Sc(OH)3 Na2Te 0,01

13 HCN 0,005 Mn(OH)2 K2SiO3 0,01

14 НNO2 0,05 Pd(OH)2 MnSO4 0,02

15 H3PO4 0,06 La(OH)3 Na3AsO4 0,05

16 H2SO3 0,01 Sn(OH)2 Pb(NO3)2 0,05

17 НNO2 0,02 Fe(OH)3 Cr(NO3)3 0,02

18 H2TeO4 0,01 Au(OH)3 ZnBr2 0,05

19 HCN 0,02 In(OH)3 SnCl2 0,02

20 НNO2 0,1 Bi(OH)3 Na3PO3 0,01

21 H2MoO4 0,03 Cr(OH)2 Na2Se 0,01

22 HF 0,04 Sc(OH)3 Na2SeO3 0,05

23 HOBr 0,05 Zn(OH)2 CrCl2 0,02

24 HOI 0,1 Al(OH)3 Li2S 0,04

25 HCOOH 0,01 Со(OH)3 Са3(VO4)2 0,01

26 H2СO3 0,05 Sn(OH)4 Ba(NO2)2 0,04

27 NН4ОH 0,05 Ni(OH)2 K2TeO4 0,01

28 H2GeO3 0,02 Pb(OH)2 Ca(NO2)2 0,02

29 H2CrO4 1 Cr(OH)3 K2GeO3 0,01

30 H2SiO3 8·10–3 Ga(OH)3 K2TeO3 0,01

19

Тема 6

ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

Задание. Рассчитайте температуру кипения и замерзания раствора, состав которого представлен в табл. 8.

Температуры кипения и кристаллизации, криоскопическая и эбул-лиоскопическая постоянные чистых растворителей приведены в при-ложении 4.



Растворитель Растворенное вещество

Вещество Масса, г Вещество Масса, г

1 Этанол С2Н5ОН

500 Сахароза С12Н22О11

30

2 Вода Н2О

500 Мочевина (NH2)2СО

20

3 Уксусная кислота

СН3СООН 100

Антрацен С14Н10

4,25

4 Хлороформ

СНCl3500

Пропеновая кислота С3Н4О2

7,2


200 Антраниловая

кислота NH2C6H4COOH

4,0

6 Бензол С6Н6

250 Камфора С10Н16О

7,55

7 Хлороформ

СНCl3250

Нафталин С10Н8

2,35

8 Вода Н2О

200 Глицерин С3Н5(ОН)3

11


250 Салициловая кислота С7Н6О3

11

20

П р о д о л ж е н и е т а б л . 8




10 Сероуглерод СS2

100 Бензойная кислота С6Н5СООН 2,5

11 Вода Н2О

250 Этиленгликоль

(СН2)2(ОН)212,5

12 Циклогексан С6Н12

50 Пиррол С4Н5N

0,25


150 Cера

S 0,75

14 Диэтиловый эфир (С2Н5)2О

50 Анилин C6H5NH2

0,7

15 Вода Н2О

250 Глюкоза С6Н12О6

20


50 Фенол С6Н6О

0,9

17 Вода Н2О

500 Метанол СН3ОН

16

18 Вода Н2О

100 Сахароза С12Н22О11

17,1


200 Трихлоруксусная

кислота ССl3СООН

4,95

20 Уксусная кислота СН3СООН

200 Ацетон

(СН3)2СО 2,8

21 Ацетон (СН3)2СО

400 Глицерин С3Н5(ОН)3

9,2

22 Вода Н2О

100 Глюкоза С6Н12О6

4,84

23 Четыреххлористый

углерод CCl4

100 Аспирин С9Н8О4

1,45

24 Уксусная кислота СН3СООН

50 Антрацен С14Н10

1,8

21





25 ЭтанолС2Н5ОН 50 Мочевина

(NH2)2СО 1,25

26 ВодаН2О 500 Сульфат натрия

Na2SO414,2

27 ПиридинС6Н5N 250 Хлорид лития

LiCl 0,84

28 ВодаН2О 50 Тиомочевина

СН4N2S 1,52

29 ВодаН2О 100 Пероксид водорода

Н2О21,7

30 Этанол С2Н5ОН 50

Ацетилсалициловая кислота С9Н8О4

18

Тема 7

КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ

Задание. Даны растворы двух реагентов (см. вариант в табл. 9). 1. Напишите молекулярное уравнение химической реакции образо-

вания коллоидной частицы при смешивании двух растворов. 2. Определите, какой реагент взят в избытке. 3. Составьте формулу мицеллы, обозначьте и назовите ее состав-

ные части. 4. Определите заряд коллоидной частицы и укажите, к какому

электроду будут перемещаться частицы золя в постоянном электриче-ском поле.

5. Какой из указанных электролитов будет обладать наилучшим коагулирующим действием. Объясните, почему?

Таблица

9

Ном

ер

варианта

Раствор

I

Раствор

II

Электролиты

, вы

зывающие

коагуляцию

Вещ

ество

c, моль/л

V, м

л Вещ

ество

c, моль/л

V, м

л

1 S

r(N

O3)

2 0,

05

20

Na 2

SO

4 0,

01

20

KC

l, Z

nSO

4,

Na 3

PO

4

2 P

b(N

O3)

2 0,

1 10

0 K

Cl

0,1

200

K3P

O4,

CaC

l 2,

Al 2

(SO

4)3

3 F

eCl 2

0,

001

50

Na 2

S 0,

002

50

Na 3

PO

4, C

a(N

O3)

2,

Fe 2

(SO

4)3

4 B

aCl 2

0,

01

100

K3P

O4

0,02

10

0 N

a 3P

O4,

Ca(

NO

3)2,

F

e 2(S

O4)

3

5 N

a 2C

O3

0,5

50

Ni(

NO

3)2

0,1

50

K3P

O4,

CaC

l 2,

Al 2

(SO

4)3

6 C

dCl 2

0,

02

50

KO

H

0,01

50

K

3PO

4, C

aCl 2

, F

e 2(S

O4)

3

7 N

i(N

O3)

2 0,

02

100

K2S

0,

02

50

AlC

l 3, F

eSO

4,

K3P

O4

8 M

g(N

O3)

2 0,

5 20

N

aF

0,1

20

FeC

l 3, Z

nSO

4,

Na 3

PO

4

9 A

lCl 3

0,

01

50

K3P

O4

0,05

50

Z

nCl 2

, K3P

O4,

F

e 2(S

O4)

3

10

Ca(

NO

3)2

0,2

25

K2C

O3

0,1

25

AlC

l 3, C

uSO

4,

K3P

O4

22

23

11

SnC

l 2

0,05

50

K

OH

0,

01

5 K

3PO

4, C

aCl 2

, A

l 2(S

O4)

3

12

ZnS

O4

0,00

1 10

0 K

2SiO

3 0,

01

100

Bi(

NO

3)3 , C

uSO

4,

K3P

O4

13

Bi(

NO

3)3

0,02

20

K

2S

0,00

2 20

N

a 3P

O4,

ZnC

l 2,

Al 2

(SO

4)3

14

MnC

l 2

0,05

50

N

aOH

0,

05

5 K

3PO

4, C

aCl 2

, A

l 2(S

O4)

3

15

(NH

4)2S

O4

0,05

20

A

gNO

3 0,

01

20

KI,

Na 3

PO

4,

Al 2

(SO

4)3

16

CuS

O4

0,02

50

K

2S

0,01

50

C

aBr 2

, K3P

O4,

A

l 2(S

O4)

3

17

Hg(

NO

3)2

0,00

5 10

K

3PO

4 0,

05

10

NiS

O4,

K3P

O4,

A

l(N

O3)

3

18

CoC

l 2

0,05

25

0 K

2S

0,1

50

K3P

O4,

Na 2

HPO

4 ,

ZnS

O4

19

Fe(

NO

3)2

0,1

50

Na 2

CO

3 0,

5 50

F

eSO

4, N

a 3P

O4,

A

l(N

O3)

3

20

CrC

l 3

0,02

5 20

K

3PO

4 0,

25

20

Fe 2

(SO

4)3 , L

i 3P

O4,

C

u(N

O3)

2

21

Sr(

NO

3)2

0,01

20

N

a 2S

O4

0,1

20

NaC

l, Z

nSO

4,

Na 3

PO

4

22

Pb(

NO

3)2

0,1

100

KC

l 0,

01

100

K3P

O4,

CaC

l 2,

Al 2

(SO

4)3

23

24

Окончание

табл

. 9

Ном

ер

варианта

Раствор

I

Раствор

II

Электролиты

, вы

зывающие

коагуляцию

Вещ

ество

c, моль/л

V, м

л Вещ

ество

c, моль/л

V, м

л

23

FeC

l 2

0,02

25

0 N

a 2S

0,01

25

0 N

a 3P

O4,

Zn(

NO

3)2,

F

e 2(S

O4)

3

24

BaC

l 2

0,02

10

0 K

3PO

4 0,

01

100

Na 3

PO

4, C

a(N

O3)

2,

Fe 2

(SO

4)3

25

Na 2

CO

3 0,

01

50

Ni(

NO

3)2

0,05

50

K

3PO

4, C

aCl 2

, A

l 2(S

O4)

3

26

MnC

l 2

0,01

50

N

a 2S

0,05

50

K

3PO

4, C

aCl 2

, A

l 2(S

O4)

3

27

Ni(

NO

3)2

0,01

20

K

2S

0,02

20

F

eCl 3

, CuS

O4,

K

3PO

4

28

Mg(

NO

3)2

0,01

20

N

aF

0,05

20

A

l 2(S

O4)

3, Z

nCl 2

, N

a 3P

O4

29

AlC

l 3

0,05

20

0 K

3PO

4 0,

01

200

ZnC

l 2, K

3PO

4,

Fe 2

(SO

4)3

30

Ca(

NO

3)2

0,01

50

K

2CO

3 0,

02

50

AlC

l 3, C

uSO

4,

K3P

O4

24

25

Тема 8

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Задание 1. Дано комплексное соединение (см. вариант в табл. 10). 1. Укажите: а) внутреннюю и внешнюю сферы, их заряды; б) ком-

плексообразователь, его координационное число и заряд; в) лиганды и их заряд.

2. Для атома и одноименного иона комплексообразователя напи-шите электронную формулу валентных электронов.

3. Напишите уравнения диссоциации комплексного соединения в водном растворе и выражение константы нестойкости комплексного иона.


Номер варианта Вещество Номер

варианта Вещество

1 [Cr(NH3)2(H2O)4]Cl3 16 Mg[Be(OH)F3]

2 K2[Pt(NH3)2(NO2)4] 17 [Fe(NH3)5Cl]SO4

3 Na[Co(NO2)4(NH3)2] 18 Na2[Sb(H2O)Cl5]

4 H2[Ti(SO4)3] 19 [Zn(NH3)3H2O](NO3)2

5 Ba[MnCl6] 20 K4[Ni(CN)4Cl2]

6 [Ni(NH3)6]Br2 21 Na2[Pb(OH)6]

7 [Hg(NH3)4](NO3)2 22 Ba[Cu(CN)2Cl2]

8 Na[Co(NH3)2(CN)4] 23 [Sn(OH)2(H2O)4]Cl2

9 (NH4)2[Ni(CN)4] 24 K2[Cd(CN)2SO4]

10 Ва[Fe(CN)5(H2O)] 25 Ca2[Fe(CN)4(OH)2]

11 [Co(NH3)4SO4]NO3 26 [Co(NH3)5Br]Br2

12 (NH4)2[Pt(OH)2Cl4] 27 K2[Hg(CNS)4]

13 Ba[Cr(NH3)2Cl4] 28 K[Co(NH3)2(NO2)4]

26


Номер варианта Вещество Номер

варианта Вещество

14 [Co(NH3)5Br]SO4 29 Na[Pt(NH3)Cl3]

15 [Pt(NH3)3Cl]Cl 30 K2[Pt(OH)3Cl]

Задание 2. Дано комплексное соединение (см. вариант в табл. 11). 1. Запишите первичную и вторичную диссоциацию комплексного

соединения в водном растворе, выражение константы нестойкости комплексного иона и ее численное значение (см. приложение 5).

2. Вычислите концентрации ионов комплексообразователя, лиган-дов и ионов внешней сферы в растворе комплексной соли с заданной концентрацией (c).

Численные значения констант нестойкости комплексных ионов приведены в приложении 5.


Номер варианта Вещество c,

моль/л Номер варианта

Вещество c, моль/л

1 K2[HgI4] 0,03 16 [Zn(NH3)4]SO4 0,01

2 [Cd(NH3)4]SO4 0,02 17 K2[Cu(CN)4] 0,1

3 K2[Cu(OH)4] 0,05 18 Na[AuCl4] 0,01

4 K3[AgI4] 0,01 19 [Hg(NH3)4](NO3)2 0,5

5 K2[Be(OH)4] 0,1 20 Li3[Cr(SCN)6] 0,02

6 Na2[HgBr4] 0,01 21 Na[Ag(NO2)2] 0,01

7 Na2[PtCl4] 0,01 22 K2[CdI4] 0,3

8 K[Sb(OH)4] 0,1 23 K2[BeF4] 0,1

9 K2[Cu(SCN)4] 0,5 24 (NH4)3[Ag(SCN)4] 0,03

10 Na2[Hg(NO2)4] 0,02 25 (NH4)2[PdBr4] 0,05

11 Na[In(OH)4] 0,01 26 [Cu(NH3)2]Cl 0,05

12 K2[PtBr4] 0,1 27 [Co(NH3)4]SO4 0,01

13 Na2[Cd(CN)4] 0,05 28 Na2[Zn(OH)4] 0,05

14 (NH4)2[Ni(CN)4] 0,02 29 K[ScF4] 0,02

15 K2[Zn(CN)4] 0,2 30 Na2[SnCl4] 0,5

27

Тема 9

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Гальванический элемент

Задание 1. Даны два электрода (см. вариант в табл. 12). 1. Запишите уравнение Нернста для расчета электродного потенци-

ала и вычислите его значение для каждого электрода в растворе элек-тролита при заданных условиях и Т = 298 К.

2. Определите природу катода и анода. 3. Запишите уравнения электродных реакций (на катоде и аноде),

суммарной (токообразующей) реакции, определяющих работу этого элемента.

4. Запишите схему (электрохимическую систему) гальванического элемента.

5. Рассчитайте равновесное напряжение составленного гальваниче-ского элемента.

Стандартные электродные потенциалы электродов приведены в приложении 6.


Номер вари-анта

Электрод I Электрод II

схема электрода

Mena ,

моль/л


рН раствора

2HP 2OP ,

мм рт. cт.

1 Ag+ | Ag 0,01 Н2О, ОН– | О2 | Pt 8 0,5

2 Fe2+ | Fe 0,05 Н2О, ОН– | О2 | Pt 7 0,5

3 Cu2+ | Cu 0,02 Н+ | Н2 | Pt 4 0,5

4 Co2+ | Co 0,01 Н2О, ОН– | О2 | Pt 9 0,2

5 Ni2+ | Ni 0,03 Н2О, ОН– | О2 | Pt 8 0,7

28


Номер вари-анта

Электрод I Электрод II


Mena ,

моль/л


рН раствора

2HP 2OP ,

мм рт. cт.

6 Fe2+ | Fe 0,05 Н+ | Н2 | Pt 3 0,5

7 Pb2+ | Pb 0,02 Н+ | Н2 | Pt 2 0,5

8 Bi3+ | Bi 0,03 Н+ | Н2 | Pt 4 0,2

9 Sn2+ | Sn 0,04 Н2О, ОН– | О2 | Pt 9 0,2

10 Cr2+ | Cr 0,02 Н2О, ОН– | О2 | Pt 10 0,4

11 Cr3+ | Cr 0,01 Н+ | Н2 | Pt 1 0,4

12 V2+ | V 0,01 Н+ | Н2 | Pt 5 0,9

13 In3+ | In 0,01 ОН– | О2 | Pt 8 0,2

14 Cu+ | Cu 0,02 ОН– | О2 | Pt 7 0,7

15 Mn2+ | Mn 0,01 Н+ | Н2 | Pt 2 0,3

16 Ti2+ | Ti 0,04 Н+ | Н2 | Pt 5 0,5

17 Cd2+ | Cd 0,05 Н+ | Н2 | Pt 4 0,5

18 Zn2+ | Zn 0,5 ОН– | О2 | Pt 9 0,7

19 Mg2+ | Mg 0,02 Н+ | Н2 | Pt 4 1,2

20 Al3+ Al 0,03 ОН– | О2 | Pt 9 0,5

21 Ag+ | Ag 0,05 Н+ | Н2 | Pt 3 0,5

22 Fe2+ | Fe 0,01 ОН– | О2 | Pt 8 0,5

23 Pd2+ | Pd 0,001 Н+ | Н2 | Pt 7 0,8

24 W3+ | W 0,01 ОН– | О2 | Pt 10 0,1

25 Mo3+ | Mo 0,03 Н+ | Н2 | Pt 6 0,4

26 Mg2+ | Mg 0,1 ОН– | О2 | Pt 2 0,3

27 Al3+ Al 0,02 Н+ | Н2 | Pt 3 0,3

28 Cd2+ | Cd 0,01 ОН– | О2 | Pt 7 0,7

29 Au3+ | Au 0,0001 Н+ | Н2 | Pt 2 0,2

30 Ge3+ Ge 0,0002 Н+ | Н2 | Pt 3 0,3

31

5. Как изменится анодный процесс, если анод заменить на другой металл, указанный в таблице? Запишите соответствующие электрод-ные реакции.



Раствор электролита

Катодный выход по току

BMe, %

Сила тока I, А Время t, ч

Замена материала анода

1 СоCl2 70 2 3 Со

2 NiSO4 80 10 2 Ni

3 SnSO4 90 3 5 Sn

4 Zn(NO3)2 70 4 12 Zn

5 GaCl3 70 12 4 Cu

6 Cr2(SO4)3 25 3 3 Cu

7 Bi(NO3)3 97 5 12 Bi

8 Pb(NO3)2 80 3 2 Pb

9 FeCl3 90 5 7 Fe

10 CdSO4 90 1 0,5 Cd

11 Pd(NO3)2 100 4 1,5 Cu

12 CoSO4 75 5 5 Co

13 Li2SO4 0 2 1 Fe

14 Ca(NO3)2 0 3 5 Fe

15 SnCl2 95 3 3 Sn

16 MgBr2 0 5 6 Ni

17 SbCl3 97 4 3 Sb

18 LiNO3 0 2,5 4 Sn

19 MnCl2 60 2 6 Sn

20 PdCl2 100 2,5 4 Fe

21 SnSO4 70 3 5 Sn

22 BaI2 0 5 0,25 Fe

23 NiCl2 90 15 1 Ni

24 In2(SO4)3 90 10 3 In

32



Раствор электролита

Катодный выход по току

BMe, %

Сила тока I, А

Время t, чЗамена

материала анода

25 СdCl2 70 12 3 Сd

26 ZnSO4 50 4 6 Zn

27 Mo(NO3)3 80 3 0,5 Mo

28 MnI2 65 15 6 Fe

29 BeSO4 0 3 7 Fe

30 KCl 0 3 7 Cd

Коррозия металлов

Задание 4. Даны пара металлов и значения рН водной среды (см. вариант в табл. 15).

1. Рассчитайте равновесные потенциалы водородного и кислород-ного электродов и оцените возможность коррозии металла в данной электрохимической системе на основании сравнения рассчитанных потенциалов со стандартными значениями равновесных потенциалов металлических электродов. Укажите, какой металл будет подвергаться коррозии (окислению)?

2. Запишите коррозионную электрохимическую систему, уравне-ния электродных реакций при коррозии металла из данной пары в вод-ной среде с заданным значением рН при контакте с воздухом.

3. Предложите для окисляемого (разрушаемого) металла данной пары катодное и анодное металлическое покрытие и запишите:

а) электрохимическую схему коррозионных элементов, образую-щихся при нарушении целостности покрытий;

б) уравнения электродных реакций при коррозии данного металла. 4. Предложите протекторную защиту для данной пары металлов.

Запишите электрохимическую систему, уравнения электродных реак-ций при протекторной защите.

5. Запишите электрохимическую систему электрозащиты (катод-ной) данной пары металлов, уравнения электродных реакций при рабо-те электрозащиты.

33



Пары металлов рН Номер

варианта Пары

металлов рН

1 Cu – Co 5 16 Zn – Ni 5

2 Cu – Fe 4 17 In – Sn 6

3 Cu – Ni 1 18 Cd – Pb 1

4 Pb – Sn 4 19 Zn – Cu 2

5 Cu – Cd 7 20 Al – Zn 2

6 Sn – Cd 4 21 Pt – Ni 2

7 Fe – Co 3 22 Fe – Ni 5

8 Ag – Sn 4 23 Sn – Cd 4

9 Cu – Sn 5 24 Mn – Fe 3

10 Cd – Ni 4 25 Zn – Ag 7

11 Ni – Cr 2 26 Fe – Pb 3

12 Fe – Cd 2 27 Ni – Ti 1

13 Zn – Cd 7 28 Мо – V 3

14 Cu – Pb 7 29 Sn – Bi 3

15 Fe – In 4 30 Fe – Cr 2

34

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для вузов по техническим направ-лениям и специальностям / Н.В. Коровин. – Изд. 13-е, перераб. и доп. – М.: Академия, 2011.

2. Химия: [учебник для вузов по техническим направлениям и специаль-ностям] / А.А. Гуров [и др.]. – Изд. 3-е, испр. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Бау-мана, 2008.

3. Общая химия: [учеб. пособие для вузов] / Н.Л. Глинка; под ред. А.И. Ермакова. – Изд. 30-е, испр. – М.: Интеграл-Пресс, 2007.

4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: [учебное пособие для нехимических специальностей вузов] / Н.Л. Глинка; под ред. В.А. Раби-новича, Х.М. Рубиной. – Изд. стереотип. – М.: Интеграл-Пресс, 2008.

5. Задачи и упражнения по общей химии: учеб. пособие / под ред. Н.В. Коровина. – М.: Высшая школа, 2004.

6. Зайцев О.С. Химия. Современный краткий курс. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001.

7. Суворов А.В., Никольский А.Б. Вопросы и упражнения по общей хи-мии. – СПб: Химиздат, 2002.

35

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Термодинамические характеристики некоторых веществ при 298 К

Вещество f H0,

кДж/мольS0,

Дж/(мольК)f G

0, кДж/моль

Al2О3(т) –1675,7 50,92 –1582,27As(г) 288,7 174,1 247,4

AsH3(г) 66,4 222,96 68,91AsCl3(г) –271,1 326,8 –258,1

B(к) 0 5,86 0BCl3(г) –403,8 289,5 –388,7BCl3(ж) –427,1 206 –387,1ВаО(к) –557,9 70,29 –528,4ВаCl2(к) –860,1 126 –810,9ВеО(к) –598,7 14,1 –581,6ВеCl2(к) –494 63 –468Br2(ж) 0 152,2 0Br2(г) 30,92 245,35 3,14Сграфит 0 5,74 0Салмаз 1,83 2,38 2,85СО(г) –110,5 197,54 –137,14СО2(г) –393,51 213,68 –394,38СF4(г) –933 261,37 –888,4ССl4(г) –102,9 309,9 –60,7CCl4(ж) –135,4 214,4 –64,6СН4(г) –74,81 186,31 –50,82С2Н2(г) 226,75 200,82 209,21С2Н4(г) 52,3 219,45 68,14С2Н6(г) –84,68 229,5 –32,89С6Н6(г) 82,93 269,2 129,68

CH3OH(г) –202 239,7 –163,3CH3OH(ж) –239,45 126,6 –167,1C2H5OH(г) –235,3 278,0 –167,4

36

П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы П 1


кДж/моль S0,

Дж/(мольК) f G

0, кДж/моль

CS2(г) 110,7 237,77 66,55CS2(ж) 88,7 151,04 64,41СаО(к) –635,5 39,7 –605,2

Са(ОН)2(к) –986,2 83,4 –898,5СаСО3(к) –1207,1 92,88 –1128,76

Cl2(г) 0 222,96 0CuO(к) –162 42,63 –134,3Cu2О(к) –173,2 92,9 –150,6

F2(г) 0 202,7 0FeO(к) –263,8 58,8 –244,3

Fe2O3(к) –822,16 89,96 –740,98Н2(г) 0 130,52 0

HBr(г) –35,98 198,59 –53,3HCl(г) –92,31 186,79 –95,27HF(г) –268,61 173,51 –270,7HI(г) 26,57 206,48 1,78Н2О(г) –241,82 188,72 –228,61Н2О(ж) –285,84 70,08 –237,2Н2S(г) –20,9 205,69 –33,8

Н2SO4(ж) –814,2 156,9 –690,3I2(г) 62,43 260,58 19,37N2(г) 0 191,5 0

NH3(г) –46,19 192,66 –16,66NF3(г) –131,7 260,7 –84N2F4(г) –22 317 79N2O(г) 82,01 219,83 104,12N2O3(г) 90,22 307,1 110,5N2O4(г) 9,6 303,8 98,4NO(г) 90,25 210,62 86,58NO2(г) 33,5 240,2 51,55

NOCl(г) 52,59 263,5 66,37NOF(г) 65 248 –51NOF3(г) –187 277,6 –

37

О к о н ч а н и е т а б л и ц ы П 1


кДж/моль S0,

Дж/(мольК) f G

0, кДж/моль

(NO2)F(г) –109 259,3 37NOBr(г) 79,5 273,55 79,74

(NH2)2CO –333,17 104,6 –197,15Cl2(г) 0 222,98 0О2(г) 0 205,04 0О3(г) 142,26 238,82 162,76РН3(г) 5,44 210,2 13,39Р2О5(к) –1507,2 140,3 –1371,7PCl3(г) –279,5 311,71 –260,45PCl5(г) –374,89 364,47 –297,14

PОCl3 (г) –306 323,84 –512,92PF3(г) –956,5 272,6 –935,66

PОF3(г) –1252,27 284,93 –1203,75S(к) 0 31,88 0S(г) 287,81 167,75 238,91S2(г) 127,52 228,03 78,55

SO2(г) –296,9 248,1 –300,2SO3(г) –395,8 256,7 –372,2

SO2Cl2(г) –363,17 311,3 –318,85Si(т) 0 18,83 0

SiO2(т) –905,88 40,38 –851,17SiF4(г) –1614,95 282,0 –1572,53SiCl4(г) –657,52 330,95 –617,6SiН4(г) 34,73 204,55 57,19

SiО2(к, стекл) –903,5 46,86 –850,7

38


Значения констант диссоциации Kд некоторых кислот и оснований

КислотаНазвание и формула Kд

Название и формула Kд

Азотистая HNO2

5,1310–4 Сероводородная H2S

K1K2

1,0510–7

1,310–13

Алюминиевая-мета HAlO2

610–13 СернистаяH2SO3

K1K2

1,410–2

6,310–8

Борная Н3ВО3

K1K2 K3

5,810–10

1,810–13 1,610–14

Теллуроводород-ная H2Te

K1K2

2,310–3

10–11

Бромноватистая HOBr

2,510–9 Теллуристая H2TeO3

K1K2

2,710–3

1,810–8

Ванадиевая H3VO4

K2K3

1,110–9

410–15ТеллуроваяH2TeO4

K1K2

2,510–9

4,110–11

Водорода пероксид Н2О2

K1 210–12

УгольнаяН2СО3

K1K2

4,510–7

4,810–11

Германиевая-мета H2GeO3

K1K2

1,710–9

2,010–13Уксусная CH3COOH

1,810–5

Иодноватистая HOI

2,310–11 ФосфористаяH3PO3

K1K2

1,610–2

210–7

Кремневая- мета H2SiO3

K1K2

2,210–10

1,610–12 Фосфорная H3PO4

K1K2 K3

7,110–3

6,210–8 4,210–13

Марганцови-стая H2MnO4

K1 K2

10–1

7,110–11ФосфорноватистаяH3PO2

5,910–2

Молибденовая H2MоO4

K1 K2

2,9·10–3

1,410–4ФтороводороднаяHF

6,810–4

Муравьиная НСООН

1,810–4 Хлорноватистая HClO

510–8

Мышьяковая H3AsO4

K1K2 K3

5,610–3

1,710–7

310–12

Хромовая H2CrO4

K1K2

1,110–1

3,210–7

Селенистая H2SeO3

K1K2

2,410–3

4,810–9Циановодородная(синильная) НCN

6,210–10

Селеноводо-родная H2Se

K1K2

1,310–4

10–11 Щавелевая Н2С2О4

K1K2

5,610–2

5,410–5

39

О к о н ч а н и е т а б л и ц ы П 2

Основание

Алюминия гидроксид Al(OH)3

K1

K2 K3

7,410–9 2,110–9

1,110–9

Марганца(II) гидроксид Mn(OH)2

K2 3,910–4

Аммония гидроксид NH4ОН

1,810–5 Меди(II)гидроксид Cu(OH)2

K2 3,410–7

Бария гидрок-сид Ва(ОН)2

K2 2,310–1 Никеля(II)гидроксид Ni(OH)2

K2 8,3210–4

Железа(II) гидроксид Fe(OH)2

K1

K2 1,210–2 1,310–4

Олова (II)гидроксид Sn(ОН)2

K2 10–12

Железа(III) гидроксид Fe(OH)3

K2 K3

1,8210–11 1,3510–12

Ртути(II) гидроксид Hg(OH)2

K1

K2 410–12 510–11

Кадмия гидроксид Cd(OH)2

K1

K2 8,110–4 4,210–7

Свинца(II)гидроксид Pb(OH)2

K1

K2 510–4 1,410–8

Кобальта(II) гидроксид Со(ОН)2

K1

K2

7,910–5 8,910–6

Хрома(II)гидроксид Cr(OH)2

K2 410–8

Кальция гидроксид Са(ОН)2

K2 5,810–2 Хрома(III)гидроксид Cr(OH)3

K3

~10–10

Магния гидроксид Mg(OH)2

K2 2,6310–3 Цинка гидроксид Zn(OH)2

K1

K2 1,3210–5 2,010–9

40


Произведение растворимости ПР некоторых малорастворимых электролитов при 298 К

Вещество ПР Вещество ПР Вещество ПР

Be(OH)2 2,0910–19 Zn(OH)2 3,6910–17 Fe(OH)2 410–16

Mg(OH)2 6,7610–12 Sc(OH)3 210–30 Fe(OH)3 2,5110–39

Ga(OH)3 1,5810–37 Sn(OH)2 6,310–27 Al(OH)3 1,110–34

Bi(OH)3 3,210–36 Sn(OH)4 110–57 Co(OH)2 210–16

Pd(OH)2 10–30 Pb(OH)2 1,210–20 Co(OH)3 410–45

Cd(OH)2 2,210–14 Cr(OH)2 10–17 Ni(OH)2 6,3110–18

Cu(OH)2 210–20 Cr(OH)3 6,310–31 In(OH)3 1,2910–37

Au(OH)3 5,510–46 Mn(OH)2 1,910–13 La(OH)3 6,510–20


Температуры кипения Ткип, кристаллизации Тзам, криоскопическая Kкр и эбуллиоскопическая Kэб постоянные

некоторых чистых растворителей

Растворитель Тзам, С

Ткип, С

Kкр, кг К

моль

Kэб, кг К

моль

Ацетон –95,35 56,24 2,4 1,48 Бензол 5,53 80,1 5,12 2,57 Вода 0 100 1,86 0,52 Диэтиловый эфир –116 34,5 1,79 2,12 Пиридин –45 115,8 4,97 2,687 Сероуглерод –111,6 46,2 3,8 2,29 Уксусная кислота 16,75 118,1 3,9 3,07 Циклогексан 6,6 80,75 20,2 2,75 Хлороформ –63,5 61,2 4,9 3,61 Четыреххлористый углерод –22,96 76,75 29,8 5,25 Этанол –114,5 78,3 1,99 1,22

41


Константы нестойкости Kнест некоторых комплексных ионов

Формула иона

Kнест Формула иона

Kнест Формула иона

Kнест

Аммиакаты Цианидные комплексы Галогенидные комплексы

[Zn(NH3)4]2+ 3,4610–10 [Cu(CN)4]

2– 510–28 [AuCl4]– 510–22

[Cu(NH3)4]2+ 2,1410–13 [Zn(CN)4]

2– 1,310–17 [AgI4]3– 7,9410–14

[Cu(NH3)2]+ 1,410–11 [Cd(CN)4]

2– 7,761018– [BeF4]2– 4,1710–17

[Cd(NH3)4]2+ 2,510–7 [Ni(CN)4]

2– 310–16 [BiBr6]3– 310–10

[Co(NH3)2]2+ 2,810–6

Роданидные комплексы [CdI4]

2– 7,9410–7

[Hg(NH3)4]2+ 5,210–20 [ScF4]

– 1,5510–21

Гидроксокомплексы [Ag(SCN)4]3

– 2,1410–10 [PdBr4]2– 7,9410–14

[In(OH)4]– 210–29 [Cu(SCN)4]

2

– 310–7 [PtBr4]2– 3,1610–21

[Be(OH)4]2– 10–15 [Cr(SCN)6]

3– 1,5810–4 [PtCl4]2– 10–16

[Cu(OH)4]2– 3,1610–19 Нитритные комплексы [HgI4]

2– 1,4810–30

[Zn(OH)4]2– 2,210–15 [АgNO2)2]

– 1,5810–3 [SnCl4]2– 3,310–2

[Sb(OH)4]– 510–39 [Hg(NO2)4]

2– 2,8810–14 [HgBr4]2– 10–21

42


Стандартные электродные потенциалы электродов Е0 при 298 К

Электрод Электродная реакция Е0, В

Металлические электроды

Li+Li Li+ + e Li –3,045

K+K K+ + e K –2,925

Cs+|Cs Cs+ + e Cs –2,92

Ba2+Ba Ba2+ + 2e Ba –2,906

Ca2+Ca Ca2+ + 2e Ca –2,866

Na+Na Na+ + e Na –2,714

La3+La La3+ + 3e La –2,522

Mg2+Mg Mg2+ + 2e Mg –2,363

Be2+Be Be2+ + 2e Be –1,847

Al3+Al Al3+ + 3e Al –1,662

Ti2+Ti Ti2+ + 2e Ti –1,628

Ti3+Ti Ti3+ + 3e Ti –1,21

V2+V V2+ +2e V –1,186

Mn2+Mn Mn2+ + 2e Mn –1,180

Cr2+Cr Cr2+ + 2e Cr –0,913

Zn2+Zn Zn2+ + 2e Zn –0,763

Cr3+Cr Cr3+ + 3e Cr –0,744

Ga3+Ga Ga3+ + 3e Ga –0,529

Fe2+Fe Fe2+ + 2e Fe –0,44

Cd2+Cd Cd2+ + 2e Cd –0,403

In3+In In3+ + 3e In –0,34

Tl+Tl Tl+ + e Tl –0,336

Co2+Co Co2 + + 2e Co –0,277

Ni2+Ni Ni2+ + 2e Ni –0,25

Mo3+Mo Mo3+ +3e Mo –0,2

Sn2+Sn Sn2+ + 2e Sn –0,136

43

П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы П6


Pb2+Pb Pb2+ + 2e Pb –0,126

W3+W W3+ + 3e W –0,05

Fe3+Fe Fe3+ + 3e Fe –0,036

Sn4+Sn Sn4+ + 4e Sn +0,007

Ge2+Ge Ge2+ + 2e Ge +0,01

Sb3+Sb Sb3+ + 3e Sb +0,2

Bi3+Bi Bi3+ + 3e Bi +0,215

Cu2+Cu Cu2+ + 2e Cu +0,337

Cu+Cu Cu+ + e Cu +0,521

Ag+Ag Ag+ + e Ag +0,8

Os2+Os Os2+ + 2e Os +0,85

Hg2+Hg Hg2+ + 2e Hg +0,854

Pd2+Pd Pd2+ + 2e Pd +0,987

Pt2+Pt Pt2+ + 2e Pt +1,200

Au3+Au Au3+ + 3 e Au +1,498

Au+Au Au+ + e Au +1,691

Газовые электроды

PtH2|H+

2H+ + 2e H2 0,00

PtH2|OH–, H2O 2H2O + 2e H2 + 2 OH– –0,828

PtCl2|Cl– Cl2 + 2e 2Cl– +1,36

PtF2|F– F2 + 2e 2F– +2,87

PtO2|OH–, H2O O2 + 2H2O + 4e 4OH– +0,401

PtO2|H+, H2O O2 + 4H+ + 4e 2H2O +1,229

Электроды второго рода

Ag | AgCl, Cl– AgCl + e Ag + Cl– +0,222

Hg | Hg2Cl2, Cl– Hg2Cl2 + 2e 2Hg + 2Cl– +0,268

2AlO Al 2AlO + 2 H2O + 3e Al + 4 OH– –2,35

Al(OH)3 Al Al(OH)3 + 3e Al + 3 OH– –2,31

44

О к о н ч а н и е т а б л и ц ы П6


Ag2O Ag Ag2O + H2O + 2e 2Ag + 2 OH– +0,345

Be(OH)2Be Be(OH)2 + 2e Be + 2 OH– –2,6

Bi2O3|Bi Bi2O3 + 3 H2O + 6e 2 Bi + 6 OH– –0,46

Cd(OH)2Cd Cd(OH)2 + 2e Cd + 2 OH– –0,824

Co(OH)2Co Co(OH)2 + 2e Co + 2 OH– –0,73

Cr(OH)2Cr Cr(OH)2 + 2e Cr + 2 OH– –1,355

Cu(OH)2Cu Cu(OH)2 + 2e Cu + 2 OH– –0,224

Fe(OH)2Fe Fe(OH)2 + 2e Fe + 2 OH– –0,877

Ga(OH)3Ga Ga(OH)3 + 3e Ga + 3 OH– –1,26

3HGeO Ge 3HGeO + 2 H2O + 4e Ge + 5OH– –1,0

In(OH)3In In(OH)3 + 3e In + 3 OH– –1,0

Mg(OH)2Mg Mg(OH)2 + 2e Mg + 2 OH– –2,694

Ni(OH)2Ni Ni(OH)2 + 2e Ni + 2 OH– –0,729

Mn(OH)2Mn Mn(OH)2 + 2e Mn + 2 OH– –1,56

PbOPb PbO + H2O + 2e Pb + 2 OH– –0,578

Pb(OH)2Pb Pb(OH)2 + 2e Pb + 2 OH– –0,714

Pd(OH)2Pd Pd(OH)2 + 2e Pd + 2 OH– +0,07

2SbO Sb 2SbO + 2 H2O + 3e Sb + 4 OH– –0,675

2HSnO Sn 2HSnO + H2O + 2e Sn + 3 OH– –0,91

TlOHTl TlOH + e Tl + OH– –0,344

Zn(OH)2Zn Zn(OH)2 + 2e Zn + 2 OH– –1,245

45


Энергия Гиббса образования f G0 некоторых ионов

в водных растворах при 298 К

Ион f G

0, кДж/моль

Ион f G

0, кДж/моль

Ион f G

0, кДж/моль

Ag+ 77,1 Cu+ 50,2 Ni2+ –45,56

Al3+ –481,2 Cu2+ 65,56 OH– –157,35

Ba2+ –547,5 F– –280,2 Pb2+ –24,3

Bi3+ 91,9 Fe2+ –84,88 Pd2+ 176,7

Ca2+ –553,08 Fe3+ –10,54 Pt2+ 231,6

Cl– –131,17 H+ 0 Sn2+ –26,4

Cd2+ –77,65 Hg2+ 164,68 Ti2+ –314,2

Co2+ –53,64 I– –51,76 Tl+ –32,43

Cr2+ –176,8 Mg2+ –456 V2+ –228,8

Cr3+ –223,1 Mn2+ –229,9 Zn2+ –147,16

46

Прилож

ение

8

Растворимость

вещ

еств

в воде

Ионы

Li

+ Na

+ K+

Be2+

Mg2+

Ca2+

Sr2+

Ba2+

Zn2+

Cd2+

Hg2+

Pd2+

Al3+

In3+

Ga3+

Sn2+

Pb2+

Sb3+

Bi3+

Cr3+

Mn2+

Fe2+

Fe3+

Co2+

Ni2+

Cu2+

Ag+

Au3+

OH–

Р Р

Р Н

Н М

М Р

Н Н

- -

H Н

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н

Н М

Н F–

М Р

Р Р

М Н

Н М

М Р

Г M

М М

Н Р

М Р

Н Р

Р Н

Н Н

Р Р

Р Г

Cl–

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р P

Р Р

Р Р

М Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Н Р

3C

lO

Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р

Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р И

Р Р

Р

4C

lO

Р

Р М

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

P Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Br

– Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р М

H Р

Р Р

Р М

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Н

М 3

BrO

Р Р

Р

Р Р

Р М

Р Р

М

Р

Р

Р

Р

Р Р

М

I– Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Н

H Р

Р Р

М М

Р Н

Р Р

Р Д

Р Р

Д Н

Д 3

IO

Р

Р Р

Р

Н Н

М М

Р

М

М

S2–

Р

Р Р

Г М

М Р

Р Н

Н Н

H Г

Н Г

Н Н

Н Н

Г Н

Н Д

Н Н

Н Н

Н 2

23

SO

Р Р

Р Р

Р Р

Р М

Р Р

Р

Р Р

Р

М Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

М

2 3S

O

Р

Р Р

М М

Н Н

М М

М Н

Г

Н

Г Н

Н

Г Н

М Д

Н Н

Н

Р 2 4

SO

Р Р

Р Р

Р М

М Н

Р Р

Р P

Р Р

Р Р

Н Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

М Р

2N

O

Р

Р Р

Г Р

Р Р

Р Р

Р Р

Г Г

Г

Г Р

Г Г

Г Р

Р Г

Р Р

Р М

Г

3N

O

Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р 3 4

PO

М Р

Р Н

Н Н

Н Н

Н Н

Н

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н

М Н

Н Н

Н М

2 3C

O

М

Р Р

М М

Н Н

Н Н

Н Н

Г

Г Г

Г Н

Г Н

Г Н

Н Г

Н Н

Н Н

Г

46

47

3

HC

O

Р

Р Р

- -

Р Р

Р Р

Р Р

- -

- -

- -

- -

- -

- -

Р - -

- -

- -

Р

Р - -

Р

Р

- -

2

BO

М

Р Р

Н М

М Р

Н Н

Р

Н

Н Н

Н Н

Г Н

Н Н

Н Н

Н Н

Р М

- -

2 3Si

O

Р

Р Р

Н Н

Н Н

Н Н

М Н

Н Н

Н Н

Г Н

Г Г

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н

3 3

AsO

Р Р

Р

Р Н

Н Н

Н Н

Н

Н

Г Н

Н Г

Н Г

Н Н

Н Н

Н Н

Н

3 4A

sO

Н

Р Р

Н Н

М М

М Н

Н М

Н

Н Н

Н М

Н М

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н

2 4

SeO

Р Р

Р Р

М

М М

Р Р

Р

Р Р

Р Р

Н Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р

4M

nO

Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р

Р Р

Р Р

Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р М

2 4

CrO

Р Р

Р

Р Р

Р Н

М М

М

Н

Н

Н

Н

Н М

Н Г

22

4C

O

Р

Р Р

М

Н Н

М Н

Н М

Н

Н Н

Н Н

Н

М М

М Н

Н Н

Н Н

Н

HCOO

– Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

РР

РР

РР

РР

РР

Р Р

Р Р

РР

СН3СОО

– Р

Р Р

М Р

Р Р

Р Р

РР

МР

РР

ГГ

РР

Р Р

Р Р

РМ

ГCN

– Р

Р Р

Г Г

Р Р

М Н

НР

НГ

НГ

ГМ

ГГ

НН

Н Н

Н Н

НН

МSC

N– Р

Р Р

Р Р

Р Р

Р Р

РМ

МР

РР

РН

РГ

РР

Р Р

Р Р

НН

Н[F

e(CN

) 6]3–

Р

Р Р

М

Р Р

Р Н

НГ

НМ

НГ

Н Н

Н

Н Н

Н[F

e(CN

) 6]4–

Р

Р Р

Р

Р Р

М Н

НД

ГН

НН

ГН

Н Н

Н Н

НН

Обозначение

: Р

– вещество растворимо в воде

(>

1 г

/100

г раствора)

; М

– вещ

ество мало растворимо в воде

(0

,01–

1 г/

100 г раствора

); Н

– вещ

ество не

растворим

о в воде

(<

0,0

1 г/

100 г раствора

); Г

– вещ

ество необратимо гидро-

лизуется

; Д

– вещ

ество диспропорционирует

при

контакте с водой;

--

– вещество не

сущ

ествует.

Не заполненная клет

-ка

– нет

данны

х.

47

48

ХИМИЯ

Сборник индивидуальных заданий

Редактор Л.Н. Ветчакова Выпускающий редактор И.П. Брованова Компьютерная верстка Л.А. Веселовская

Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП)

Подписано в печать 04.04.2016. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 200 экз. Уч.-изд. л. 2,79. Печ. л. 3,0. Изд. № 61. Заказ № Цена договорная

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета

630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

61 Апарнев 1 - dispace.edu.nstu.ru

Documents