Әр студент тапсырма нұсқасын оқытушының келісімімен (журналдағы тізім бойынша да болады) орындайды
жүктеу/скачать 85,41 Kb.
|
хим-физ
| Тотығу-тотықсыздану реакциялары
Br2 + H2S + H2O → HBr + H2SO4.
Br2 +2ē → 2Br- тотықтырғыш, тотықсыздану процесі; S-2 –8ē → S+6 тотықсыздандырғыш, тотығу процесі. Бұл жағдайда бром өзіне екі электронды қосып алды (ол екеуінде күкірттен алады), ал күкірт болса 8 электронды береді. Демек, сегізді екіге бөлсек (кейде көбейтеді) бір де төрт болады, яғни бромға 4 коэффициентін енгізеді: Br2 +2ē → 2Br- |8 |4 S-2 –8ē → S+6 |2 |1 Енді берілген және қосылған электрондар саны бойынша теңестірілген қосынды теңдеуді жазамыз: 4Br2 + S-2 → 8Br- + S+6 Әуелгі теңдеуге алынған коэффициенттерді енгізіп, реакцияға қатысқан басқалар үшін де коэффициенттерді таңдап алған соң, мына теңдеу алынады: 4Br2 + H2S + 4H2O → 8HBr + H2SO4.
31. Келтірілген заттардың ішінде қайсысы тек тотықтырғыш қасиет, тек тотықсыздандырғыш қасиет және тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та қасиет көрсетеді: MnO2, KMnO4, P2O5, Na2S. Электрондық теңдеуін құрастырып, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. Қандай зат тотығады, қандай зат тотықсызданады? 32. Келтірілген заттардың ішінде қайсысы тек тотықтырғыш қасиет, тек тотықсыздандырғыш қасиет және тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та қасиет көрсетеді: K2SO3, HNO3, H2S, NO2. Электрондық теңдеуін құрастырып, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. Қандай зат тотығады, қандай зат тотықсызданады? 33. Келтірілген заттардың ішінде қайсысы тек тотықтырғыш қасиет, тек тотықсыздандырғыш қасиет және тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та қасиет көрсетеді: Cr, Na2CrO4, KCrO2, K2Cr2O7. Электрондық теңдеуін құрастырып, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. Қандай зат тотығады, қандай зат тотықсызданады? 34. Келтірілген заттардың ішінде қайсысы тек тотықтырғыш қасиет, тек тотықсыздандырғыш қасиет және тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та қасиет көрсетеді: NH3, KClO2, N2, KNO3, K2MnO4. Электрондық теңдеуін құрастырып, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. Қандай зат тотығады, қандай зат тотықсызданады? 35. Келесі өзгерістердің электрондық теңдеуін құрастырып, қайсы процесс – тотығу немесе тотықсыздану екенін көрсетіңіз: а) NH3 → NO0, NO → NH3, S2- → S0, SO → S0; б) Mn+2 → MnO → MnO → Mn0 → MnO2. 36. Реакциялар мына түрде өрнектеледі: а) Na2SO3 + KIO3 + H2SO4 → Na2SO4 + I2 + K2SO4 + H2O; б) CrCl3 + H2O2 + NaOH → Na2CrO4 + NaCl + H2O; в) MnSO4 + PbO2 + HNO3 → HMnO4 + PbSO4 + Pb(NO3)2 + H2O; г) K2Cr2O7 + K2S + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2O. Тотығу-тотықсыздану реакцияларына коэффициенттерін қойып шығыңыз. Тотықтырғышты және тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. Қандай зат тотығады, қандай зат тотықсызданады? 37. Нәтижесінде мына өзгерістерді алуға болатын реакция теңдеулерін жазыңыз: көміртегі → кальций карбиді → кальций гидроксиді → хлорлы әк → хлор → калий хлораты → оттегі. Электрондық балансын құрып, осы өзгерістер кезінде қайсы процесс – тотығу немесе тотықсыздану екенін көрсетіңіз. 38. Нәтижесінде мына өзгерістерді алуға болатын реакция теңдеулерін жазыңыз: күкірттісутек → күкірт → күкірт диоксиді → күкіртті қышқыл → натрий сульфиті → натрий сульфаты. Электрондық балансын құрып, осы өзгерістер кезінде қайсы процесс – тотығу немесе тотықсыздану екенін көрсетіңіз. 39. Құрамында: кремний, сутегі, оттегі, натрий болғанда қандай күрделі заттар алуға болады? Реакция теңдеуін жазыңыз, электрондық баланс құрыңыз және алынған өнімдерді атаңыз. 40. Құрамында: азот, оттегі, күміс және сутегі болғанда қандай күрделі заттар алуға болады? Реакция теңдеуін жазыңыз, электрондық баланс құрыңыз және алынған өнімдерді атаңыз. 41. Темір, күкірт және оттегі арасындағы реакцияларды іске асырғанда, сонымен қатар осы реакциялардың өнімдерімен қандай химиялық қосылыстар алуға болады? Теңдеуін, электрондық балансты және реакцияның жүру шартын жазыңыз. 42. Тотығу-тотықсыздану реакциясының теңдеуін аяқтаңыз және коэффициенттерін қойып шығыңыз. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. KI + H2O2 + HCl → … + ...? 43. Тотығу-тотықсыздану реакциясының теңдеуін аяқтаңыз және коэффициенттерін қойып шығыңыз. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. H2O2 + K2Cr2O7 + H2SO4→ … + ...? 44. Тотығу-тотықсыздану реакциясының теңдеуін аяқтаңыз және коэффициенттерін қойып шығыңыз. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. NaClO + KI + H2SO4→ … + …? 45. Тотығу-тотықсыздану реакциясының теңдеуін аяқтаңыз және коэффициенттерін қойып шығыңыз. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңіз. PbO2 + NaCrO2 + NaOH→ … + …?
Электродтық потенциалдар. Гальваникалық элементтер Осы бөлімнің есептерін шығыру үшін стандартты электродтық потенциалдар мәндерін пайдаланыңыз. Мысал: гальваникалық элемент 0,1 М мырыш нитратының ерітіндісіне енгізілген мырыш металынан және 0,02 М қорғасын нитратының ерітіндісіне енгізілген металдық қорғасыннан тұрады. Элементтің ЭҚК есептеңіз. Электродтық реакциялардың теңдеуін жазып, элемент сұлбасын құрастырыңіз. Шешуі: анықтамалық кестеден стандартты электродтық потенциал мәнін табады: Нернст теңдеуі бойынша есептейді: Элементтің ЭҚК табады: Е = ЕPb – ЕZn= –0,18 – (–0,79) = 0,61 В. ЕPb > ЕZn болғандықтан, қорғасын электродында тотықсыздану реакциясы жүреді, яғни ол катод болады: Pb2+ +2ē = Pb. Ал мырыш электродында тотығу реакциясы жүреді: Zn –2ē = Zn2+, яғни ол – анод. Соңында, гальваникалық элементтің жалпы сұлбасы болады: (–) Zn / Zn(NO3)2 (0,1 M) // Pb(NO3)2 (0,02 M) / Pb (+).
46. Егер мыс купоросының ерітіндісі бар үш пробиркаға сәйкесінше, алюминий, қорғасын, күміс металдарының кішкене бөліктерін салғанда қандай сыртқы өзгерістер байқауға болады? Сәйкес келетін реакцияларға электрондық және молекулалық теңдеуін құрастырыңыз. 47. Мына ерітінділермен әрекеттескенде мырыш пластинкасының массасы көбейе ме, азая ма немесе өзгеріссіз қала ма: а) CuSO4; б) MgSO4; в) Pb(NO3)2; г) AgNO3; д) NiSO4; е) BaCl2? Неге? Сәйкес келетін реакцияларға электрондық және молекулалық теңдеуін құрастырыңыз. 48. Мырыш элетродының потенциалы Zn2+ ионының қандай концентрациясында (моль/дм3) өзінің стандартты электродтық потенциялынан 0,015 В-қа аз болады? 49. Хром электродының потенциалының мәні Cr3+ ионының қандай концентрациясында (моль/дм3) мырыш электродының стандартты потенциалына тең болады? 50. Магний хлориді ерітіндісінің концентрациялары (моль/дм3): а) 0,1; б) 0,01; в) 0,001 болғандағы магнийдің электродтық потенциалын есептеңіз. 51. Массасы 10,0 г мырыш пластинкасы мыс (ІІ) сульфаты ерітіндісіне батырылды. Реакция соңында пластинканың массасы 9,9 г болды. Пластинка массасының өзгеруін түсіндіріңіз және реакцияға түскен мыс (ІІ) сульфатының массасын анықтаңыз. 52. Темір стерженьнің массасы мыс (ІІ) нитраты ерітіндісінде ұстағаннан кейін 1,6 г-ға көбейді, сөйтіп 23,2 г болды. Мыс нитраты ерітіндісіне батырғанға дейінгі темір стерженьнің массасын, сондай-ақ реакциядан кейінгі мыс массасын есептеңіз. 53. [Cd2+] = 0,80 моль/дм3, ал [Cu2+] = 0,01моль/дм3 болатын мыс-кадмий гальваникалық элементінің ЭҚК есептеңіз, электродтық процестердің электрондық теңдеуін жазыңыз және сұлбасын құрастырыңыз. 54. Қандай гальваникалық элемент концентрациялық деп аталады? 0,01 моль/л және 0,1 моль/л күміс нитратының ерітіндісіне батырылған күміс электродтарынан тұратын гальваникалық элементтің сұлбасын құрастырыңыз, электродтық процестердің электрондық теңдеуін жазыңыз және гальваникалық элементтің ЭҚК есептеңіз. 55. 0,005 М өз тұздарының ерітінділеріне батырылған темір мен қорғасыннан тұратын гальваникалық элементтің жұмысының сұлбасын құрастырыңыз. Осы элементтің ЭҚК есептеңіз. 56. Концентрациялары [Pb2+] = [Mg2+] = 0,01 моль/дм3 тұздарының ерітінділеріне батырылған қорғасын және магний пластинкаларынан тұратын гальваникалық элементтің ЭҚК есептеңіз, электродтық процестердің электрондық теңдеуін жазыңыз және сұлбасын құрастырыңыз. Егер әр ионның концентрациясын бірдей мөлшерде жоғарлатса, осы элементтің ЭҚК өзгере ме? 57. Концентрациялары [Cd2+] = [Mg2+] = 1 моль/дм3 өз тұздарының ерітінділеріне батырылған кадмий және магний пластинкаларынан тұратын гальваникалық элементтің ЭҚК есептеңіз, электродтық процестердің электрондық теңдеуін жазыңыз және сұлбасын құрастырыңыз. Егер әр ионның концентрациясын 0,01 моль/дм3 дейін төмендетсе, ЭҚК мәні өзгере ме? 58. 0,05 М өз тұздарының ерітінділеріне батырылған мырыш пен қорғасыннан тұратын гальваникалық элементтің жұмысының сұлбасын құрастырыңыз. Осы элементтің ЭҚК есептеңіз. 59. Темір және күміс пластиналары сыртқы өткізгішпен жалғанған және күкірт қышқылының ерітінділеріне батырылған. Осы гальваникалық элементтің сұлбасын құрастырыңыз және электродтарда жүретін процестердің электрондық теңдеуін жазыңыз. 60. Никель біреуінде – катод болатын, ал екіншісінде – анод болатын екі гальваникалық элементтің электродтық процестерінің электрондық теңдеуін жазып, сұлбасын құрастырыңыз.
Электролиз Мысал: Ni(NO3)2 сулы ерітіндісінің электролиз реакциясының теңдеуін жаз (электродтары инертті). Шешуі:
Ni(NO3)2 ↔ Ni2+ + 2NO Катод (–) (+) Анод Ni2+ +2ē → Ni0 2H2O +2ē → H2↑ + 2OH- 2H2O –4ē → O2↑ + 4H+ (тотықсыздану) (тотығу) Ni2+ + 2H2O + 2H2O Ni0 + H2↑ + 2OH- + O2↑ + 4H+, Ni(NO3)2 + 2H2O Ni0 + H2↑ + O2↑ + 2НNO3.
61. Құрамында Cr3+, Pb2+, Hg2+, Mn2+ иондары бар сулы ерітінділердің электролизі кезінде катиондар қандай кезекпен тотықсызданады, егер оларға сәйкес тұздардың молярлы концентрациясы бірдей, ал катодтағы кернеуі олардың әр қайсысының тотықсыздануына жеткілікті болса? 62. а) қорғасын (ІІ) нитратының; б) күкірт қышқылының сулы ерітінділерінің электролизі кезінде графит электродтарында жүретін катодтық және анодтық процестерінің реакция теңдеулерін жазыңыз. 63. NaNO3 ерітіндісі арқылы 1 сағ бойы ток күші 3 А ток өткен кезде пайда болатын оттегі мен сутегінің массасын есептеңіз. 64. 1 сағ бойы темір (ІІ) сульфаты мен темір (ІІІ) хлоридінің ерітінділері арқылы ток күші 1,5 А ток өткенде бөлінетін темірдің массасын анықтаңыз (инертті электродтар). 65. Электролит ерітіндісі арқылы 1 сағ ішінде ток күші 0,5 А ток өткен кезде 0,55 г металл бөлінеді. Металдың эквиваленттік массасын анықтаңыз. 66. а) CuSO4 мыс анодымен; б) NiSO4 никель анодымен; в) AgNO3 күміс анодымен ерітінділерінің электролизі кезінде электродтарда жүретін реакциялардың электрондық теңдеуін жазыңыз. 67. 50 мин бойы 3 А ток күшімен күміс нитратының сулы ерітіндісін электролиздегенде, катодта массасы 9,6 г күміс бөлінді. Ток бойынша шығынды анықтаңыз (η, %). 68. 3 сағ бойы 5 А ток күшімен калий сульфатының сулы ерітіндісін электролиздеді. Электродтарда жүретін процестердің электрондық теңдеуін құрастырыңыз. Нәтижесінде судың қандай массасы ыдырады және катод пен анодта бөлінген газдардың көлемі (қ. ж.) қаншаға тең? 69. 5 сағ бойы мырыш сульфатының сулы ерітіндісін электролиздеді, соның нәтижесінде анодта көлемі 6 дм3 (қ. ж.) оттегі бөлінді. Ток күшін есептеңіз (инертті электродтар). 70. 4 сағ бойы 2 А ток күшімен күміс нитратының сулы ерітіндісін электролиздеді. Инертті электродтарда жүретін процестердің электрондық теңдеуін құрастырыңыз. Катодта металдың қандай массасы бөлінді және анодта бөлінген газдың көлемі (қ. ж.) қандай? 71. 45 мин бойы 6 А ток күшімен кейбір металдар сульфатының сулы ерітіндісін электролиздеді, нәтижесінде катодта массасы 5,49 г металл бөлінді. Металдың эквиваленттік массасын есептеңіз. 72. Егер 33 мин 20 с бойы 2 А ток күшімен күміс нитратының сулы ерітіндісін электролиздегенде, күміс анодының массасы қалай өзгереді? Күміс нитратының сулы ерітіндісінің электролизі кезінде жүретін процестердің электрондық теңдеуін құрастырыңыз. 73. 2,5 сағ бойы 6 А ток күшімен натрий иодидінің сулы ерітіндісін электролиздеді. Көмір электродтарында жүретін процестердің электрондық теңдеуін құрастырыңыз, электродтарда бөлінетін заттардың массасын есептеңіз. 74. 15 мин бойы 2,5 А ток күшімен мыс (ІІ) сульфатының сулы ерітіндісінің электролизі кезінде массасы 0,72 г мыс бөлінді. Анодтары мыс және көмір электродтарында жүретін процестердің электрондық теңдеуін құрастырыңыз. Ток бойынша шығынды есептеңіз (η, %). 75. Массасы 8 г белгісіз заттың балқымасының электролизі кезінде анодта көлемі 11,2 дм3 (қ. ж.) сутегі бөлінді. Бұл қандай зат? Оның сулы ерітіндісінің электролизін жүргізуге бола ма?
Сұрақтар: 1. Ерітінділер қалай жіктеледі? 2. Ерудің жылу эффектісі нешеге тең? 3. Барлық сұйытылған судағы ерітінділер үшін судың иондық көбейтіндісі тұрақты шама бола ала ма? 4. Қандай тұздар жарым-жартылай гидролизденеді? Неге? 5. Кез келген сулы ерітіндінің ортасын қалай сипаттауға болады? 6. Қандай заттар тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та қасиеттер көрсетеді? 7. Тотығу-тотықсыздану реакциясын алдынала тұжырымдауға бола ма? Мысал келтіріңіз. 8. Металл-ерітінді аймағында потенциалдың пайда болу механизмі қандай? 9. Электролиз процестерін жүргізгенде электродтар үшін материалды қандай факторлар таңдап алуды алдынала анықтайды? 10. Неліктен стандартты электродтық потенциалдар қатарындағы металдар белсенділігінің өзгеру тізбектілігі периодтық жүйенің тобындағы және периодтағы металл белсенділігінің өзгеру тізбектілігімен сәйкес келмейтінін түсіндіріңіз. Бақылау тапсырмаларының нұсқалары
Әдебиеттер тізімі 1. Коровин Н.В., Масленникова Г.Н., Мингулина Э.И., Филиппов Э.Л. Общая химия. – М.: Высшая школа, 2005. 2. Харин А.Н., Катаева Н.А., Харина Л.Г. Курс химии. – М.: Высшая школа,1983. 3. Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1999. 4. Гольбрайх З.Е., Маслов Е.И. Сборник задач и упражнений по химии. – М.: АСТ-Астрель, 2004. 5. Богатиков А.Н., Красицкий В.А., Лапко К.Н. Сборник задач, вопросов и упражнений по общей и неорганической химии. – Минск: Электронная книга БГУ, 2002. 6. Задачи и упражнения по общей химии. Под.ред. Коровина Н.В. – М.: Высшая школа, 2004. 7. Задачник по химии. Под ред. Амирхановой Н.А. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. 8. Лебедева М.И., Анкудимова И.А. Сборник задач и упражнений по химии с решением типовых и усложненных задач. – М.: Машиностроение, 2002. 9. Пірәлиев С.Ж., Бутин Б.М., Байназарова Г.М., Жайлау С.Ж. Общая химия. – Алматы, 2003. 10. Байназарова Г.М., Бутин Б.М., Жайлау С.Ж., Қуатбеков Қ.М. Общая химия. Решебник. – Алматы, 2006.
Мазмұны
жүктеу/скачать 85,41 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|