КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
После выполнения лабораторной работы. – какие степени окисления проявляют элементы первого ряда переходных металлов (3d-элементы); какие из них наиболее устойчивы;
Вы должны знать:
– какие степени окисления проявляют элементы первого ряда переходных металлов (3d-элементы); какие из них наиболее устойчивы;
– как изменяется устойчивость высших степеней окисления в подгруппах d-металлов сверху вниз? по периоду?
– зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений d-металлов от степени окисления металла.
и уметь:
– составлять полные и краткие электронные формулы атомов и ионов переходных металлов;
– охарактеризовывать кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов первого ряда переходных металлов в различных степенях окисления;
– приводить примеры реакций, подтверждающих окислительные свойства ванадия, хрома и марганца в высших степенях окисления;
– приводить примеры реакций, подтверждающих восстановительные свойства ванадия и хрома в степени окисления +3.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица 1
Основные физические постоянные и их размерности
| Постоянная | Обозначение | Единицы СИ | Единицы СГС |
| Масса единицы атомных масс | а. е. м. | 1,660×10‾27 кг | 1,660×10‾24 г |
| Объем моля идеального газа при нормальных условиях (н.у.) | Vm | 22,4×10‾3 м3×моль‾1 | 22400 см3×моль‾1 |
| Универсальная газовая постоянная | R | 8,314 Дж×моль‾1×К‾1 | 8,314×107 эрг×моль‾1×К‾1 0,082057 л×атм×моль‾1×К‾1 62,40 мм рт. ст.×моль‾1×К‾1 |
| Число Авогадро | NA | 6,022×1023 моль‾1 | 6,022×1023 моль‾1 |
| Число Фарадея | F | 9,649×104 Кл×моль‾1 | 9,649×104 Кл×моль‾1 |
| Заряд электрона | е | 1,602×10‾19 Кл | 4,803×10‾10 |
| Постоянная Планка | h | 6,626×1034 Дж×с | 6,626×10‾27 эрг×с |
| Скорость света в вакууме | с | 2,9979×108 м×с‾1 | 2,9979×1010 см×с‾1 |
Таблица 2
Стандартные электродные потенциалы Еº (В) в водном растворе
| Элемент | Полуреакция восстановления (окислитель + nē = восстановитель) | Еº,В |
| Ag | Ag+ + ē = Ag | + 0,799 |
| Al | Al3+ + 3ē = Al | – 1,700 |
| Au | Au+ + ē = Au Au3+ + 3ē = Au | + 1,691 + 1,498 |
| Ba | Ba2+ + 2ē = Ba | – 2,905 |
| Be | Be2+ + 2ē = Be | – 1,847 |
| Bi | Bi3+ + 3ē = Bi | + 0,317 |
| Br | Br2 (г.) + 2ē = 2Br‾ Br2 (ж.) + 2ē = 2Br‾ 2НBrО + 2Н+ + 2ē = Br2 (ж.) + 2Н2О 2BrО3‾ + 12Н+ + 10ē = Br2 + 6Н2О 2BrО3‾ + 6Н2О + 10ē = Br2 + 12ОН‾ BrО3‾ + 3Н2О + 6ē = Br‾ + 6ОН‾ BrО4‾ + 2Н+ + 2ē = BrО3‾ + Н2О | + 1,087 + 1,065 + 1,595 + 1,511 + 0,517 + 0,612 + 1,763 |
| Ca | Са2+ + 2ē = Са | – 2,864 |
| Cd | Сd2+ + 2ē = Сd | – 0,404 |
| Cl | Сl2 (г.) + 2ē = 2Cl‾ Сl2 (р.) + 2ē = 2Cl‾ 2HClO + 2H+ + 2ē = Cl2 + 2Н2О HClO + H+ + 2ē = Cl‾ + Н2О ClO‾ + H2O + 2ē = Cl‾ + 2OH‾ НClO2 + 2Н+ + 2ē = НClО + Н2О ClO2‾ + H2O + 2ē = ClО‾ + 2OH‾ 2ClO3‾ + 12H+ + 10ē = Cl2 + 6Н2О ClO3‾ + H2O + 2ē = ClО2‾ + 2OH‾ ClO4‾ + 8H+ + 8ē = Cl‾ + 4Н2O ClO4‾ + 4H2O + 8ē = Cl‾ + 8OH‾ ClO4‾ + 2H+ + 2ē = ClО3‾ + Н2O ClO4‾ + H2O + 2ē = ClО3‾ + 2OH‾ | + 1,358 + 1,396 + 1,630 + 1,494 + 0,920 + 1,645 + 0,681 + 1,470 + 0,268 + 1,386 + 0,558 + 1,189 + 0,361 |
| Cr | Сr2+ + 2ē = Сr Сr3+ + ē = Сr2+ Сr3+ + 3ē = Сr Сr2O72‾ + 14H+ + 6ē = 2Сr3+ + 7H2O HСrO4‾ + 7H+ + 3ē = Сr3+ + 4H2O СrO42 ‾ + 4H2O + 3ē = Сr(OH)3 + 5OH‾ | – 0,852 – 0,409 – 0,740 + 1,333 + 1,363 – 0,125 |
| Cs | Сs+ + ē = Сs | – 2,923 |
| Cu | Сu+ + ē = Сu Сu2+ + 2ē = Сu Сu2+ + ē = Сu+ 2Сu2+ + H2O + 2ē = Сu2O + 2H+ Сu2O + 2H+ + 2ē = 2Сu + H2O Сu2O + H2O + 2ē = 2Сu + 2OH‾ | + 0,518 + 0,338 + 0,158 + 0,214 + 0,462 – 0,366 |
| F | F2 (г.) + 2ē = 2F‾ | + 2,866 |
| Fe | Fe2+ + 2ē = Fe Fe3+ + 3ē = Fe Fe3+ + ē = Fe2+ FeO42‾ + 8H+ + 3ē = Fe3+ + 4H2O FeO42‾ + 4H2O + 3ē = Fe(OH)3 + 5OH‾ Fe(OH)3 + ē = Fe(OH)2 + OH‾ | – 0,441 – 0,037 + 0,771 + 1,900 + 0,720 – 0,666 |
| Ge | Ge2+ + 2ē = Ge | – 0,240 |
| H | 2H+ + 2ē = H2 (г.) H2 + 2ē = 2H‾ 2H2O + 2ē = H2 (г.) + 2OH‾ | 0,00 – 2,250 – 0,828 |
| Hg | Hg2+ + 2ē = Hg Hg22+ + 2ē = 2Hg 2Hg2+ + 2ē = Hg22+ | + 0,852 + 0,796 + 0,908 |
| I | I2 + 2ē = 2I‾ 2HIO + 2H+ + 2ē = I2 + 2H2O HIO + H+ + 2ē = I‾ + H2O IO‾ + H2O + 2ē = I‾ + 2OH‾ 2IO‾ + 2H2O + 2ē = I2 + 4OH‾ 2IO3‾ + 12H+ + 10ē = I2 + 6H2O IO3‾ + 6H+ + 6ē = I‾ + 3H2O 2IO3‾ + 6H2O + 10ē = I2 + 12OH‾ IO3‾ + 5H+ + 4ē = HIO + 2H2O IO3‾ + 2H2O + 2ē = IO‾ + 4OH‾ IO4‾ + 2H+ + 2ē = IO3‾ + H2O | + 0,535 + 1,439 + 0,987 + 0,484 + 0,433 + 1,190 + 1,081 + 0,196 + 1,128 + 1,137 + 1,653 |
| K | K+ + ē = K | – 2,924 |
| Li | Li+ + ē = Li | – 3,045 |
| Mg | Mg2+ + 2ē = Mg Mg(OH)2 + 2ē = Mg +2OH‾ | – 2,370 – 2,689 |
| Mn | Mn2+ + 2ē = Mn Mn3+ + ē = Mn2+ MnO4‾+ ē = MnO4‾ MnO4‾+ 4H+ + 3ē = MnO2 + 2H2O MnO4‾+ 2H2O + 3ē = MnO2 + 4OH‾ MnO2 + 4H+ + 2ē = Mn2+ + 2H2O MnO4‾+ 8H+ + 5ē = Mn2+ + 4H2O MnO42‾+ 4H+ + 2ē = MnО2 + 2H2O MnO42‾+ 2H2O + 2ē = MnО2 + 4OH‾ | – 1,192 + 1,499 + 0,558 + 1,725 + 0,621 + 1,239 + 1,531 + 2,308 + 0,605 |
| Mo | Mo3+ + 3ē = Mo MoO42‾+ 4H2O + 6ē = Mo+ 8OH‾ MoO42‾+ 2H2O + 2ē = MoО2 + 4OH‾ | – 0,200 – 0,913 – 0,772 |
| N | N2 + 4H2O + 2ē = NH2OH 2NO3‾ + 12H+ + 10ē = N2 + 6H2O 2NO3‾ + 6H2O + 10ē = N2 + 12OH‾ NO3‾ + 4H+ + 3ē = NO + 2H2O NO3‾ + 2H+ + ē = NO2 + H2O NO3‾ + H2O + 2ē = NO2‾+ 2OH‾ HNO2 + 7H+ + 6ē = NH4+ + 2H2O NO3‾ + 3H+ + 2ē = HNO2 + H2O HNO2 + H+ + ē = NO+ H2O | – 3,04 + 1,244 + 0,250 + 0,955 + 0,772 + 0,010 + 0,860 + 0,930 + 1,004 |
| Na | Na+ + ē = Na | – 2,711 |
| Ni | Ni2+ + 2ē = Ni Ni(OH)3 + ē = Ni(OH)2 + OH‾ | – 0,234 + 0,784 |
| O | O2 (г.) + 4H+ + 4ē = 2H2O O2 (г.) + 2H2O + 4ē = 4OH‾ O2 (г.) + 2H+ + 2ē = H2O2 H2O2 + 2H+ + 2ē = 2H2O O3 (г.) + 2H+ + 2ē = O2 (г.) + H2O | + 1,229 + 0,401 + 0,694 + 1,764 + 2,075 |
| P | P + 3H2O + 3ē = PH3 + 3OH‾ H3PO2 + H+ + ē = P + 2H2O H3PO4 + 2H+ + 2ē = H3PO3 + H2O | – 0,874 – 0,387 – 0,276 |
| Pb | Pb2+ + 2ē = Pb PbO2 + 4H+ + 2ē = Pb2+ + 2H2O PbO2 + 2H2O + 2ē = Pb(OH)2 + 2OH‾ PbO2 + 4H+ + SO42‾ + 2ē = PbSO4 + 2H2O Pb(OH)2 + 2ē = Pb + 2OH‾ Pb3O4 + 8H+ + 2ē = 3Pb2+ + 4H2O Pb3O4 + 4H2O + 2ē = 3Pb(OH)2 + 2OH‾ PbSO4 + 8H+ + 8ē = PbS + 4H2O | – 0,126 + 1,455 + 0,386 + 1,685 – 0,714 + 2,156 + 0,587 + 0,304 |
| Rb | Rb+ + ē = Rb | – 2,925 |
| S | S + 2ē = S2‾ S + 2H+ + 2ē = H2S (г.) S + 2H+ + 2ē = H2S (р.) SО2 (р.) + 4H+ + 4ē = S + 2Н2О SО2 (г.) + 4H+ + 4ē = S + 2Н2О 2SО2 (р.) + 2H+ + 4ē = S2О32‾ + Н2О 2SО2 (г.) + 2H+ + 4ē = S2О32‾ + Н2О SО32‾ + 3Н2О + 4ē = S + 6ОН‾ 2SО32‾ + 3Н2О + 4ē = S2О32‾ + 6ОН‾ SО42‾ + 10Н+ + 8ē = Н2S (р.) + 4H2O SО42‾ + 10Н+ + 8ē = Н2S (г.) + 4H2O SО42‾ + 8Н+ + 6ē = S + 4H2O SО42‾ + 4Н+ + 2ē = SО2 (р.) + 2H2O SО42‾ + 4Н+ + 2ē = SО2 (г.) + 2H2O SО42‾ + 2Н+ + 2ē = SО32‾ + H2O 2SО42‾ + 10Н+ + 8ē = S2О32‾ + 5H2O S2О32‾ + 6Н+ + 4ē = 2S + 3H2O S2О32‾ + 3H2O + 4ē = 2S + 6ОН‾ S2О82‾ + 2ē = 2SО42‾ | – 0,444 + 0,174 + 0,144 + 0,450 + 0,451 + 0,338 + 0,390 – 0,659 – 0,589 + 0,302 + 0,309 + 0,354 + 0,161 + 0,159 – 0,104 + 0,275 + 0,512 – 0,730 + 1,961 |
| Sb | Sb3+ + 3ē = Sb Sb + 3H+ + 3ē = SbH3 | + 0,240 – 0,510 |
| Sc | Sc3+ + 3ē = Sc | – 2,077 |
| Se | Se + 2ē = Se2‾ Se + 2H+ + 2ē = H2Se (г.) Se + 2H+ + 2ē = H2Se (р.) SeО32‾ + 3Н2О + 4ē = Se + 6ОН‾ SeО42‾ + 4Н+ + 2ē = H2SeО3 (р.) + H2O SeО42‾ + H2O + 2ē = SeО32‾ + 2ОН‾ H2SeО3 (р.) + 4H+ + 4ē = Se + 3Н2О | – 0,670 – 0,082 – 0,115 – 0,341 + 1,150 – 0,001 + 0,741 |
| Si | Si + 4H+ + 4ē = SiH4 (г.) SiО2 (триг.) + 4Н+ + 4ē = Si + 2H2O SiО2 (триг.) + 2H2 (г.) + 4Н+ + 4ē = SiH4 (г.) + 2H2O SiО44‾ + 4H2O + 4ē = Si + 8ОН‾ H4SiО4 (р.) + 4Н+ + 4ē = Si + 4H2O | – 0,148 – 0,990 – 1,138 – 1,859 – 0,936 |
| Sn | Sn2+ + 2ē = Sn Sn4+ + 2ē = Sn2+ SnО2 + 4H+ + 4ē = Sn + 2Н2О SnО2 + 4H+ + 2ē = Sn2+ + 2Н2О Sn(ОH)2 + 2ē = Sn + 2OН‾ | – 0,141 + 0,154 – 0,118 – 0,094 – 0,917 |
| Te | Te + 2ē = Te2‾ Te + 2H+ + 2ē = H2Te (г.) Te + 2H+ + 2ē = H2Te (р.) TeО32‾ + 3Н2О + 4ē = Te + 6ОН‾ H2TeО3 (р.) + 4H+ + 4ē = Te + 3Н2О | – 0,902 – 0,441 – 0,464 – 0,412 + 0,543 |
| Ti | Ti2+ + 2ē = Ti Ti3+ + 3ē = Ti Ti3+ + ē = Ti2+ TiО2 (триг.) + 4Н+ + 4ē = Ti + 2H2O | – 1,628 – 1,208 – 0,368 – 1,075 |
| Tl | Tl+ + ē = Tl Tl3+ + 2ē = Tl+ Tl2О3 + 3Н2О + 4ē = 2Tl+ + 6ОН‾ | – 0,336 + 1,280 – 0,063 |
| V | V2+ + 2ē = V V3+ + ē = V2+ VO2+ + 2Н+ + ē = V3++ 2H2O VO2+ + 4Н+ + 5ē = V+ 2H2O VO2+ + 2Н+ + ē = VO2+ + H2O V2O5 + 6Н+ + 2ē = 2VO2+ + 3H2O V(OH)3 + ē = V(OH)2 + OH‾ VO(OH)2 + H2O + ē = V(OH)3 + OH‾ | – 1,125 – 0,255 + 0,361 – 0,229 + 0,999 + 0,958 – 1,313 – 0,436 |
| W | WO2 + 4Н+ + 4ē = W + 2H2O WO3 + 6Н+ + 6ē = W + 3H2O WO42‾ + 4H2O + 6ē = W + 8OH‾ | – 0,154 – 0,091 – 1,055 |
| Zn | Zn2+ + 2ē = Zn Zn(OH)2 + 2ē = Zn+ 2OH‾ | – 0,763 – 1,243 |
| Zr | ZrO2 + 4Н+ + 4ē = Zr + 2H2O ZrO(OH)2 + H2O + 4ē = Zr + 4OH‾ | – 1,473 – 2,225 |
Таблица 3
Общие константы нестойкости (Кнест) комплексных ионов (25 ºС)
| Комплекс | Кнест | рК | Комплекс | Кнест | рК |
| Аммиачные комплексы | Гидроксокомплексы | ||||
| [Ag(NH3)2]+ [Co(NH3)6]2+ [Co(NH3)6]3+ [Cu(NH3)4]2+ [Zn(NH3)4]2+ [Ni(NH3)6]2+ | 9,31×10‾8 7,70×10‾6 3,10×10‾33 4,60×10‾14 3,50×10‾10 9,80×10‾9 | 7,03 5,11 32,51 13,33 9,46 8,72 | [Al(ОH)4]‾ [Cr(OH)6]3‾ [Cu(OH)4]2‾ [Fe(OH)4]2‾ [Fe(OH)4]‾ [Zn(OH)4]2‾ | 3,16×10‾33 3,89×10‾15 1,29×10‾16 2,51×10‾10 3,24×10‾35 2,34×10‾17 | 32,50 14,41 15,89 9,60 34,49 16,63 |
| Иодидные комплексы | Тиосульфатные комплексы | ||||
| [AgI2]‾ [HgI4]2‾ [PbI4]2‾ | 1,80×10‾12 1,48×10‾30 3,40×10‾5 | 11,74 29,85 4,50 | [Ag(S2O3)2]3‾ [Cu(S2O3)2]3‾ | 2,50×10‾14 6,00×10‾13 | 13,60 12,20 |
| Хлоридные комплексы | Цианидные комплексы | ||||
| [AgCl2]‾ [HgCl4]2‾ [CdCl4]2‾ [SnCl6]2‾ | 5,62×10‾6 6,03×10‾16 1,26×10‾3 0,15 | 5,25 15,22 2,90 0,82 | [Ag(CN)2]‾ [Hg(CN)l4]2‾ [Fe(CN)6]4‾ [Fe(CN)6]3‾ [Ni(CN)4]2‾ | 1,40×10‾20 3,09×10‾42 1,00×10‾37 1,00×10‾44 1,00×10‾31 | 19,85 41,51 37,00 44,00 31,00 |
Таблица 4
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 153; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |