КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Зразок проведення та оформлення експерименту
5.1. Приклад завдання:
Експериментально доведіть можливість або неможливість окиснення Br– і I– - іонів іонами міді (II) у нейтральному середовищі.
5.2. Проведення експерименту
З числа реактивів, що є в лабораторії, виберіть добре розчинну сіль купрум (II). Це може бути: CuSO4, CuCl2, Cu(NO3)2 та інші. Помістіть в окремі пробірки розчини броміду і іодиду калію. У кожну пробірку долийте трохи толуолу або бензолу, потім по 1-2 мл розчину солі купрум (II) і струсніть вміст пробірок. Відзначте, у якому випадку спостерігається зміна забарвлення і колір органічного розчинника.
5.3. Оформлення експерименту.
5.3.1. Використовуючи таблиці окисно-відновних потенціалів та враховуючи середовище, знайдіть відповідні напів-реакції і, вирахувавши електрорушійну силу (ЕРС), поясніть чому в одному випадку спостерігається забарвлення органічного розчинника, а в іншому випадку – ні.
Запишіть рівняння всіх хімічних реакцій, що мають місце при проведенні експерименту у молекулярно-іонній та молекулярній формі. При написанні окисно-відновних реакцій вкажіть ступінь окиснення елементів, які його змінюють, електронний баланс, хто є окисник та хто відновник. Розрахунком підтвердить можливість проходження реакції в стандартних умовах.
| ||
| Cu2+ + Br- + ē = CuBr↓ | φ0= +0,64 | |
| Br2 + 2ē = 2Br- | φ0= +1,087 | |
| ||
| Реакція не відбувається | ||
| 
| |
| Cu2+ + I- + ē = CuI↓ | φ0=+0,86 | |
| I2↓ + 2ē = 2I- | φ0= +0,621 | |
| ||
| Реакція відбувається |
| В іонній формі: | 2Cu2+ + 2I- + 2ē + 2I- = 2CuI↓+ I2↓ + 2ē |
| В молекулярній формі : | 2Cu(NO3)2 + 4KI = 2CuI↓ + I2↓ + 4KNO3 |
Cu(NO3)2 – окісник та KI – відновник
ЕРС = φ0окісника - φ0відновника= 0,86 – 0,621 > 0 за стандартних умов реакція йде в прямому напрямку.
5.3.2. Вкажіть усі візуальні ефекти, які мають місце при проведенні експерименту (зміна кольору, випадіння осаду, виділення газу або тепла та інше).
5.3.3. Зробіть висновок.
6. Довідковий матеріал
6.1. Фізичні та хімічні властивості елементів головної підгрупи I групи
| Властивості | Літій Li | Натрій Na | Калій K | Рубідій Rb | Цезій Cs | Францій Fr |
| Порядковий номер | ||||||
| Атомна маса | 6,94 | 39,102 | 85,5 | |||
| Густина (кг/м3) | - | |||||
| Температура плавлення (˚С) | - | |||||
| Температура кипіння (˚С) | - | |||||
| Сполуки з гідрогеном (гідриди) | LiH | NaH | КН | RbH | CsH | - |
| Оксиди | Li2O | Na2O | К2O | Rb2O | Cs2O | - |
| Пероксиди | Li2O3 | Na2O2 | K202 | Rb2О2 | Cs2O2 | - |
| Гідроксиди | LiOH | NaOH | KOH | RbOH | CsOH | - |
| Сполуки з галогенами | LiСl | NaCl | KC1 | RbCl | CsCI | - |
| Аналогічні іодіди і броміди | ||||||
| Сполуки з сульфуром (сульфіди) | Li2S | Na2S | K2S | - | - | - |
6.2. Фізичні та хімічні властивості елементів побічної підгрупи I групи
| Властивості | Мідь Сu | Срібло Ag | Золото Аu |
| Порядковий номер | |||
| Атомна маса | 63,54 | 107,88 | 197,00 |
| Густина (кг/м3) | |||
| Температура плавлення(˚С) | |||
| Температура кипіння (˚С) | |||
| Сполуки з Оксигеном | Cu2О, CuО | Ag2О | Au2O, Au2О3 |
| Гідроксиди | СuOH, Си(OH)2 | AgOH | AuOH, Au(OH)3 |
| Сполуки з галогенами | CuCl, CuCl2, Cul, CuBr, СuВг2, CuF, CuF2 | AgCl, AgBr, Agl | AuCl, AuBr, Aul, AuCl3, АuВг3 |
| Сполуки з сульфуром (сульфіди) | Cu2S, CuS | Ag2S | Au2S, Au2S3 |
6.3. Фізичні та хімічні властивості елементів головної підгрупи II групи
| Властивості | Берилій Be | Магній Mg | Кальцій Ca | Стронцій Sr | Барій Ba | Радий Ra |
| Порядковий номер | ||||||
| Атомна маса | 9,01 | 24,305 | 40,08 | 87,62 | 137,34 | (226) |
| Густина (кг/м3) | 5000 - | |||||
| Температура плавлення (°С) | ||||||
| Температура кипіння (°С) | ||||||
| Сполуки з гідрогеном (гідриди) | — | — | СаН2 | SrH2 | ВаН2 | RaH2 |
| Оксиди | BeO | MgO | CaO | SrO | BaO | RaO |
| Пероксиди | CaO2 | SrO2 | BaO2 | — | ||
| Гідроксиди | Ве(ОН)2 | Mg(OH)2 | Са(ОН)2 | Sr(OH)2 | Ba(OH)2 | Ra(OH)2 |
| Сполуки з галогенами | BeCl2 | MgCl2 | CaCl2 | SrCl2 | BaCl2 | RaCl2 |
| Сполуки з сульфуром (сульфіди) | BeS | MgS | CaS | SrS | BaS | — |
| Сполуки з карбоном (карбіди) | ВеС2 | MgC2 | CaC2 | — | BaC2 | —- |
6.4. Фізичні та хімічні властивості елементів побічної підгрупи II групи
| Властивості | Цинк Zn | Кадмій Cd | Ртуть Hg |
| Порядковий номер | |||
| Атомна маса | 65,38 | 112.41 | 200.61 |
| Густина (кг/м3) | |||
| Температура плавлення (°С) | -39 | ||
| Температура кипіння (°С) | |||
| Сполуки з киснем | ZnО (білий) | CdО (бурий) | HgО (жовтий або червоний) |
| Гідроксиди | Zn(OH)2 (амфотерений) | Cd(OH)2 | – |
| Сполуки з галогенами | ZnCl2 (білий) | CdCl2 (білий) | Hg2Cl2. HgI2, HgCl2 (червоний, білий або жовтий) |
| Сполуки з сульфуром (сульфіди) | ZnS (білий, у воді не розчинний) | CdS (жовтий, не розчинний) | HgS (чорний, не розчинний) |
6.5. Стандартні окисно-відновні потенціали(Е0) s- і d- елементів І і ІІ групи періодичної системи по відношенню до потенціалу стандартного водневого електрода при 25˚С
| Рівняння процесу | Е0, В |
| Аурум | |
| Au3+ + 2ē = Au+ Au3+ + 3ē = Au↓ Au+ + ē = Au AuBr2- + ē = Au↓ + 2Br- AuBr4- + 2ē = AuBr2- + 2Br- AuBr4- + 3ē = Au↓ + 4Br- Au(CN)2- + ē = Au↓ + 2CN- AuCl2- + ē = Au↓ + 2Cl- AuCl4- + 2ē = AuCl2- + 2Cl- AuCl4- + 3ē = Au↓ + 4Cl- H2AuO3- + H2O + 3ē = Au↓ + 4OH- Au(SCN)2- + ē = Au↓ + 2SCN- Au(SCN)4- + 2ē = Au(SCN)2- + 2SCN- Au(SCN)4- + 3ē = Au↓ + 4SCN- | +1,41 +1,50 +1,68 +0,96 +0,80 +0,85 ‑0,61 +1,15 +0,92 +1,00 +0,7 +0,66 +0,62 +0,64 |
| Кадмій | |
| Cd2+ + 2ē = Cd CdCO3↓ + 2ē = Cd↓ + CO32- Cd(CN)42- + 2ē = Cd↓ + 4CN- Cd(NH3)42+ + 2ē = Cd↓ + 4NH3 Cd(OH)2↓ + 2ē = Cd↓ + 2OH- CdS↓ + 2ē = Cd↓ + S2- | ‑0,403 ‑0,74 ‑1,09 ‑0,61 ‑0,81 ‑1,17 |
| Калій | |
| K+ + ē = K↓ | ‑2,923 |
| Кальцій | |
| Ca2+ + 2ē = Ca↓ Ca(OH)2↓ + 2ē = Ca↓ + 2OH- | ‑2,79 ‑3,03 |
| Літій | |
| Li+ + ē = Li↓ | ‑3,04 |
| Магній | |
| Mg2+ + 2ē = Mg↓ Mg(OH)2 + 2ē = Mg↓ + 2OH- | ‑2,37 ‑2,69 |
| Купрум | |
| Cu2+ + 2ē = Cu↓ Cu+ + ē = Cu↓ Cu2+ + ē = Cu+ Cu2+ + Br- + ē = CuBr↓ Cu2+ + Cl- + ē = CuCl↓ Cu2+ + I- + ē = CuI↓ CuBr↓ + ē = Cu↓ + Br- Cu(CN)2- + ē = Cu↓ + 2CN- Cu2+ + 2CN- + ē = Cu(CN)2- CuCl↓ + ē = Cu↓ + Cl- CuI↓ + ē = Cu↓ + I- Cu(NH3)42+ + 2ē = Cu↓ + 4NH3 Cu(NH3)42+ + ē = Cu(NH3)2+ + 2NH3 Cu(NH3)2+ + ē = Cu↓ + 2NH3 2Cu(OH)2↓ + 2ē = Cu2O↓ + 2OH- + H2O Cu2O↓ + H2O + 2ē = 2Cu↓ + 2OH- Cu(OH)2↓ + 2ē = Cu↓ + 2OH- CuS↓ + 2ē = Cu↓ + S2- Cu2S↓ + 2ē = 2Cu↓ + S2- CuSCN↓ + ē = Cu↓ + SCN- | +0,345 +0,531 +0,159 +0,64 +0,54 +0,86 +0,033 ‑0,43 +1,12 +0,137 ‑0,185 ‑0,07 ‑0,01 ‑0,07 ‑0,08 ‑0,36 ‑0,22 ‑0,70 ‑0,88 ‑0,27 |
| Натрій | |
| Na+ + ē = Na↓ | ‑2,714 |
| Станум | |
| Sn2+ + 2ē = Sn↓ Sn4+ + 2ē = Sn2+ Sn4+ + 4ē = Sn↓ SnCl42- + 2ē = Sn↓ + 4Cl- HSnO2- + H2O + 2ē = Sn↓ + 3OH- Sn(OH)62- + 2ē = HSnO2- + 3OH- + H2O | ‑0,140 +0,151 +0,01 ‑0,19 ‑0,91 ‑0,93 |
| Радій | |
| Ra2+ + 2ē = Ra↓ | ‑2,92 |
| Гідраргірум | |
| 2Hg2+ + 2ē = Hg22+ Hg2+ + 2ē = Hg↓ Hg22+ + 2ē = Hg↓ Hg2Br2↓ + 2ē = 2Hg↓ + 2Br- Hg(CN)42- + 2ē = Hg↓ + 4CN- Hg2(CH3COO)2 + 2ē = 2Hg↓ + 2CH3COO- Hg2C2O4↓ + 2ē = 2Hg↓ + C2O42- Hg2Cl2↓ + 2ē = 2Hg↓ + 2Cl- Hg2I2↓ + 2ē = 2Hg↓ + 2I- Hg2(IO3)2↓ + 2ē = 2Hg↓ + 2IO3- HgO↓( красній) + H2O + 2ē = Hg↓ + 2OH- HgS↓(чорній) + 2ē = Hg↓ + S2- HgS↓(красній) + 2ē = Hg↓ + S2- Hg2SO4 + 2ē = 2Hg↓ + SO42- | +0,907 +0,85 +0,792 +0,1392 ‑0,37 +0,510 +0,415 +0,2682 ‑0,040 +0,394 +0,098 ‑0,67 ‑0,70 +0,615 |
| Рубідій | |
| Rb+ + ē = Rb↓ | ‑2,924 |
| Аргентум | |
| Ag2+ + ē = Ag Ag+ + ē = Ag↓ AgBr↓ + ē = Ag↓ + Br- AgBrO3↓ + ē = Ag↓ + BrO3- AgCH3COO↓ + ē = Ag↓ + CH3COO- AgCN↓ + ē = Ag↓ + CN- Ag(CN)2- + ē = Ag↓ + 2CN- Ag(CN)32- + ē = Ag↓ + 3CN- AgCNO↓ + ē = Ag↓ + CNO- Ag2CO3↓ + ē = Ag↓ + CO32- Ag2C2O4↓ + 2ē = 2Ag↓ + C2O42- AgCl↓ + ē = Ag↓ + Cl- Ag2CrO4↓ + 2ē = 2Ag↓ + CrO42- Ag4Fe(CN)6↓ + 4ē = 4Ag↓ + Fe(CN)64- AgI↓ + ē = Ag↓ + I- AgIO3↓ + ē = Ag↓ + IO3- Ag2MoO4↓ + 2ē = 2Ag↓ + MoO42- Ag(NH3)2+ + ē = Ag↓ + 2NH3 AgNO2↓ + ē = Ag↓ + NO2- AgN3↓ + ē = Ag↓ + N3- 2AgO↓ + H2O + 2ē = Ag2O↓ + 2OH- AgO+ + 2H+ + ē = Ag2+ + H2O Ag2O↓ + H2O + 2ē = 2Ag↓ + 2OH- Ag2O3↓ + H2O + 2ē = 2AgO↓ + 2OH- Ag2S↓ + 2ē = 2Ag↓ + S2- Ag2S↓ + H+ + 2ē = 2Ag↓ + HS- AgSCN↓ + ē = Ag↓ + SCN- Ag(SO3)23- + ē = Ag↓ + 2SO32- Ag(S2O3)23- + ē = Ag↓ + 2S2O32- Ag2SO4↓ + 2ē = 2Ag↓ + SO42- Ag2WO4 + 2ē = 2Ag↓ + WO42- | +2,00 +0,7994 +0,071 +0,55 +0,64 ‑0,04 ‑0,29 ‑0,51 +0,41 +0,46 +0,465 +0,222 +0,447 +0,148 ‑0,152 +0,35 +0,49 +0,373 +0,59 +0,293 +0,57 +2,1 +0,342 +0,74 ‑0,71 ‑0,272 +0,09 +0,43 +0,01 +0,653 +0,53 |
| Стронцій | |
| Sr2+ + 2ē = Sr↓ | ‑0,89 |
| Цезій | |
| Cs+ + ē = Cs↓ | ‑2,923 |
| Цинк | |
| Zn2+ + 2ē = Zn↓ Zn(CN)42- + 2ē = Zn↓ + 4CN- Zn(NH3)42+ + 2ē = Zn↓ + 4NH3 Zn(OH)2↓ + 2ē = Zn↓ + 2OH- ZnO22- + 2H2O + 2ē = Zn↓ + 4OH- ZnS↓(вурцит) + 2ē = Zn↓ + S2- | ‑0,764 ‑1,26 ‑1,04 ‑1,245 ‑1,216 ‑1,40 |
6.6. Добуток розчинності (ДР) малорозчинних сильних електролітів
у водному розчині при 25˚С
| Речовина | ДР | Речовина | ДР |
| Ag3AsO4 | 1* 10-22 | ZnS | 1,6*10-24 |
| AgCN | 7* 10-15 | AgBr | 5* 10-13 |
| AgCl | 1,8* 10-10 | Ag2CO3 | 7,8* 10-12 |
| Ag2CrO4 | 1,1* 10-12 | Ag2Cr2O7 | 2* 10-7 |
| AgI | 2,3* 10-16 | Ag3PO4 | 1,3* 10-20 |
| Ag2S | 7,2* 10-50 | AgIO3 | 3,2* 10-8 |
| AuBr | 5* 10-17 | Ag2SO3 | 1,5* 10-14 |
| AuCl | 2* 10-13 | AuBr3 | 4* 10-36 |
| BaCO3 | 4* 10-10 | AuCl3 | 3,2* 10-25 |
| BaCrO4 | 1,2∙10-10 | BaF2 | 1,1* 10-6 |
| Ba3(PO4)2 | 6* 10-39 | BaSO4 | 1,1* 10-10 |
| CaCO3 | 3,8* 10-9 | CaF2 | 4 * 10-11 |
| Ca3(PO4)2 | 2* 10-29 | CaSO4 | 2,5* 10-29 |
| CdCO3 | 1* 10-12 | CdS | 1,6*10-16 |
| Cd(OH)2 | 2,2*10-14 | Cd2[Fe(CN)6] | 4,2*10-17 |
| CuCO3 | 2,5* 10-10 | CuS | 6,3*10-36 |
| Cu2[Fe(CN)6] | 1* 10-12 | Cu2S | 2,5*10-48 |
| Cu(OH)2 | 2,2*10-20 | CuI | 1,1*10-12 |
| Hg2Br2 | 5,8*10-23 | Hg2CO3 | 8,9*10-17 |
| Hg2Cl2 | 1,3*10-18 | Hg2S | 1*10-47 |
| Hg2SO4 | 6,8*10-7 | HgS | 1,6*10-52 |
| K3[Co(NO2)6] | 4,3*10-10 | KIO4 | 8,3*10-4 |
| K2[PtCl6] | 6*10-6 | K2[SiF6] | 8,7*10-7 |
| MgCO3 | 2,1*10-5 | MgF2 | 6,5*10-9 |
| Mg(OH)2 | 6*10-10 | Mg3(PO4)2 | 1*10-13 |
| Na[AlF6] | 4,1*10-10 | Na2[SiF6] | 2,8*10-4 |
| SrCO3 | 1,1*10-10 | SrCrO4 | 3,6*10-5 |
| SrCrO4 | 3,6*10-5 | SrSO4 | 3,2*10-7 |
| Sr3(PO4)2 | 1*10-31 | Zn2[Fe(CN)6] | 2,1*10-16 |
| ZnCO3 | 1,5*10-14 | Zn3(PO4)2 | 9,1*10-33 |
| Zn(OH)2 | 1,2*10-17 | ZnSe | 1*10-31 |
6.7. Загальні константи стійкості β∑ комплексів [MeLn] у
водяному розчині при 25˚С
  Me
| N | βn | Me | N | βn | Me | n | βn |
| Ліганд Cl- | Ліганд Br- | Ліганд I- | ||||||
| Ag+ | 1,8*105 | Ag+ | 2,2*107 | Ag+ | 5,5*1011 | |||
| Au+ | 6,2*1011 | Au+ | 2,9*1012 | Cd+2 | 2,6*105 | |||
| Au+3 | 2*1021 | Au+3 | 3,2*1031 | |||||
| Cu+ | 3,5*105 | Cu+ | 8,3*105 | Cu+ | 5,8*108 | |||
| Hg+2 | 1,7*1015 | Hg+2 | 1*1020 | Hg+2 | 6,8*1029 | |||
| Ліганд CN- | Ліганд NH3 | Ліганд SO3S-2 | ||||||
| Ag+ | 7,1*1019 | Ag+ | 1,6*107 | Ag+ | 2,9*1013 | |||
| Au+ | 2*1038 | Au+ | 1*1027 | Cu+ | 1,9*1012 | |||
| Au+3 | 1*1056 | Au+3 | 1*1030 | Cu+2 | 1,7*1012 | |||
| Cu+ | 1*1024 | Cu+ | 7,2*1010 | Cd+2 | 2,9*106 | |||
| Hg+2 | 9,3*1038 | Hg+2 | 3*107 | Hg+2 | 6,3*1030 | |||
| Zn+2 | 4,2*1019 | Zn+2 | 4,2*108 | Zn+2 | 3,9*104 |
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 123; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |