Вариант 11

ПЗ №1. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Вар	1.1	1.3	2.2	2.3	2.4
11	11	11	11	11	11

1.1. Для указанного элемента (табл. 1.2) напишите распределение электронов в порядке заполнения орбиталей в нормальном и возбужденном состояниях. Приведите электронно-графическую формулу валентных электронов. Определите число протонов и нейтронов в атоме элемента.

₄₄Ru

Распределение электронов для атома рутения в нормальном состоянии

напишем согласно правилу Клечковского, то есть с учетом энергии каждого

уровня и подуровня:

₄₄ Ru рутений 1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s¹4d⁷.

Для проявления возбужденного состояния нарисуем электронную














↑↓

↑↓

4d

5s
формулу валентного слоя:
Поскольку в нормальном состоянии у атома рутения имеется все, то возбужденное состояние совпадает с валентным.

Протон (р) - это частица, имеющая массу 1,67.10^-27 кг и положительный заряд.

Нейтрон (n) - незаряженная частица, обладающая массой 1,67.10^-27 кг.

Число протонов в ядре характеризует его заряд (z) и принадлежность

атома данному химическому элементу, соответствует порядковому номеру элемента. Его пишут слева внизу у символа элемента.

Сумму протонов (z) и нейтронов (n), содержащихся в ядре атома,

называют массовым числом (А), А = z + n. Массовое число обычно пишут

слева вверху у символа элемента.

Следовательно, у атома рутения ¹⁰¹ ₄₄ Ru имеется 44 протона и 57 нейтронов.

1.3. Определите элемент, последний по порядку заполнения электрон которого характеризуется следующими значениями квантовых чисел. Представьте электронную формулу в порядке заполнения орбиталей выбранного элемента (табл. 1.4).

Вариант	n	l	ml	ms
11	5	1	+1	+½

₅₁Sb сурьма 5p ³ N = 5 L = 1 M_l = 1 M_s = +½

Sb: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p³

Sb: [Kr]5s² 4d¹⁰ 5p³

2.2. С позиций метода ВС покажите образование предложенной молекулы PF₃. Какие орбитали соединяющихся атомов участвуют в образовании связей? Сколько σ- и π-связей содержит молекула? Какова пространственная структура молекулы? Каков тип гибридизации центрального атома в указанном соединении (если есть)? Отметьте полярность связей и полярность молекулы в целом.

Рассмотрим еще одну молекулу PF₃

Выписываем валентные электроны центрального атома – фосфора.












3s

3р


Далее надо перевести в возбужденное состояние. Однако, так как во втором слое нет свободных (пустых) орбиталей, эту операцию пропускаем.

₉F 1s ²2s ²2p ⁵













2s

2р

Определяем тип гибридизации. Для этого производим "сложение": s + p + p + p = 2sp³. Рисуем четыре оси и гибридные облака. Подводим валентные орбитали F (это s-элемент). Получаем угловую молекулу с теоретическим валентным углом 109 ^о .


Отдельные связи P–F – полярные ОЭО(P)=2,19, ОЭО(F)=4 молекула в целом тоже полярна, так как в вершине угла заряд со знаком "-", а в противоположной стороне "+". Происходит оттягивание электронов в сторону P, т.е. образуется диполь. Три связи P–F– ковалентные σ-типа. Молекула в целом неполярна.

2.3. С позиций метода ВС покажите образование предложенной Молекулы BCl₃. Какие орбитали соединяющихся атомов участвуют в образовании связей? Сколько σ- и π-связей содержит молекула? Какова пространственная структура молекулы? Каков тип гибридизации центрального атома в указанном соединении (если есть)? Отметьте полярность связей и полярность молекулы в целом.

Определяем тип гибридизации центрального атома. Для этого выписываем валентные электроны центрального атома ₅B.

2p





Далее "подводим" валентные электроны ₁₇Cl.
















3р

3s


Для образования трех одинаковых связей В-Cl необходима

гибридизация одного 2s и двух 2р-орбиталей - sp2-гибридизация с

образованием трех гибридных орбиталей, расположенных в одной плоскости под углом 120⁰ относительно друг друга:



Образованные гибридные орбитали перекрываются с p-орбиталями

атома хлора с образованием трех σ-связей:

8

В + 3Н = ВCl₃

Молекуля ВCl₃ имеет плоское треугольное строение.

Для определения полярности связей В-Cl необходимо сравнить

значения ОЭО атомов В и Cl; ОЭО(В) = 2,0; ОЭО(Cl) = 2,83. Поскольку

электроотрицательность хлора больше, то связь В-Сl будет полярной.

Однако в целом молекула ВCl₃ не обладает полярностью, так как полярность

связей В-Cl, направленных к вершинам правильного треугольника, взаимно компенсируется. Таким образом, в образовании молекулы ВCl₃ принимают участие р-орбитали атома Cl и sp-гибридные орбитали бора. Молекула ВCl ₃ не полярна, хотя содержит три полярные σ-связи, имеет плоскую треугольную структуру. Атом В находится в состоянии sp²-гибридизации.

2.4. В указанном комплексном соединении [Co(NH₃)₅Br]SO₄ отметьте комплексообразователь, лиганды, внутреннюю и внешнюю сферы; определите степень окисления комплексообразователя и координационное число. Напишите уравнение диссоциации комплекса, приведите выражение константы нестойкости (К_нест). Назовите это соединение.

Характеристики комплексного соединения	Формула комплексного соединения
	[Co(NH3)5Br]SO4
Комплексное соединение с ука-занием степеней окисления всех частиц	[Coх(NH3)5Br-]SO4 х = 3
Комплксообра- зователь	Со3+
Лиганды	NH
Координационное число	5+1
Ионы внутренней сферы	[Co(NH3)5Br]2+
Ионы внешней сферы	SO42-
Уравнение диссоциации комплексного соединения	[Co(NH3)5Br]SO4 [Co(NH3)5Br]2+ +SO42-
Уравнение диссоциации внутренней сферы	[Co(NH3)5Br]2+ Co3++5NH3+Br-
Константы нестойкости	Кнест.=

В соответствии с правилами ИЮПАК соединение называется

Пентаамминобромкобальта (III) сульфат.

ПЗ №2: ЗАКОНОМЕРНОСТИХИМИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ

ПЗ№3: РАСТВОРЫ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ВАРИАНТАМ

Вар-т	3.4	3.5	4.2	4.3	4.5
11	11	11	11	11	11

3.4. Рассчитайте изменение внутренней энергии (ΔU) в
химической реакции, представленной в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Вариант	Уравнения реакций
11	FеО (к) + СО (г) = Fе (к) + СО2 (г)

Р е ш е н и е

По закону Гесса определяем и (термодинамические параметры из табл.П1, с.101).

= = -241,84-396,3+263,7+110,5=-263,84 кДж<0, реакция экзотермическая

_{ΔU=-ΔH=263,84 кДж}
3.5. Вычислите изменение энергии Гиббса при Т = 298К для химической реакции, представленной в таблице 3.3. Будет ли протекать данная реакция самопроизвольно при указанных условиях? Рассчитайте предельную температуру (равновероятности протекания прямой и обратной реакции) и константу равновесия при Т = 298К для данного процесса.

Р е ш е н и е

По закону Гесса определяем и (термодинамические параметры из табл.П1, с.101).

= = -241,84-396,3+263,7+110,5=-263,84 кДж<0, реакция экзотермическая

=213,6+27,15-58,79-197,4=-15,44 Дж/К.

определяем по второму закону термодинамики:

= - 298· = -263,84 - 298·(-15,44) ·10^-3 = -268,44 кДж, то есть реакция при 298 К термодинамически вероятна.

Температура равновесия реакции – это Т_равн, когда = 0.



Большое значение свидетельствует о том, что в стандартных условиях идет практически только прямая реакция.

Ответ: = -263,84 кДж; = -15,44 Дж/К; = -268,44 кДж;

Т_равн = 17088К; = 10^-47

4.2. Для реакции аА + bB → Продукты при увеличении концентрации вещества А в n₁ раз скорость реакции выросла в m₁ раз, а при увеличении концентрации вещества В в n₂ раз скорость реакции выросла в m₂ раз (табл. 4.2).

1) определите кинетический порядок по реагентам и общий кинетический порядок реакции;

2) рассчитайте константу скорости реакции, если при концентрациях веществ А и В, равных С(А) и С(В) моль/л соответственно, скорость реакции составила v моль/(л · с) (табл. 4.3).

3) приведите кинетическое уравнение реакции.

Т а б л и ц а 4.2

Вариант	Изменение С(А) n1	Изменение v m1	Изменение С(В) n2	Изменение v m2
11	25	25	4	16

Вариант	С(А), моль/л	C(B), моль/л	v, моль/(л·с)
11	0,12	0,2	0,72

Р е ш е н и е

1) Согласно закону действующих масс для химической кинетики кинетическое уравнение для приведенной реакции в общем виде будет иметь вид:

v = k · с^х(A) с^y(B),

где х – кинетический порядок реакции по веществу А, у –кинетический порядок реакции по веществу В.

х и у найдем на основе данных о влиянии изменения концентрации каждого реагента на скорость реакции.

а) Для вещества А:
v'/v=k · 〈25 ∙ с(A) ^х /k · 〈 ∙ с(A) ^х =25 или, после сокращения 25x = 25, откуда x = 1.

б) Аналогично для вещества В:
v^,,/v=k · 〈16 ∙ с(A) ^х /k · 〈 ∙ с(A) ^х =4 или,

или после сокращения 16 y = 4, откуда y = 2.
На данном этапе кинетическое уравнение будет иметь вид:

v = k · с¹(A) с²(B)

2) Рассчитаем константу скорости, используя данные из условия задачи и приведенное выше кинетическое уравнение:

v = с¹(A) с²(B);

0,72 = k · 0,12·0,20², откуда k = 150 л ²/(моль ² · мин).

Единицу измерения константы скорости определили, исходя из анализа размерностей: [моль/(л · мин)] = [k] · [моль/л]³. Откуда

[k] =[л ²/(моль ² · мин)].
3) Окончательный вид кинетического уравнения приведенной реакции имеет вид:

v =150 с¹(A) с²(B).
Оно позволяет рассчитать скорость реакции при заданных значениях концентраций реагентов А и В.

4.3.3. При повышении температуры от Т₁ до Т₂ скорость реакции увеличилась в n раз (табл. 4.6). Рассчитайте температурный коэффициент γ этой реакции.

Т а б л и ц а 4.6

Вариант	Т1, ℃	Т2, ℃	n
11	55	85	40

Используем правило Вант-Гоффа:





температурный коэффициент γ этой реакции 3,4.
4.5. Для приведенной обратимой реакции (табл. 4.9):

1) запишите выражение константы равновесия;

2) определите направление смещения равновесия при…

а) изменении концентрации одного из веществ;

б) изменении температуры;

в) изменении внешнего давления.

Свои ответы поясните.

Т а б л и ц а 4.9

Вариант	Уравнение реакции, , кДж/моль	Воздействие на равновесие
		С	Т	р
11	CO(г) + Cl2(г) COCl2(г) = ‒223,0 кДж	уменьшение С(Cl2)	повышение	повышение

Р е ш е н и е

1) Данная реакция гетерогенная. Согласно закону действующих масс для химического равновесия, константа равновесия, выраженная через равновесные концентрации участников процесса, будет иметь вид:



2) В соответствии с принципом смещения химического равновесия
Ле Шателье: а) Увеличение концентрации одного из веществ, участвующих в равновесном процессе, ускоряет тот процесс, в котором это вещество расходуется. Равновесие смещается в том же направлении. В данном случае уменьшение С(Cl₂) уменьшает реакцию по его расходованию (т.е. слева направо) и приведет к смещению равновесия вправо, в сторону исходных продуктов;

б) Повышение температуры приводит к смещению равновесия в сторону эндотермической реакции. В рассматриваемом случае прямая реакция экзотермическая ( ). Соответственно, обратная реакция будет эндотермической. Таким образом, при повышении температуры равновесие в данном случае сместится влево, в сторону реагентов.

в) Уменьшение внешнего давления приводит к смещению равновесия в сторону больших объемов (большего числа молей газообразных участников равновесного процесса). В данном случае в левой части уравнения 2 моль газов, в правой части – 1 моль. Следовательно, понижение давления приведет к смещению равновесия влево, в сторону исходных веществ.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ВАРИАНТАМ [1]

Вар-т	5.1	5.2	5.3	5.4	Инд.
11	11	11	11	11	5.14

5.1. Найдите массу соли CuSO₄, необходимую для приготовления раствора объемом V =0,65л с массовой долей 2. Плотность раствора ρ 1019 кг/м³ . Вычислите молярную концентрацию эквивалента, молярную концентрацию, моляльность и титр этого раствора.

1. Определяем молярную массу и молярную массу эквивалента CuSO₄

М (CuSO₄ ) = 160 г/моль, Э (CuSO₄ ) = 160/4=40г/моль.

2. Находим массу CuSO₄ , необходимую для приготовления 0,65 л его раствора с массовой долей 2 %. Массовая доля ω показывает, сколько единиц массы растворенного вещества содержится в 100 единицах массы раствора.

Масса раствора равна произведению объема раствора (V) на его плотность (ρ)

m = 0,65·10^-3 м³ · 1019 кг/м³ = 0,662 кг.

В 100 кг раствора содержится 2 кг CuSO₄

В 0,662 кг раствора содержится х кг CuSO₄ ,

х=0,013 кг CuSO₄

3. Находим молярную концентрацию раствора. Молярная концентрация раствора С_М показывает количество растворенного вещества, содержащегося в 1 л раствора.

В 0,65 л раствора содержится 13 г CuSO₄ .

В 1 л раствора содержится х г CuSO₄ ,

Х=20 г

Молярная концентрация С _CuSO4 =20/160=0,125 моль/л

4. Находим молярную концентрацию эквивалента. Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) раствора показывает

число молярных масс эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в

1 л раствора.

c_эк(CuSO₄ ) = 20/40=0,5 моль/л

5. Находим моляльность раствора. Моляльность раствора c_m (моль/кг)

показывает количество растворенного вещества, находящееся в 1 кг

растворителя.

Масса воды равна 662 г – 13 г = 649 г.

Количество BaCl₂ равно 0,03 моль

В 649 г Н₂О растворено 0,08 моль CuSO₄ .

В 1000 г Н₂О растворено х моль CuSO₄ ,

Х=0,12 моль/кг.

6. Находим титр раствора. Титр раствора Т показывает массу (г) растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора. В 1 л раствора

содержится 20 г CuSO₄ .

Т = 20/1000= 0,0200 г/мл.
5.2. Рассчитайте рН раствора соединения KOH основания и концентрации ионов Н+ и ОН− в растворе, содержащем m 0,112г соединения в объеме V 250мл раствора (α = 1).

Р е ш е н и е

Находим молярную концентрацию раствора KОН. Молярная масса KОН равна 56 г.

сNaOH= 0,112/56·0,25= 0,008 моль/л

Концентрация ОН− - ионов равна сNaОН = 0,008 моль/л.

рОН раствора рассчитываем по формуле

рОН = - lg aOH- = − lg γOH- ⋅[OH- ],

для расчета γOH- определяем ионную силу раствора

I = 1/2 ∑сi ⋅ zi2 =1/2 (cK+ ⋅ z2K+ + c OH- ⋅ z2OH- ) =1/2(0,001•12 + 0,001•12) = 0,001.

Из табл.П 6 находим γOH- = 0,964. Следовательно, рОН =- lg(0,964•0,001) = 3,02.

рН = рКв – рОН = 14 – 3,02 = 10,98.

5.3. Составьте ионное и молекулярное уравнения реакции гидролиза

Соли Na₂CO₃ , выражение для константы гидролиза и оцените величину рН раствора.

Соль сульфида аммония диссоциирует, образуя ионы

Na₂CO₃ ←→ 2 Na⁺ +CO₃²⁻ .

Ионы Na⁺ и ион CO₃²⁻ взаимодействуют с ионами воды, образуя малодиссоциирующее соединение Н₂CO₃, которое распадается на H₂O и СО₂. Гидролизуется соль необратимо и полностью.

Na₂CO₃ + 2 H₂O = 2NaOH +H₂CO₃

2Na⁺+CO₃ ^2- + H₂O = 2 Na⁺+2OH^- +H₂O+CO₂

CO₃ ^2- +H₂O = 2OH^- +CO₂

K_г=К_в/( К_д(H2CO3)

Cледовательно реакция среды щелочная.

5.4. Образуется ли осадок труднорастворимого соединения, если смешать равные объемы растворов двух солей BaCl₂ и K₂SO₄ концентрацией с 0,002 моль/л? ПР(BaSO₄) 1,08·10^-10

Р е ш е н и е

При смешении равных объемов растворов объем стал в 2 раза больше, а концентрация каждого из растворенных веществ уменьшилась вдвое, то есть 0,001 моль/л;

Концентрации ионов Ba²⁺ , Cl⁻ ,K⁺ и SO₄²⁻ cоответственно равны

cBa²⁺ = 0,001 моль/л; c_Cl- = 0,002 моль/л; c_K+ = ·0,002 моль/л; с_SO42- = 0,001 моль/л.

ПР=a_Ba2+a_SO42-=0,001·0,001=10^-6

Ионная сила раствора равна

I = 1/2 ( с_Ba2+ ⋅ z_Ba2+² + c_Cl-⋅ z ²_Cl- + c_K+ z ²_K+ + c_SO42- ⋅ z_SO42-² ) = 1/2 (10^-3 ·4 + 2∙10^-3 +2∙·10^-3 ·1+10^-3 ·4)= 12·10^-3 = 0,012.

Учитывая коэффициенты активности для Ba²⁺ и SO₄²⁻ (табл.П 6), рассчитываем активности этих ионов в растворе

а _Ba2+ =γ_Ba2+С_Ba2+ = 0,67·10^-3 =0,67 ·10^-3 моль/л

а _SO42- =γ_SO42-С_SO42- = 0,66·10^-3 =0,66·10^-3 моль/л

ПР= a_Ba2+a_SO42-=0,67 ·10^-3∙0,66·10^-3 =0,44·10^-6<1,08·10^-10

Значит осадок не образуется.

5.14. Сколько мл 20 % соляной кислоты плотностью 1,098 г/см³потребуется для приготовления 1 л 2 М раствора?

1. находим количество вещества хлоридной кислоты в 1л:

n=V×с

n=1л×2моль/л=2моль

2. находим массу 2моль хлоридной кислоты:

m=n×М
m=2 моль×36,5г/моль=73г

3. узнаем массу раствора, в котором находится 73г кислоты ы где эта масса кислоты равна 20% масс. раствора:

m(раствора хлоридной кислоты)=m(кислоты)/w(кислоты)

m=73г/0,20=365г

4. рассчитываем объем раствора, масса которого =365г, а плотность1,098г/мл:

V=m/ρ

V=365г/1,098г/мл=332,4г

Ответ: 332,4 г

---

Тема. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ

Задачи	6.1	6.2	6.3	6.4	6.5
11	11	11	11	11	11

6.1. Определить тип окислительно-восстановительной реакции, степень окисления окислителя и восстановителя (табл. 6.3).

Т а б л и ц а 6.3

Вариант	Реакция
11	NH4NO3 = N2O + 2H2O

Рассмотрите ОВР, схема которой:

NH₄NO₃ ⟶ N₂O + 2H₂O

N^-3 - 4ē ⟶ N⁺ |1 восстановитель (окисление)

N⁺⁵ + 4ē ⟶ N^{+ 4} |1 окислитель (восстановление)
NH₄NO₃ является восстановителем, NH₄NO₃ является окислителем (конпропорционирования).
6.2. Используя метод ионно-электронного баланса, подберите коэффициенты в уравнении окислительно-восстановительной реакции. Рассчитайте термодинамическую вероятность процесса, укажите направление реакции (табл. 6.4).

Т а б л и ц а 6.4

Вариант	Реакция
11	H2O2 + PbO2 + CH3COOH → O2 + Pb(CH3COO)2 + H2O

Решение:

2O^-1 O₂⁰ 2 | окислитель восстановление

Pb⁴⁺ Pb²⁺ 1 | восстановитель окисление

Методом полуреакций:

1 H₂O_{2 O2} +2H⁺

1 PbO₂ +4H⁺ Pb²⁺+ 2H₂O

PbO₂ +4H⁺ +2H₂O = H₂O₂+2H⁺ + Pb²⁺+ 2H₂O

H₂O₂+PbO₂ +2CH₃COOH → O₂ + Pb(CH₃COO)₂ + 2H₂О

Рассчитываем Е⁰₂₉₈ и ∆G⁰₂₉₈ данной реакции:

---

Е ⁰₂₉₈ = φ ⁰_{окислителя} - φ ⁰ _{восстановителя} = (-1,455) –0,682 =- 2,137 В.

∆G ⁰₂₉₈ = - zF Е₂₉₈ = - 2 · 96500 · -2,137 · 10^-3 = +412,4 кДж/моль .

6.3. Рассчитайте электродвижущую силу гальванического элемента по стандартным значениям энергии Гиббса (∆G ⁰₂₉₈ для
реакции. Напишите реакции, происходящие на электродах, составьте схему гальванического элемента (табл. 6.5).

1 H₂O_{2 O2} +2H⁺

1 PbO₂ +4H⁺ Pb²⁺+ 2H₂O

PbO₂ +4H⁺ +2H₂O = H₂O₂+2H⁺ + Pb²⁺+ 2H₂O

H₂O₂+PbO₂ +2CH₃COOH → O₂ + Pb(CH₃COO)₂ + 2H₂О

Рассчитываем Е⁰₂₉₈ и ∆G⁰₂₉₈ данной реакции:

Е ⁰₂₉₈ = φ ⁰_{окислителя} - φ ⁰ _{восстановителя} = (-1,455) –0,682 =- 2,137 В.

∆G ⁰₂₉₈ = - zF Е₂₉₈ = - 2 · 96500 · -2,137 · 10^-3 = +412,4 кДж/моль .

Схема гальванического элемента примет следующий вид

(–) _O2 ,2H⁺ | H₂O₂ || PbO₂ | Pb²⁺, 2H₂O (+).

При наличии внешней цепи на электродах протекают следующие реакции

2	H2O2 O2 +2H+	окисление	восста- новитель	Анод
2	PbO2 +4H+ Pb2++ 2H2O	восста- новление	окисли- тель	Катод

6.4. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного двумя данными металлами, погруженными в растворы солей с известными концентрациями ионов, рассчитайте ЭДС этого элемента (табл. 6.6).

Т а б л и ц а 6.6

Вариант	Металлы	Соли	Концентрации
11	Pd, Cd	PdSO4, CdI2	С(Pd2+) = 0,1 M; С(Cd2+) = 0,03 M

---

Р е ш е н и е

Равновесие для первого электрода Pd | PdSO₄ (0,1 M).

Токообразующая реакция Pd²⁺ + 2 = Pd⁰.

φ = φ + lg = 0,987+ lg0,1 = 0,958 B.

Аналогично, для второго электрода Cd | CdI₂ (0,03 M).

Токообразующая реакция Cd²⁺ + 2 = Cd⁰.

φ = φ + lg = –0,403+ lg 0,03 = –0,448 B.

При составлении гальванического элемента более отрицательным электродом будет система Co | Co²⁺, более положительным – Pd |Pd²⁺. Схема гальванического элемента примет следующий вид

(–) Cd | CdI₂(0,03 M) || PdCl₂(0,1 M) | Pd (+).

При наличии внешней цепи на электродах протекают следующие реакции

3	Cd0 =Cd+2 + 2	окисление	восста- новитель	Анод
2	Pd2+ + 2 = Pd0	восста- новление	окисли- тель	Катод

Реакция в элементе в целом Cd⁰ + Pd²⁺ = Cd²⁺ + Pd⁰.




2

Электродвижущая сила этого элемента может быть рассчитана как по ранее определенным электродным потенциалам

---

, так и непосредственно.

E₂₉₈ = φ – φ = ( 0,958 – (–0,448)) =1,406 B.
6.5. При электролизе раствора данной соли металла током I, А, масса катода возросла на mг. Учитывая, что выход металла по току B_i, %, рассчитайте, какое количество электричества и в течение какого времени пропущено. Составьте схему электролиза c растворимым и нерастворимым анодом (табл. 6.7).

Т а б л и ц а 6.7

Вариант	Формула cоли	I, A	m, г	Bi (Me), %
11	SbF3	0,99	0,77	71

Р е ш е н и е

Составляем схему электролиза с нерастворимым анодом.

Электрохимическая система имеет следующий вид

(- ) Fe | SbF₃, H₂O | Ti (+).

В качестве покрываемого металла выбрано железо; нерастворимого анода – титан.

В растворе присутствуют следующие ионы и молекулы

SbF₃ ←→ Sb²⁺ + 3F⁻ (электролитическая диссоциация);

SbF₃ + 3H₂O = Sb(OH)₃ + 3HF (гидролиз);

Sb³⁺ + 3Н₂О = Sb(ОН)₃↓ + 3Н⁺, рН < 7, среда кислая.

Следовательно, при составлении схемы электролиза надо учитывать

ионы Sb³⁺, F⁻ , Н+, молекулы Sb(OH)₃, H₂O.

Реакции на электродах

А: 2Н₂О = О₂ + 4Н⁺ + 4е ;

К: Sb³⁺ + 3е = Sb⁰

2Н⁺ + 2е = Н₂.

Из-за выделения водорода на катоде совместно с восстановлением ионов Sb(III) выход по току металла меньше 100 %.

Схема электролиза водного раствора SbF₃с нерастворимым анодом:

(–) Катод (+) Анод (нерастворимый)

← Sb³⁺ → H₂O

← H⁺ → F

Sb³⁺ + 3 = Sb⁰

2H⁺ + 2 = H₂ 2H₂O - 4

---

Смотрите также файлы

• Реферат Урок Отчет Программа Закон Курсовая Задача Занятие Лекция Решение Протокол.docx

• Экологическая безопасность технических систем и защита биосферы.docx

• Урок 36 5 абвг класс Дата Тема Победа греков над персами в марафонской битве Цели.docx

• Непосредственное интегрирование.docx

• Использование кроссвордов, как тип проектной деятельности в начальной школе Тишкова Марина Сергеевна.pptx