- •Лекция 11.
- •Часть 1. Гальванические элементы
- •Условная схема гальванического элемента
- •Аккумуляторы
- •Часть 2. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии
- •Механизм электрохимической коррозии
- •Электрохимическая коррозия с водородной деполяризацией
- •Электрохимическая коррозия в кислородной деполяризацией
- •Способы защиты металлов от коррозии
- •4Электрохимическая защита.
- •Контрольная работа №11 (3 балла)
- •Лекция 13. Качественный анализ.
- •Типы реакций, применяемые в аналитической химии
- •Качественный анализ
- •Условия проведения реакций
- •Определение и регулирование рН в ходе анализа
- •Способы выполнения реакций
- •Реакции “сухим” способом
- •Реакции “мокрым” способом
- •Микрокристаллоскопический метод анализа
- •Методы определения качественного состава раствора
- •Дробный метод анализа.
- •Систематический метод анализа
- •Аналитические классификации ионов
- •Фильтрование
- •Центрифугирование
- •Осаждение ( седиментация)
- •Маскирование
- •5. Хроматографическое разделение
- •Экстракция
- •Электрохимические методы разделения
- •Флотация
- •Разделение и обнаружение газов
- •Реакции обнаружения анионов
- •Качественный анализ минерала (этот материал дополнительный, приведен для ознакомления)
- •Прямые методы анализа
- •Непрямые методы анализа
- •Аппаратура, химическая посуда, материалы
- •Подготовка образца к анализу
- •Выбор растворителя
- •Растворение в воде
- •Кислотное растворение
- •Растворение в разбавленной hCl
- •Растворение в концентрированной hCl
- •Растворение в азотной кислоте и смеси кислот
- •Бескислотное растворение
- •Контроьные задания
- •Задание №1,6,11,16
- •Задание №2,7,12,17
- •Задание №3,8,13,18
- •Задание №4,9,14,19
- •Задание №5,10,15,20
- •Лекция 14.Комплексные соединения
- •1.Понятие о комплексном соединении
- •2.Структура комплексных соединений
- •3.Номенклатура комплексных соединений
- •4.Классификация комплексных соединений
- •4.1.Комплексные соединения, содержащие
- •4.2.Комплексные соединения, содержащие ионные лиганды
- •4.3. Циклические комплексные соединения
- •4.4. Многоядерные комплексные соединения
- •5.Изомерия комплексных соединений
- •6.Равновесия в растворах комплексных соединений
- •7.Квантово-механические методы трактовки химической связи в комплексных соединениях
- •7.1. Метод валентных связей
- •7.2. Теория кристаллического поля
- •9. Применение комплексных соединений
- •Лекция 10. Окислительно-восстановительные реакции (овр)
- •Правила для определения степени окисления атомов:
- •Определение степени окисления атомов в сложных соединениях и ионах
- •Основные окислители и восстановители
- •Метод электронного баланса
- •2. Метод полуреакций или ионно-электронный метод
- •Типы окислительно-восстановительных реакций
- •Направление окислительно-восстановительных реакций Электродные потенциалы
- •Сущность возникновения электродного потенциала
- •Ряд стандартных электродных потенциалов
- •Информация, заложенная в ряду стандартных электродных потенциалов:
- •Стандартные электродные потенциалы металлов
- •Определение направления протекания овр
- •Лекция № 8 Общие свойства растворов.
- •Основные способы выражения концентрации растворов:
- •Понижение давления насыщенного пара
- •Примеры решения задач
- •Повышение температуры кипения растворов
- •Примеры решения задач
- •Понижение температуры замерзания растворов
- •Осмотическое давление раствора
- •Лекция 9 Растворы электролитов
- •Механизм электролитической диссоциации
- •1. Диссоциация веществ с ионной связью
- •2. Диссоциация соединения с полярной ковалентной связью (полярные молекулы)
- •Количественный критерий процесса диссоциации
- •Слабые электролиты
- •Сильные электролиты
- •Взаимосвязь между кд и . Закон разбавления Оствальда
- •Диссоциация воды. Водородный показатель
- •Свойства кислот, оснований и солей в свете теории электролитической диссоциации
- •Реакции ионного обмена (рио)
- •Условия необратимого протекания реакций ионного обмена (рио)
- •Гидролиз солей
- •Произведение растворимости.
- •Лекция № 7 химическая кинетика и химическое равновесие
- •Факторы, влияющие на скорость реакции
- •Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
- •Особенности закона действия масс
- •Зависимость скорости реакции от температуры
- •Ограниченность правила Вант-Гоффа:
- •Катализаторы
- •Химическое равновесие
- •Механизмы химических реакций
- •Лекция 12. Электролиз
- •Электролиз водных растворов солей
- •Особенности катодных процессов в водных растворах
- •Примеры решения задач
- •Электролиз расплавов электролитов
- •Законы Фарадея
- •Практическое применение электролиза
- •Электрохимический ряд напряжений металлов
- •Стандартные электродные потенциалы металлов
- •Перенапряжение
- •Стандартные электродные потенциалы окислительно-восстановительных систем
- •Окислительно-восстановительные потенциалы некоторых систем (инертный электрод – платина)
- •Контрольная работа №12
- •Лекция № 6 основные положения химической термодинамики и основы термохимии
- •Термодинамическая система
- •Процессы
- •Первое начало термодинамики ( I н т/д )
- •Правила знаков в термодинамике
- •Основы термохимии (т/х) Закон Гесса. Термохимические расчеты
- •Второе начало термодинамики (II н т/д)
- •Свободная энергия Гиббса. Критерий направленности процесса в неизолированных системах
- •Одно из основных уравнений химической термодинамики
- •Термодинамические расчеты
- •Третье начало термодинамики
- •Приложение Примеры решения задач
Метод электронного баланса
Сущность метода – сравнение степеней окисления атомов в исходных и конечных веществах, и уравнивание числа электронов, отдаваемых восстановителем и числа электронов, присоединяемых окислителем.
+7 -2 +2 0
2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5S + 8H2O
Mn+7 + 5e = Mn+ 2 – процесс восстановления
окислитель
S2 – 2e = S0 5 – процесс окисления
восстановитель___________________
2Mn+7 + 5S2 = 2Mn+2 + 5S0
Каждую полу-реакцию нужно умножить на такой коэффициент, чтобы при сложении двух полу-реакций электроны сократились.
Дальнейшая последовательность уравнивания (подбора коэффициентов)
Уравниваем металлы в левой и правой части (К) .
Неметаллы (S), входящие в состав анионов .
Водород (Н) .
Контроль по кислороду (правильность написания уравнения окислительно-восстановительной реакции). Для этого нужно сосчитать количество атомов кислорода в правой и левой части уравнения.
Правильность написания уравнения является выражением закона сохранения массы вещества.
2. Метод полуреакций или ионно-электронный метод
Этот метод основан на составлении ионных уравнений для процесса окисления и процесса восстановления с последующим суммированием их в общее уравнение.
В качестве примера рассмотрим уравнение той же реакции
KMnO4 + H2S + H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + S + H2O
В реакции происходит переход иона MnO4 , что можно выразить схемой
MnO4 Mn+2
Вначале составляем уравнение материального баланса. В кислом растворе кислород, входящий в состав ионов MnO4 , вместе с ионами водорода образует воду, что записывается как
MnO4 + 8H+ Mn+2 + 4H2O
Затем составляем баланс зарядов. От схемы перейдем к равенству, т.е. уравняем заряды, т.к. система должна быть электронейтральна.
MnO4 + 8H+ + 5e = Mn+2 + 4H2O
Первая полуреакция – процесс восстановления окислителя MnO4–
В результате реакции – раствор мутнеет, что связано с образованием элементарной серы, т.е. протекает реакция
H2S S + 2H+
Атомы S уровняли, теперь уравниваем заряды в левой и правой части уравнения
H2S 2е = S + 2H+
Вторая полуреакция – процесс окисления восстановителя - H2S
Суммируем две эти полуреакции для составления общего уравнения реакций
+MnO4 + 8H+ + 5e = Mn+2 + 4H2O 2
H2S 2е = S + 2H+ 5
2MnO4 + 16Н+ + 5H2S = 2Mn+2 + 5S + 10Н+ + 4H2O
2MnO4 + 6Н+ + 5H2S = 2Mn+2 + 5S + 4H2O
нужно добавить ионы водорода, чтобы связать атомы кислорода в Н2О .
MnO4 + 8H+ + 5e = Mn+2 + 4H2O 2
окисленная форма восст. форма
(малинов.) (бесцветн.)
Кроме того, для баланса левой и правой части нужно добавить 5е .
H2S 2е = S + 2H+ 5
Муть
Таким образом, электронно-ионым методом составим уравнения в ионной форме. Теперь надо перейти к молекулярному уравнению. Для этого поступают следующим образом. В левой части к каждому аниону подбираем катион, а к каждому катиону – анион.
2K+ + 3SO42 = 2K+ + 3SO42
(KMnO4 ) (Mn+2)
Затем те же ионы и в таком же числе записываем в правую часть.
Только теперь объединим оба эти уравнения
2MnO4 + 6Н+ + 5H2S = 2Mn+2 + 5S + 4H2O
2K+ + 3SO42 = 2K+ + 3SO42 .
2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5S + 8H2O
Достоинства ионно-электронного метода
1.Используют не гипотетические ионы (Mn+7) а реально существующие в растворе (MnO4 ).
2.Проявляется роль среды, т.е .понятно в какой среде лучше осуществлять ОВР.
3.При этом методе не нужно знать все продукты реакции, т.к. они появляются при выводе уравнений реакции.