WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 15 |

363. Рассчитать силу тока в цепи и массу вещества, которое подверглось разложению при электролизе водного раствора сульфата калия с нерастворимым анодом, если на катоде выделилось 0,224 л водорода, измеренного при нормальных условиях. Время электролиза 1 час.

364. Рассчитать силу тока в цепи, массу вещества, которое подверглось электрохимическому превращению, при электролизе водного раствора сульфата калия с никелевым анодом, а также выход кислорода по току, если на катоде выделилось 0,448 л водорода, а на аноде – 0,14 л кислорода, измеренных при н.у.

365. При электролизе водного раствора сульфата цинка с нерастворимым анодом на катоде выделилось 0,56 л водорода, измеренного при н.у. Время электролиза 1 час, сила тока 2,68 А. Определить выход по току водорода и цинка.

366. При электролизе водного раствора сульфата цинка с нерастворимыми электродами на катоде в течение 2 часов выделилось 0,235 г цинка. Ток в цепи 1,34 А. Рассчитать выход цинка по току.

367. При электролизе водного раствора NiSO4 на аноде выделилось 3,8 л кислорода, измеренного при 27 °С и кПа. Сколько граммов Ni выделилось на катоде 368. Сколько литров водорода выделится на катоде, если вести электролиз водного раствора KOH в течение 2,5 часов при силе тока 1,2 А Газ измерен при 27 °С и 101,8 кПа.

369. Сколько минут потребуется для выделения 250 мл гремучего газа при электролизе разбавленной серной кислоты Сила тока 0,5 А. Газ измерен при 7 °С и 102,9 кПа.

370. Ток силой 2,5 А выделил в течение 15 минут 0,72 г меди из раствора CuSO4. Вычислить выход по току.

2.7. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Комплексными соединениями называются определенные химические соединения, образованные сочетанием отдельных компонентов и представляющие собой сложные ионы и молекулы, способные к существованию как в кристаллическом, так и в растворенном состоянии.

Комплексообразование происходит во всех случаях, когда из менее сложных систем образуются системы более сложные.

В структуре комплексного соединения различают координационную (внутреннюю) сферу, состоящую из центральной частицы – комплексообразователя (ион или атом) – и окружающих ее лигандов (ионы противоположного знака или молекулы).

Ионы, находящиеся за пределами координационной сферы, образуют внешнюю сферу комплексного соединения.

Число лигандов вокруг комплексообразователя называется его координационным числом. Внутренняя сфера (комплекс) может быть анионом, катионом, и не иметь заряда. Например, в комплексном соединении K3[Fe(CN)6] внешняя сфера – 3K+, внутренняя сфера [Fe(CN)6]3–, где Fe3+ – комплексообразователь, а 6CN– – лиганды, причем 6 – координационное число. Таким образом, комплексное соединение (как правило) в узлах кристаллической решетки содержит комплекс, способный к самостоятельному существованию и в растворе.

П р и м е р 1. Определить заряд комплексного иона, координационное число (к.ч.) и степень окисления комплексообразователя в соединениях:

а) K4[Fe(CN)6]; б) Na[Ag(NO2)2];

в) K2[MoF8]; г) [Cr(H2O)2(NH3)3Cl] Cl2.

Р е ш е н и е. Заряд комплексного иона равен заряду внешней сферы, но противоположен ему по знаку. Координационное число комплексообразователя равно числу лигандов, координированных вокруг него. Степень окисления комплексообразователя определяется так же, как степень окисления атома в любом соединении, исходя из того, что сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Заряды нейтральных молекул (Н2O, NH3) равны нулю. Заряды кислотных остатков определяют из формул соответствующих кислот. Отсюда:

Заряд иона Координационное число Степень окисления а) – 4 6 + б) – 1 2 + в) – 2 8 + г) + 2 6 +П р и м е р 2. Напишите выражение для константы нестойкости комплекса [Fe(CN)6]4–.

Р е ш е н и е. Если комплексная соль гексацианоферрат(II) калия, являясь сильным электролитом, в водном растворе необратимо диссоциирует на ионы внешней и внутренней сфер K4 [Fe(CN)6] 4K+ + [Fe(CN)6]4–, то комплексный ион диссоциирует обратимо и в незначительной степени на составляющие его частицы:

[Fe(CH)6]4– Fe2+ + 6CN–.

Обратимый процесс характеризуется своей константой равновесия, которая в данном случае называется константой нестойкости (Kн) комплекса:

Kн = [Fe2+] [CN–]6 / [[Fe(CN)6]4–].

Чем меньше значение Kн, тем более прочен данный комплекс.

П р и м е р 3. Из раствора комплексной соли СОСl3 · 5NH3 нитрат серебра осаждает только 2/3 содержащегося в ней хлора. В растворе соли не обнаружено ионов кобальта и свободного аммиака. Измерение электрической проводимости раствора показывает, что соль распадается на три иона. Каково координационное строение этого соединения Написать уравнение диссоциации комплексной соли.

Р е ш е н и е. Отсутствие в растворе указанной соли ионов Со3+ и свободного аммиака означает, что эти компоненты входят во внутреннюю сферу комплексного соединения. Кроме того, во внутреннюю сферу входит один хлорид-ион, не осаждаемый AgNO3. Следовательно, состав внутренней сферы соответствует формуле [Co(NH3)5 Cl]2+.

Во внешней сфере находятся два хлорид-иона, компенсирующие заряд внутренней сферы комплекса: [Co(NH3)5Cl] Cl2.

Диссоциация комплексной соли в растворе протекает по схеме [Co(NH3)5Cl] Cl2 [Co(NH3)5Cl]2+ + 2Cl–, что согласуется с данными по электрической проводимости.

ЗАДАНИЯ 371. Определить степень окисления и координационное число комплексообразователя в следующих комплексных соединениях:

а) Na3[Ag(S2O3)2]; б) H[Co(CN)4(H2O)2]; в) Na2[Fe(CN)5NO];

г) Ba[Cu(SCN)(CN)3]; д) [Cr(NH3)4H2OBr]Cl2; е) K4[Mo(CN)8].

372. Определить заряд следующих комплексных ионов: [Cr(H2O)4Cl2], [HgBr4], [Fe(CN)6], [Fe(CN)6], [Co(NH3)4(NO2)2], [Co(NH3)3(NO2)3], если комплексообразователями являются Cr3+, Hg2+, Co3+, Fe3+, Fe2+. Написать формулы соединений, содержащих эти комплексные ионы.

373. К раствору, содержащему 0,467 г комплексной соли СoCl3 · 4NH3 добавили в избытке раствор AgNO3. Масса осажденного АgCl составила 0,287 г. Написать координационную формулу соли и диссоциацию этой соли в водном растворе.

374. Найти заряды комплексных частиц и указать среди них катионы, анионы и неэлектролиты: [Co(NH3)5Br], [Cr(NH3)3PO4], [Ag(NH3)2], [Al(OH)6], [Co(NH3)3(NO2)3], [Cu(H2O)4]. Для одной из этих солей написать выражение константы нестойкости.

375. Определить степень окисления комплексообразователя в следующих комплексных ионах: [Fe(CN6)]4–, [Ni(NH3)5Br]+, [Co(NH3)2(NO2)4]–, [Cr(H2O)4Cl2]+, [AuCl4]–, [Hg(CN)4]2–, [Cd(CN)4]2–. Для одной из этих солей написать выражение константы нестойкости.

376. Написать уравнения диссоциации в растворе следующих комплексных соединений, учитывая, что координационные числа ионов платины и палладия в степени окисления + 2 равны 4:

а) PtCl2 2KCl; б) PdCl2 2NH3 H2O; в) Pd(NO2)2 2NH3;

г) Pd(CN)2 2NH3; е) Pt(OH)2 2NaOH.

377. Составить координационные формулы следующих соединений: 2NH4Cl · PtCl4, K2C2O4 · CuC2O4, KCl · AuCl3, 2Ca(CN)2 · Fe(CN)2, (NH4)2 · Fe(SO4)2. Для одного из них написать выражение константы нестойкости.

378. При прибавлении раствора KСN к раствору [Zn(NH3)4]SO4 образуется растворимое комплексное соединение K2[Zn(CN)4]. Написать молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакций. Константа нестойкости какого иона, [Zn(NH3)4]2+ или [Zn(CN)4]2–, больше Почему Написать выражение константы нестойкости.

379. Составить формулы ацидокомплексных соединений ванадия(III) с ионами F–, SCN–, SO2–, CO2– в качестве ли4 гандов. Координационное число V3+ равно 6. Для одного из соединений написать выражение константы нестойкости.

380. Написать уравнения диссоциации солей K3[Fe(CN)6] и NH4Fe(SO4)2 в водном растворе. К каждой из них прилили раствор щелочи. В каком случае выпадает осадок гидроксида железа(III) Написать молекулярное и ионномолекулярное уравнения реакций. Какие комплексные соединения называют двойными солями 381. Хлорид серебра растворяется в растворах аммиака и тиосульфата натрия. Дать этому объяснение и написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.

382. Определить степень окисления иона-комплексообразователя в следующих комплексных соединениях:

K3[Ag(S2O3)2], [Ni(CO)4], Al[Au(CN)2I2]3, K4[Mo(CN)8], Na[Co(NH3)2 (SCN)2 (C2O4)]. Для одного из соединений написать выражение константы нестойкости.

383. Координационное число Os4+ и Ir4+ равно 6. Составить координационные формулы и написать уравнения диссоциации в растворе следующих комплексных соединений этих металлов: 2NaNO2 · OsCl4, Ir(SO4)2 · 2KCl, OsBr4 · Ca(NO3)2, 2RbCl · IrCl4, 2KCl · Ir(C2O4)2.

384. Имеется комплексная соль состава Ba(CN)2 · Cu(SCN)2. При действии раствора H2SO4 весь барий осаждается в виде BaSO4. Написать координационную формулу этой соли. Какая масса комплексной соли содержалась в растворе, если во взаимодействие вступило 0,125 л 0,25 н. H2SO4 385. На осаждение ионов Br– из раствора комплексной соли [Cr(H2O)6] Br3 израсходовано 0,025 л раствора нитрата серебра с массовой долей AgNO3, равной 10 % и плотностью 1,088 г / мл. Какая масса комплексной соли содержалась в растворе 386. Вычислить эквивалентные массы комплексных солей [Co(NH3)6] J3; [Co(NH3)5J] J2; [Co(NH3)4J2] J в реакции с AgNO3.

387. Константа нестойкости иона [Zn(OH)4]2– при 25 С равна 7,08 · 10–16. Рассчитать G° процесса [Zn(OH)4]2– Zn2+ + 4OH– и указать, какая реакция (прямая или обратная) может протекать в растворе, содержащем эти ионы.

388. Вычислить G° процесса [Ni(CN)4]2– Ni2+ + 4CN–, если Kн = 1,0 · 10–22 при 25 С. Указать возможность диссоциации комплексного иона по изменению энергии Гиббса процесса диссоциации.

389. Изменение энергии Гиббса для процесса [Cu(CN)2]– Cu+ + 2CN– при 25 °С равно 137,0 кДж / моль. Вычислить и написать константу нестойкости этого комплексного иона.

390. Константы нестойкости комплексных ионов [Co(NH3)6]3+, [Fe(CN)6]4–, [Fe(CN)6]3– соответственно равны 6,2 · 10– ; 1,0 · 10–37; 1,0 · 10–44. Какой из этих ионов является более прочным Написать выражение для констант нестойкости указанных комплексных ионов и формулы соединений, содержащих эти ионы.

391. Какое количество 5 %-ного раствора (NH4)2S потребуется для полного осаждения меди в виде сульфида из мл 0,1 М раствора [Cu(NH3)4] SO4 392. Для связывания аммиака, содержащегося в 20 мл раствора [Ag(NH3)2]Cl, израсходовано 4,4 мл раствора HNO3, титр которой 0,063. Определить молярность раствора [Ag(NH3)2]Cl.

393. Комплексное соединение содержит Со+3, NH3 и Cl-. Для осаждения Cl- из 11,67 г этой соли потребовалось 8,5 г азотнокислого серебра. При разрушении этого же количества комплексной соли было получено 4,48 л аммиака, приведенного к нормальным условиям. Молекулярная масса соли 233,3 г / моль. Составить координационную формулу комплексного соединения.

394. При реакции окисления 3 %-ного раствора Н2О2 в щелочной среде красной кровяной солью K3[Fe(CN)6] было получено 560 мл О2, измеренного при нормальных условиях. Определить массу израсходованного K3[Fe(CN)6].

395. Разбавлением водой 18 %-ного раствора K3[Fe(CN)6] (плотность раствора 1,1 г/мл) требуется получить 80 л 8 %ного раствора (плотность раствора 1,043 г/мл). Рассчитать, какое количество воды и исходного раствора необходимо смешать 2.8. ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И МЕТОДЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ Жесткость воды выражается суммой миллиэквивалентов ионов Сa2+ и Мg2+, содержащихся в 1 л воды (мэкв / л).

Один миллиэквивалент жесткости отвечает содержанию 20,04 мг / л Са2+ или 12,16 мг / л Мg2+.

П р и м е р 1. Вычислите жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Са(НСО3)2.

Р е ш е н и е. В 1 л воды содержится 202,5 : 500 = 0,405 г Са(НСО3)2, что составляет 0,405 : 81 = 0,005 эквивалентных масс или 5 мэкв (81 г / моль – эквивалентная масса Са(НСО3)2. Следовательно, жесткость воды 5 мэкв / л.

П р и м е р 2. Сколько граммов СаSO4 содержится в 1 м3 воды, если жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна 4 мэкв / л Р е ш е н и е. Мольная масса СаSO4 136,14 г / моль; эквивалентная масса равна 136,14 : 2 = 68,07 г / моль 1 мэкв СаSO4 – 68,07 мг. В 1 м3 воды жесткостью 4 мэкв / л содержится 4 · 1000 = 4000, или 4000 · 68,07 = 272 280 мг = 272,280 г СаSO4.

Приведенные примеры решают, применяя формулу Ж = m / ЭV, где m – масса вещества, обусловливающего жесткость воды или применяемого для устранения жесткости воды, мг; Э – эквивалентная масса этого вещества; V – объем воды, л.

Решение примера 1. Ж = m / ЭV = 202 500 / 81 · 500 = 5 мэкв / л (81 г / моль – эквивалентная масса Са(НСО3)2, равная половине его мольной массы; 1 мэкв Са(НСО3)2 – 81 мг).

Решение примера 2. Из формулы Ж = m / ЭV, m = 4 · 68,07 · 1000 = 272 280 мг = 272,280 г CaSO4.

П р и м е р 3. Какую массу соды надо добавить к 500 л воды, чтобы устранить ее жесткость, равную 5 мэкв Р е ш е н и е. В 500 л воды содержится 500 · 5 = 2500 мэкв солей, обусловливающих жесткость воды. Для устранения жесткости следует прибавить 2500 · 53 = 132 500 мг = 132,5 г соды (53 г / моль – эквивалентная масса Na2CO3; 1 мэкв Na2CO3 – 53 мг).

П р и м е р 4. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 см3 этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 см3 0,08 н. раствора НСl.

Р е ш е н и е. Вычисляем нормальность раствора гидрокарбоната кальция. Обозначив число эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора, т.е. нормальность, через Х, составляем пропорцию: 6,25 / 100 = Х / 0,08; Х = 0,005 н., т.е. в 1 литре воды содержится 0,005 эквивалентных масс Са(НСО3)2.

Таким образом, в 1 л исследуемой воды содержится 0,005 · 1000 = 5 мэкв Са2+ – ионов. Карбонатная жесткость воды 5 мэкв / л.

ЗАДАНИЯ 396. Требуется уменьшить карбонатную жесткость воды с 10 до 2 мэкв / л. Какую массу гидроксида кальция необходимо затратить для умягчения 500 л такой воды 397. На титрование 50 см3 воды израсходовано 8 см3 0,05 н. раствора трилона Б. Определить жесткость воды и рассчитать массу хлорида кальция, содержащегося в 5 литрах такой воды.

398. Рассчитать жесткость воды, содержащей в 5 литрах: а) 0,01 моль гидрокарбоната кальция; б) 510 мг гидрокарбоната магния.

399. Жесткость некоторого образца воды обусловливается только сульфатом магния. При обработке 500 см3 образца воды карбонатом натрия в осадок выпал карбонат магния массой 126 мг. Какова жесткость воды.

400. К 1 м3 жесткой воды прибавили карбонат натрия массой 132,5 г. На сколько понизилась жесткость 401. Временная жесткость воды равна 5 мэкв / л. Какое количество Ca(HCO3)2 содержится в 5 л этой воды 402. Вода, содержащая только сульфат магния имеет жесткость 10 мэкв / л. Какая масса сульфата магния содержится в 200 л этой воды 403. Чему равна жесткость воды, если для ее устранения к 100 л воды прибавили 42,4 г карбоната натрия 404. Для устранения временной жесткости воды, вызванной присутствием Mg(HCO3)2, к 100 л ее прибавили 4 г NaOH. Cоставить уравнение реакции и рассчитать жесткость воды.

405. Сколько граммов гидроксида кальция надо прибавить к 500 л воды, чтобы удалить временную жесткость, равную 6 мэкв / л 406. Сколько гашеной извести необходимо прибавить к 1 м3 воды, чтобы устранить ее временную жесткость, равную 7,2 мэкв / л 407. Какая масса СаSO4 содержится в 400 л воды, если жесткость, обусловленная этой солью, равна 4 мэкв / л.

408. В 1 л воды содержится 76 мг ионов Мg2+ и 216 мг ионов Са2+. Найти общую жесткость воды.

409. Какова постоянная жесткость воды, если для ее устранения к 25 л воды добавлено 21,6 г буры Na2B4O7 · 10H2O.

410. Общая жесткость волжской воды равна 6,52 мэкв / л, а временная 3,32 мэкв / л. Какую массу Ca(OH)2 и Na2COнадо взять, чтобы устранить жесткость 5 л воды 411. Жесткость некоторого образца воды обусловливается только нитратом кальция. При обработке 0,25 л образца воды карбонатом натрия в осадок выпало 37,8 мг CaCO3. Какова жесткость воды 412. При определении временной жесткости на титрование 0,1 л воды израсходовано 5,25 мл 0,101 н. раствора HCl.

Какова временная жесткость воды 413. Чему равна жесткость 0,005М CaCl2 414. Какова временная жесткость воды, если на реакцию с гидрокарбонатом, содержащимся в 100 мл воды, потребовалось 5 мл 0,1 н. раствора НСl.

Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 15 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.