Завдання та запитання для самопідготовки

1. Визначте електрорушійну силу концентраційного гальванічного елемента, утвореного з двох мідних електродів, занурених у розчини: один з них з концентрацією 0,0001М, другий – з концентрацією 1М.

2. Визначте ЕРС та запишіть електродні процеси гальванічного елемента, складеного із Zn платівки, зануреної в розчин солі цинку з молярною концентрацією 0,1 моль/л та Zn пластинки, зануреної в розчин такої ж солі з концентрацією 0,001 моль/л.

3. Визначте ЕРС та запишіть електродні процеси гальванічного елемента, складеного із Zn пластинки, зануреної в розчин солі цинку з молярною концентрацією 0,1 моль/л та Cu пластинки, зануреної в розчин солі купруму з молярною концентрацією 0,001моль/л.

4. Потенціал магнієвого електрода, зануреного в розчин солі Mg, дорівнює – 2,41 В. Розрахувати концентрацію іонів [Mg²⁺] в розчині, якщо стандартний електродний потенціал магнію Е⁰ Mg/Mg²⁺ = –2,37 В.

5. Розрахувати концентрацію іонів водню [Н⁺] в розчині, в якому потенціал водневого електрода дорівнює –82 МВ.

6. Скласти схему електролізу розчину нітрату калію. Чому дорівнює кількість витраченої електрики, якщо на аноді виділилось 280 мл газу (н.у.)? Що і в якій кількості виділилось на катоді?

7. Яка кількість міді виділилась на катоді при пропусканні через розчин сульфату міді струму силою 3А протягом 1 год 20 хв 40 с? Який газ і в якій кількості виділився на аноді?

8. Через розчин сульфату цинку пропустили струм силою 2А протягом 30 хв. На катоді виділилось 1,21 г цинку. Визначити вихід цинку за струмом.

9. Виріб із металу А покрито металом В. Який із металів буде піддаватись корозії при руйнуванні цілісності покриття і скласти схему гальванічного елемента, що утворився і рівняння катодного та анодного процесів: а) в кислому середовищі; б) в нейтральному середовищі; в) у вологому повітрі.

1. А – Fe і В – Sn;

2) А – Al і В – Cu;

3) А – Fe і В – Ni;

4) А – Fe і В – Zn;

Наведіть рівняння електродних процесів.

10. Скласти схему електрохімічної корозії лудженого заліза (Fe –Sn): а) в кислому середовищі; б) в нейтральному середовищі.

Лабораторна робота № 9 Координаційні сполуки

Мета: познайомитись з реакціями комплексоутворення та їх особливостями, навчитись розрізняти комплексні сполуки серед інших, вивчити їх основні властивості.

Дослід 1. Катіонні комплекси.

1. В дві пробірки внести по 3-4 краплі розчинів солей: в першу нікелю (ІІ) сульфату, в другу купруму (ІІ) сульфату і такий самий об’єм лугу. До отриманих осадів прилити 5-6 крапель 25%-го розчину аміаку. Що відбувається? Написати рівняння реакцій. Координаційне число нікелю (ІІ) дорівнює 6, а купруму (ІІ) 4.

2. До розчинів солей цинку та кадмію додати невелику кількість розбавленого розчину аміаку, а потім його надмір. Поясніть процеси, що відбуваються у розчинах.

Дослід 2. Аніонні комплекси.

1. Калію тетрайодобісмутат. У пробірку з 3-4 краплями розчину бісмуту (ІІІ) нітрату прилити по краплях розчин калію йодиду до випадіння темно-бурого осаду бісмуту йодиду. Осад розчинити в надлишку калію йодиду. Розчин бісмуту нітрату можна замінити розчином ртуті (ІІ) нітрату. Отримаємо калію тетрайодомеркурат (ІІ). Написати рівняння реакцій, враховуючи, що координаційні числа бісмуту і ртуті однакові і дорівнюють чотирьом.

2. Гідроксокомплекси.У кожну з двох пробірок налийте відповідно розчини солей цинку і хрому (ІІІ), в кожну добавити по краплях розбавлений розчин лугу. Спочатку спостерігати утворення осаду, а потім його розчинення в надлишку лугу. Записати рівняння реакцій отриманих гідрокомплексів, вважаючи, що координаційне число цинку і хрому (ІІІ) відповідно дорівнює 4 і 6.

3. До невеликої кількості розчину арґентуму нітрату додати 3-4 краплини розчину натрій тіосульфату, а потім його надмір. Що відбувається? Написати рівняння реакцій.

Дослід 3. Дослідження утворення гідроксокмплексів амфотерними металами.

В окремі пробірки налийте по 0,5 мл розчину солей феруму (ІІІ), цинку, купруму (ІІ), кобальту (ІІ), нікелю (ІІ), плюмбуму (ІІ), хрому (ІІІ) і солі алюмінію. У кожну пробірку додавайте по краплям розбавлений розчин лугу до утворення осаду. Колір утворених осадів відмічають у таблиці:

Катіони	Колір осаду, що утворився	Зміни, що відбулися при додаванні концентрованого лугу
Fe^3+
Zn^2+
Cu^2+
Co^2+
Ni^2+
Pb^2+
Cr^3+
Al^3+

Після цього в кожну з пробірок додають по 1 мл концентрованого лугу. Зміни, що відбулися, відмічають в таблиці. Пояснити, які катіони металів утворили гідроксокомплекси, а які ні. Записати рівняння реакцій утворення гідроксокомплексів.

Дослід 4. Комплексні сполуки в реакціях обміну.

1. До 4-5 крапель розчину купруму (ІІ) сульфату додайте розчин K₄[Fe(CN)₆]. Що спостерігається? Написати рівняння в іонній та молекулярній формі.

2. До розчину FeSO₄ додати розчин комплексної солі K₃[Fe(CN)₆], а до розчину FeCl₃ додати розчин K₄[Fe(CN)₆]. Що спостерігається? Складіть рівняння відповідних реакцій.

Дослід 5. Комплексні сполуки в окисно-відновних реакціях.

1. До 4-5 крапель K₄[Fe(CN)₆] долити 3-4 краплі хлорної води. До отриманого розчину прилити розчин феруму (ІІ) сульфату. Що відбувається? Написати рівняння реакцій окиснення K₄[Fe(CN)₆] в K₃[Fe(CN)₆] та реакції обміну.

2. Налити у пробірку 4-5 крапель підкисленого розчину калію перманганату і долити до нього по краплям розчин калію гексаціаноферату (ІІ) до знебарвлення розчину. Скласти рівняння реакції, вважаючи, що комплекс заліза (ІІ) переходить у комплекс заліза (ІІІ).

3. Внести в пробірку 4-5 крапель 0,1 н розчину калію йодиду, 6-8 крапель 2 н розчину H₂SO₄ і 5-6 крапель бензолу (або хлороформу). Відмітити, що бензол залишається безбарвним. Добавити туди один мікрошпатель кристалів K₃[Fe(CN)₆] і розчин перемішати скляною паличкою. По зміні забарвлення бензолу зробити висновок про виділення вільного йоду. Написати рівняння реакції окиснення КІ калію гексаціаноферратом (ІІІ). При цьому K₃[Fe(CN)₆] переходить у K₄[Fe(CN)₆]. (Кислоту в рівняння реакції не вводити).

Дослід 6. Гідратна ізомерія аквакомплексів хрому (ІІІ).

У двох пробірках розчинити кілька кристаликів хрому (ІІІ) хлориду CrCl₃·6H₂O в 10 краплях води. Одну пробірку залишити як контрольну, а другу підігріти на водяній бані. Спостерігати зміну кольору розчину, яке викликане утворенням ізомерів:

[Cr(H₂O)₆]Cl₃ [Cr(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O [Cr(H₂O)₃Cl₃]·3H₂O

синьо-фіолетовий темно-зелений світло-зелений

Навести назви цих комплексних сполук.