Необходимый уровень подготовки студентов
1. Знать понятия: степень окисления элемента, окислитель, восстановитель, окислительно-восстановительная реакция.
2. Знать наиболее распространенные окислители и восстановители.
3. Уметь связывать окислительно-восстановительные свойства веществ со степенью окисления образующих их атомов элементов.
4. Уметь составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций и расставлять в них коэффициенты, используя метод электронного баланса и метод полуреакций.
Задания для самоконтроля
1. Определите степень окисления серы в соединениях: Н2 S , Na 2 S 2 O 3 , H 2 SO 3 , H 2 SO 4.
2. Приведите примеры межмолекулярных и внутримолекулярных окислительно-восстановительных реакций.
3. Определите, возможно ли протекание реакции в прямом направлении при 298 К:
CuO + H 2 = Cu + H 2 O (ж)
4. От каких факторов зависит окислительно-восстановительный потенциал? Напишите уравнение для расчета окислительно-восстановительного потенциала этой реакции.
5. Приведите пример окислительно-восстановительной реакции, потенциал которой зависит от pH среды, напишите уравнение для расчета окислительно-восстановительного потенциала этой реакции.
6. Какими способами можно определить направление окислительно-восстановительной реакции?
7. Напишите уравнение реакции для расчета окислительно-восстановительного потенциала реакции:
[ Co ( NH 3 )6]3+ + e = [ Co ( NH 3 )6]2+
Рассчитайте значения потенциала при 298 К для случаев, когда активности окисленной и восстановленной форм вещества равны (моль/л): 0,01 и 1,0; 1,0 и 0,01.
|
|
|
Лабораторная работа №11
Электрохимический ряд напряжений металлов
Цель работы: ознакомиться на опыте с зависимостью окислительно-восстановительных свойств металлов от их положения в электрохимическом ряду напряжений.
Оборудование и реактивы: пробирки, держатели для пробирок, спиртовка, фильтровальная бумага, пипетки, 2н. растворы HCl и H 2 SO 4, концентрированная H 2 SO 4, разбавленная и концентрированная HNO 3, 0,5М растворы CuSO 4 , Pb ( NO 3 )2 или Pb ( CH 3 COO )2; кусочки металлических алюминия, цинка, железа, меди, олова, железные канцелярские скрепки, дистиллированная вода.
Теоретические пояснения
Химический характер какого-либо металла в значительной степени обусловлен тем, насколько он легко окисляется, т.е. насколько легко его атомы способны переходить в состояние положительных ионов.
Металлы, которые проявляют легкую способность окисляться, называются неблагородными. Металлы, которые окисляются с большим трудом, называются благородными.
Каждый металл характеризуется определенным значением стандартного электродного потенциала. За стандартный потенциал j0 данного металлического электрода принимается ЭДС гальванического элемента, составленного из стандартного водородного электрода, расположенного слева, и пластинки металла, помещенной в раствор соли этого металла, причем активность (в разбавленных растворах можно использовать концентрацию) катионов металла в растворе должна бать равна 1 моль/л; Т=298 К; р=1 атм. (стандартные условия). Если условия реакции отличны от стандартных, нужно учитывать зависимость электродных потенциалов от концентраций (точнее активностей) ионов металлов в растворе и температуры.
|
|
|
Зависимость электродных потенциалов от концентрации выражается уравнением Нернста, которое применительно к системе:
Men + + n e -→Me
Можно записать в следующем виде:
, (11.1)
где 
- стандартный электродный потенциал, В;
R – газовая постоянная, 
;
F – постоянная Фарадея (»96500 Кл/моль);
n – число электронов, участвующих в процессе;
аМе n + - активность ионов металла в растворе, моль/л.
Принимая значение Т=298К, получим
(11.2)
причем активность в разбавленных растворах можно заменить концентрацией ионов, выраженной в моль/л.
|
|
|
Располагая металлы в порядке возрастания величины их стандартных электродных потенциалов j 0 , отвечающих полуреакции восстановления, получают ряд напряжений металлов (ряд стандартных электродных потенциалов). В этот же ряд помещают стандартный электродный потенциал водорода, принимаемый за нуль, для системы, в которой протекает процесс:
2Н+ + 2е- = Н2, (11.3)
При этом стандартные электродные потенциалы неблагородных металлов имеют отрицательное значение, а благородных – положительное.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 113; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!