Тема 4. Комплексные соединения

Теоретический материал: координационная теория Вернера, классификация и номенклатура комплексных соединений, константа нестойкости комплексных соединений.

ПЛАН характеристики комплексного соединения:

а) внешняя и внутренняя сферы

б) заряд комплексного иона

в) центральный атом, заряд, координационное число

г) лиганды

д) название комплексного соединения

е) уравнения диссоциации комплексного соединения и комплексного иона, выражение для константы нестойкости комплексного иона

Практические задания

4.1.Охарактеризуйте комплексные соединения по координационной теории Вернера, напишите уравнения диссоциации и выражения для К_нест., назовите комплексные соединения:

а) [Fe(CN)₆]Cl₃, Na₄[Co(NO₂)₆],

б) К₄[Fe(CN)₆], [Mn(CO)₆](NO₃)₂,

в) Na₃[Fe(CN)₆], [Fe(H₂O)₆]SO₄,

г) Na₄[Cr(CN)₆], Ca₂[Mn(OH)₆],

д Na₃[CoF₆], K₂[Co(NH₃)₅Cl],

е) Na[Co(NH₃)₄Cl₂],

ж) Ca[Ni(H₂O)₂(SCN)₄],

з) K₃[Cr(C₂O₄)Cl₂(OH)₂].

и) Na₃[Fe(CN)₄Cl₂],

к) [Pt(NH₃)₅Br](NO₃)₃,

л) K₃[Fe(H₂O)F₅].

4.2.Напишите формулы комплексных соединений по их названиям:

- хлорид гексаамминкобальта (111)

- сульфат бромопентаамминхрома (111)

- хлорид дихлороакватриамминкобальта (111)

- гексафтороалюминат натрия

- тетрахлороцинкат аммония

- пентахлороакваиридат (111) калия

- трихлоротриамминиридий (111)

- дихлороамминкарбонилплптина (11)

- пентакарбонилжелезо (0)

- гексахлороплатинат(1V) пентаамминаквакобальта (111)

- триоксалатоалюминат аммония.

4.3.Какой из комплексных ионов более устойчив: а) [Ag(CN)₂]^-К_нест= 8*10^-22; б) [AgBr₂]^-К_нест= 7,8*10^-8?

Тема 5. Химическая кинетика. Химическое равновесие

Теоретический материал:

- скорость химической реакции; факторы, влияющие на скорость гомогенной и гетерогенной реакции; зависимость скорости от концентраций (парциальных давлений) веществ (закон действия масс); зависимость скорости от температуры (правило Вант-Гоффа);

- химическое равновесие с точки зрения химической кинетики; константа равновесия; принцип Ле-Шателье.

Задачи

5.1.Во сколько раз увеличится скорость реакции

А + 2В = АВ₂

а) при увеличении [A] в два раза;

б) при увеличении [B] в два раза;

в) при увеличении концентраций обоих веществ в два раза?

5.2. Во сколько раз изменится скорость прямой реакции N_{2 (г.)} + 3Н_{2 (г.)} D 2NН_{3 (г.)}

а) при увеличении [N₂] в три раза;

б) при уменьшении [Н₂] в два раза;

в) при увеличении концентраций [N₂] в три раза и при уменьшении [Н₂] в два раза?

5.3. Во сколько раз увеличится скорость реакции 2SO_{2 (г)} + O_{2 (г)}  2SO_{3 (г)}

а) при увеличении [SO₂] в три раза;

б) при увеличении [O₂] в два раза;

в) при увеличении концентраций обоих веществ в два раза?

5.4.Какие воздействия увеличат скорость реакции:

4FeS₂ + 11О₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂ ΔH <0?

5.5. Какие воздействия увеличат скорость прямой реакции CO_{2 (г)} + C _(тв) D 2CO _(г) ΔH >0

5.6. Какие воздействия увеличат скорость прямой реакции

Fe₂O_{3 (т)} + 3CO_(г) D 2Fe_(т) + 3CO_{2 (г)}; ΔH =  26,8 кДж.

5.7. Температурный коэффициент скорости реакции, протекающей в газовой фазе, равен 2. Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции, если повысить температуру от 60 до 120ºС.

5.8.Если температурный коэффициент скорости химической реакции равен 2, то при повышении температуры от 20°C до 50°C скорость реакции увеличится в ___________ раз.

5.9.Температурный коэффициент скорости химической реакции равен 2. Во сколько раз изменяется при повышении температуры от 20°C до 70°C скорость реакции?

5.10.Во сколько раз увеличится константа скорости химической реакции при повышении температуры на 40⁰С? Температурный коэффициент реакции равен 3,2.

5.11. Вычислите во сколько раз изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80 ºС. Температурный коэффициент скорости реакции 3.

5.12.Скорость химической реакции при 20⁰С равна 4 моль/(л^.с). Вычислить скорость реакции при 60⁰С, если температурный коэффициент реакции равен 3.

5.13.Если температурный коэффициент скорости химической реакции равен 2, то при повышении температуры от 30°C до 60°C скорость реакции увеличится (уменьшится) в ______ раз.

5.14.Скорость химической реакции при 30⁰С равна 6 моль/(л*с). Если температурный коэффициент скорости реакции равен 2,2, то при температуре 60°C скорость реакции ______ моль/(л*с)

5.15.Если температурный коэффициент скорости химической реакции равен 3,5, то во сколько раз изменится скорость реакции при повышении температуры от 20°C до 40°C?

5.16.На сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 50 раз. Температурный коэффициент равен 2,3.

5.17.На сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 100 раз? Температурный коэффициент реакции равен 2.

5.18.На сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 729 раз? Температурный коэффициент реакции равен 3.

5.19.На сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 30 раз? Температурный коэффициент реакции равен 2,5.

5.20.На сколько градусов надо изменить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 81 раз? Температурный коэффициент реакции равен 3.

5.21.На сколько градусов надо изменить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 27 раз? Температурный коэффициент реакции равен 3.

5.22.Вычислить температурный коэффициент реакции, если константа скорости ее при 120⁰С составляет 5,88^.10^-4, а при 170⁰С равна 6,7^.10^-2.

5.23.При повышении температуры на 40⁰С скорость реакции возросла в 1200 раз. Вычислить температурный коэффициент реакции.

5.24.Некоторая реакция при температуре 20⁰С протекает за 48 минут. Определить время реакции при температуре 50⁰С, если температурный коэффициент реакции равен 2.

5.25.Некоторая реакция при температуре 20⁰С протекает за 20 минут. Определить время реакции при температуре 40⁰С, если температурный коэффициент реакции равен 2.

5.26. Какие воздействия приводят к смещению вправо равновесия системы:

1) 2CO _(г) + O_{2 (г)} D 2CO_{2 (г)}; ΔH = - 556 кДж.

2) N_{2 (г.)} + 3Н_{2 (г.)} D 2NН_{3 (г.);} ΔH=  92, 4 кДж.

3) СОCl₂(г) ↔CO(г) +Cl₂(г)ΔH= 113кДж

4) 2СО ↔ СО₂+ СΔH= -171кДж

5) SO₂+ 1/2O₂↔SO₃ΔH= -96,2кДж/моль

6) PCl₅↔PCl₃+Cl₂ΔH= 129,7кДж

7) 1/2N₂ + 1/2O₂ ↔ NO ΔH = 90,4кДж/моль

8) 2SO₃↔ 2SO₂+O₂ΔH= 192кДж

9) 3N₂O_(г) + 2NH_{3 (г)} D4N_{2 (г)}+ 3H₂O _(г); ΔH =879кДж

10) 4HCl_(г)+ O_2(г)D2H₂O_(г) + 2Cl_{2 (г)}; ΔH =113 кДж

11) CO_{2 (г)}+C_(т)D2CO_(г)ΔH= + 172 кДж

12) 4NH_{3 (г)}+7O_{2 (г)}D4NO_{2 (г)}+ 6H₂O_(г); ΔH < 0

13) 2SiCl_{2 г)}DSi _(т)+ SiCl_{4 (г)}; ΔH > 0

14) CH_{4 (г)}+ 2H₂S _(г) 3H_2(г)+ CS_2(г); ΔH = + 205,4 кДж

15) N_{2 (г)}+O_{2 (г)}2NO _(г);ΔH= + 180 кДж.

16) Fe₂O_{3 (тв)}+ 3С _(тв)D2Fe_(тв)+ 3СО_(г);ΔH= + 490 кДж

17) CaCO_{3 (т)} D CO_{2 (г)} + CaO_(т) ΔH >0

18) 4FeS₂ + 11О₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂ ΔH <0

5.27. Каким образом можно сдвинуть равновесие в сторону обратной реакции:

1) NH₄Cl_(т) D NH_{3 (г)} + HCl_(г); ΔH = + 176,2 кДж;

2) 2HBr _(г) D H_{2 (г)} + Br_{2 (г)}; ΔH = + 72,43 кДж

3) H_{2 (г)} + S _(ж) D H₂S _(г); ΔH =  20,9 кДж

4) PCl_{5 (г)}  PCl_{3 (г)} + Cl_{2 (г)}; ΔH = 92,6 кДж.

5) 2SO_{2 (г)} + O_{2 (г)}  2SO_{3 (г)} ΔH = - 196,6 кДж.

6) H_{2 (г)} +Ј_{2 (г)}  2HЈ_(г) ΔH = - 10,36 кДж.

5.28. Какие воздействия не приведут к смещению равновесия систем:

H_{2 (г)}+Br_{2 (г)}D2HBr_(г);ΔH<0

CO_{2 (г)}+C_(тв)D2CO_(г);ΔH>0

C_(тв.)+H₂O_(пар)DCO_(г)+H_{2 (г)};ΔH>0