![]() |
|
|
Химия. Решение задач_,_ пост, ток _ , , п _ , „Ж 2A1CL > 2А1° + 3C1JT. « распл. *
6. Алюминий —> оксид алюминия: I—12е-| 4А1° + 302 -> 2А132+032-. А120а -> А13+ + АЮд3" 2А1О33--6е-»ЗО0 + А12О3 60° 3021 А13+ + Зе -> Al4 7. Оксид алюминия —> алюминий: катод А13 восст. окисл. A10J-
А1°1
Oft 2А1203
> 4А1°1 4- ЗО.Т.
Пример 1. Написать уравнения реакций, с помощью которых можно осуществлять следующие превращения: Си -> Cu(N03)2 -> Си(ОН)2 -> CuCl Си. Решение. Нитрат меди получается из металлической меди при ее взаимодействии с азотной кислотой (концентрированной или разбавленной до средних концентраций). Например: Си + 4НШ3(конц) -> Cu(N03)2+ 2N02 + 2Н20 (1); Си 4- 4Н+ + 2N03 -> Си2+ + 2N02 4- 2Н20. Реакция протекает при комнатной температуре и еще лучше — при нагревании. По механизму течения реакция принадлежит к типу реакций замещения. Атомы меди с нулевой степенью окисления окисляются в ионы меди со степенью окисления +2 и являются восстановителями, атомы азота со степенью окисления +5 с молекуле HNOg восстанавливаются в атомы азота со степенью окисления +4 в молекулы N02 и являются окислителями. Можно сказать и так: Си — восстановитель, HNOg — окислитель. Составляем уравнение электронного баланса:
1, окисление 2, восстановление. Основные коэффициенты: 1 — у атома меди и у молекулы Cu(N03)2 и 2 — у молекулы HN03 и N02. Поэтому имеем: Си + 2HN03 -> Cu(N03)2 + 2N02. Однако азотная кислота идет не только на окисление, но и на связывание образующихся ионов Си2+. И так как на 1 ион Си2+ в растворе должно приходиться 2 иона N0*, то слева в уравнение реакции необходимо добавить еще 2 молекулы HNOg. Си + 2HN03(Ha окисление) + 2HN03 (на связывание ионов) —> Cu(N03)2 + 2N02. Остается подсчитать число атомов водорода и кислорода и уравнять водород и кислород добавлением двух молекул Н20 в правую часть последнего уравнения. При этом мы получим уравнение (1). Чтобы получить Си(ОН)2 из Cu(N03)2, нужно провести реакцию обмена, добавив к раствору СиС12 раствор NaOH. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2l + 2NaCl (2), Cu2+ 4- 20H = Cu(OH)2| Это пример получения нерастворимого основания путем реакции обмена между солью и растворимым основанием. Хлорид меди (II) получают из нерастворимого гидроксида Си(ОН)2, добавляя к последнему соляную кислоту. Cu(OH)2+ 2HC1 = CuCl + 2H20 (3), Cu(OH)2 4- 2H+ = Cu2+ 4- 2H20. Эта реакция является реакцией обмена. В то же время эта реакция нейтрализации. Имея в своем распоряжении раствор СиС12, можно получить металлическую медь двумя способами. Так как медь — нерастворимый металл, ее можно вытеснить из раствора соли более активным металлом, например железом: Fe + CuCl2 = Cu! 4- FeCl2 (4), Fe + Cu2+ = Cui + Fe2+. Реакция (4) является окислительно-восстановительной. Восстановитель — атомы железа, которые меняют свою степень окисления от нулевой до +2, окислитель — ионы меди, меняющие степень окисления от +2 до нулевой. Ионы железа окисляются, ионы меди — восстанавливаются. Уравнение электронного баланса:
1, окисление 1, восстановление. Отсюда вытекает, что все коэффициенты в уравнении (4) равны единице. Металлическую медь из водного раствора СиС12 можно получить, проведя электролиз раствора. Медь — малоактивный металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжения после водорода, поэтому при электролизе водного раствора СиС12 у катода восстанавливаются катионы Си2+: CuCl2 = Си2+ 4- 2С1* (диссоциация в растворе), Cu2+ + 2е = Си0 (восстановление в катоде).
Решение. Кислород выделяется из перман-ганата калия при нагревании: 2КМп04 -> К2Мп04 + 2Мп02 4- 02. Реакция (1) принадлежит к типу реакций разложения и является окислительно-восстановительной реакцией. Атомы марганца в молекуле КМп04 со степенью окисления +7 восстанавливаются в атомы марганца со степенью окисления +6 в молекуле КМп04 и в атомы марганца со степенью окисления +4 в молекулу Мп02. Атомы Мп со степенью окисления +7 — окислители. Атомы кислорода в молекуле КМп04 со степенью окисления -2 окисляются до атомов кислорода в молекуле 02 с нулевой степенью окисления и являются восстановителями. Особенностью данной реакции является то, что она элемент — отдающий и принимающий электроны — находятся в одной и той же молекуле КМп04. Уравнение электронного баланса:
восстановление. Для нахождения коэффициентов подобные окислительно-восстановительные реакции рассматриваются как бы идущими в обратном направлении. Справа налево:
Мп+6 . 1е = Мп+7 Мп+4 - Зе = Мп+7 0° + 4е = 202
-4е 1
Видно, что для соблюдения электронного баланса необходимо по одной молекуле К2Мп04 и Мп02 (в сумме они отдадут 4 электрона) и одна молекула 02 (она примет 4 электрона). Полученные коэффициенты расставляем в правой части уравнения (1), левая часть уравнения уравнивается по любому из атомов правой части. Следующее химическое уравнение в предлагаемом ряду — взаимодействие кислорода с металлическим железом. Известно, что чистое жел |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 |
Скачать книгу "Химия. Решение задач" (1.54Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|