Завдання та запитання для самопідготовки

1. Розрахуйте рН і рОН 0, 001, 0,01 і 0,1 моль/л розчинів ацетатної кислоти, якщо Кд СН₃СООН = 1,7·10^–5; а також рН і рОН 0,01; 0,1 і 1 моль/л розчинів диметиламіну у воді, якщо Кд (СН₃)₂NH·H₂O= 5,4·10^–4 .

2. 1,713 г барій гідроксиду міститься у 2 л водного розчину. Яка величина рН цього розчину ?

3. У склянці змішали 200 мл 0,1 моль/л розчину KOH і 800 мл 0,04 н розчину сульфатної кислоти. Вирахуйте рН розчину після змішування.

4. До 250 мл розчину AgNO₃, який містить 0,001 г цієї солі, прилили 750 мл розчину KBr (вміст солі 0,002 г). Чи випаде осад, якщо ДР_AgBr = 5,3 ·10^–13 ? Відповідь підтвердіть розрахунком.

5. Розрахуйте температуру кипіння та замерзання водного розчину натрій карбонату, якщо 10,6 г цієї солі розчинено у 180 г води, де α = 90 %; К_еб = 0,52; К_кр = 1,86, де α – ступінь електролітичної дисоціації Na₂CO₃.

6. При розчиненні солей SbCl₃, SnCl₂, BiCl₃ у воді одержані розчини стають каламутними. Чому це відбувається? Напишіть необхідні рівняння в молекулярній та йонній формах. Яким чином можна усунути помічене явище?

7. Напишіть рівняння реакцій гідролізу амоній карбонату , калій ацетату, амоній сульфату в молекулярній та йонній формах. Яке середовище цих розчинів внаслідок гідролізу ?

8. У якому масовому співвідношенні необхідно брати натрій хлорид і сніг, щоб одержана суміш танула при мінус 10ºС, якщо Ккр Н₂О = 1,86; ступінь дисоціації натрій хлориду α = 95%.

9. Обчисліть рН і ступінь гідролізу (α) 0,1 н розчину NH₄Cl, Кд NH₃·H₂O = 1,8 ·10^–5.

10. Добуток розчинності BaSO₄ дорівнює 1,1·10^–10. Розрахуйте розчинність цієї солі в моль/л.

Лабораторна робота №7

Окисно-відновні реакції

Мета: засвоїти суть понять, які стосуються даної теми: окисник, відновник, середовище, продукти реакції, процес окиснення, процес відновлення, окисно-відновний потенціал, напрям окисно-відновної реакції; вміти враховувати фактори, які впливають

Дослід 1. Відновні властивості металів.

У три пробірки внести по 8 – 12 крапель розчинів таких солей: купрум (II) сульфату, плюмбум(II) нітрату і цинк сульфату. Опустити в першу пробірку очищену від іржі залізну скріпку, у другу – гранулу цинку, у третю – очищений мідний дротик. Де реакція не відбувається і чому? Дати пояснення, виходячи із відповідних значень окисно-відновних потенціалів, скласти схеми електронних переходів, зазначити речовини відновники та окисники.

Дослід 2. Відновні й окисні властивості неметалів.

У дві пробірки вносять по 3 – 4 краплі йодної води. У першу додають кілька крапель хлорної, а у другу – сірководневої води H₂S. Як змінюється забарвлення йоду? Написати рівняння реакцій, прийнявши до уваги, що у першому випадку утворюється йодатна(V) кислота HIO₃, а у другому – осад сірки. Яку роль відіграють хлор, йод і H₂S у цих реакціях?

Дослід 3. Відновні властивості атомів р-елементів у негативному ступені окиснення.

1. До 3 – 4 крапель розчину калій йодиду КI додати 2 – 3 краплі розведеної сульфатної кислоти для створення середовища і 2 – 3 краплі калій йодату(V) КIO₃. Внаслідок реакції утворюється вільний йод, який забарвлює розчин у жовто – коричневий колір. Якщо в цю ж пробірку долити трохи органічного розчинника (гасу, бензолу, рідкого вазеліну чи толуолу), то кільце цього розчинника забарвлюється у характерний для йоду фіолетовий колір. Скласти рівняння реакції.

2. У дві пробірки налити 2 – 3 краплі бромної води. В першу додати кілька крапель амоніаку, в другу – сірководневої води. Які зміни Ви спостерігаєте у кожній з цих пробірок? Скласти рівняння реакцій, які тут відбуваються, маючи на увазі, що у першій пробірці утворюється азот і амоній бромід, а у другій – сірка і бромідна кислота.

Дослід 4. Окисні властивості атомів елементів у найвищому ступені окиснення.

1. У три пробірки налийте по 2 – 4 краплі сірководневої води H₂S, натрій сульфіту Na₂SO₃ та калій йодиду КI. Додайте 2 – 3 краплі розбавленої сульфатної кислоти і калій дихромату K₂Cr₂O₇. Що Ви спостерігаєте у кожній пробірці? Написати рівняння реакцій.

2. У пробірку внести 2 – 4 краплі манган(II) сульфату MnSO₄, підкислити цей розчин розбавленою нітратною кислотою HNO₃ і всипати мікрошпатель плюмбум(IV) оксиду PbO₂. Обережно нагріти пробірку. Спостерігати появу характерного для MnO₄^– фіолетового кольору розчину. Скласти рівняння реакції.

Дослід 5. Окисні й відновні властивості сполук сульфуру (IV).

У дві пробірки з розчинами калій дихромату K₂Cr₂O₇ і Na₂S, взятих окремо, внести декілька крапель розбавленої сульфатної кислоти і натрій сульфіту Na₂SO₃. Що Ви спостерігаєте у кожній пробірці. Скласти рівняння реакцій і зазначити окисно-відновну роль натрій сульфіту в кожній з них. Свою відповідь підтвердіть порівнянням значень відповідних стандартних окисно-відновних потенціалів.

Дослід 6. Вплив рН середовища на хід окисно-відновних реакцій.

У три пробірки внести по 3 – 4 краплі розчину калій перманганату KMnO₄. В першу пробірку додати 2 – 3 краплі розбавленої сульфатної кислоти, в другу – кілька крапель води, у третю – розчин лугу. До всіх трьох пробірок внести по 1 – 2 мікрошпателя натрій нітриту NaNO₂ і змішати до повного розчинення кристалів. Які зміни спостерігаються у кожній пробірці? Написати рівняння реакцій, враховуючи те, що манган(II) сульфат MnSO₄ – безбарвний у розчині, манган(IV) оксид MnO₂ – коричневий, а калій манганат K₂MnO₄ – зелений. Скласти загальну схему відновлення йону MnO₄^– у різних середовищах:

Дослід 7. Внутрішньомолекулярні окисно-відновні реакції.

У широку фарфорову чашку насипати гірку амоній дихромату (NH₄)₂Cr₂O₇. У вершину гірки вставити магнієву стружку та підпалити її. Яке явище Ви спостерігаєте? Складіть рівняння цієї реакції, якщо у ній утворюється зелений хром(III) оксид, азот і водяна пара. Який елемент у складі амоній дихромату у цій реакції відновник, а який - окисник?

Дослід 8. Реакції диспропорціювання.

У пробірку внести 5 – 7 крапель бромної води й додати до неї розчин KOH до знебарвлення. Написати рівняння реакції для випадків взаємодії цих речовин на холоді і при нагріванні. Зробити висновок, чи впливає температура на продукти окисно-відновної реакції.

Дослід 9. Окисно-відновні властивості гідроген пероксиду H₂O₂.

1. До розчину калій йодиду, підкисленого сульфатною кислотою додають 1 – 2 краплі 3 % - го розчину гідроген пероксиду H₂O₂. Розчин у пробірці набуває спочатку жовтуватого, а потім жовто-коричневого кольору за рахунок виділення йоду. Скласти рівняння цієї реакції, зазначити окисно -відновну роль гідроген пероксиду.

2. До 2 – 3 краплин розчину калій перманганату KMnO₄ додати 2 – 3 краплі сульфатної і декілька краплин гідроген пероксиду H₂O₂. Спостерігати виділення безбарвного газу і знебарвлення розчину. Скласти рівняння реакції і вказати окисно-відновну роль у них гідроген пероксиду.

Дослід 10. Вплив концентрації нітратної та сульфатної кислот на продукти окисно-відновної реакції.

1. У пробірку з мідним дротиком наливають 4 – 6 крапель концентрованої нітратної кислоти. Спостерігають утворення блакитного розчину купрум(II) нітрату Cu(NO₃)₂ і виділення бурого газу нітроген(IV) оксиду NO₂.

У цю ж пробірку доливають 6 – 10 крапель води і спостерігають вже виділення безбарвного газу нітроген(II) оксиду NO.

Записують рівняння обох реакцій.

2. У першу пробірку наливають концентровану сульфатну кислоту, а у другу – сильно розбавлену сульфатну кислоту. В обидві пробірки опускають по одній гранулі цинку. Що спостерігається у кожній пробірці? Складіть рівняння реакцій, знаючи, що в першій пробірці паралельно відбувається три типи взаємодії з утворенням: 1) ZnSO₄ і SO₂, 2) ZnSO₄ і S, 3) ZnSO₄ і H₂S; а у другій пробірці виділяється водень.

З п.1 і п.2 цього досліду зробіть висновок, чи впливає концентрація реагуючих речовин на продукти окисно-відновної реакції. Складіть загальні схеми відновлення нітратної та сульфатної кислот в залежності від концентрації кислоти і відновлювальної здатності відновника (Mg, Zn, Al, Cu, Ag).

Дослід 11. Взаємодія глюкози з калій перманганатом у сульфатнокислому середовищі (демонстрація).

У пробірку наливають 5 – 8 крапель розчину калій перманганату KMnO₄ і додають 2 – 3 краплі розчину розбавленої сульфатної кислоти, в одержаний розчин всипають один мікрошпатель глюкози. Спостерігають виділення вуглекислого газу і знебарвлення калій перманганату. Записують рівняння реакції.

Дослід 12. Взаємодія калій йодиду з калій перманганатом у кислому середовищі.

У пробірку внести 3 – 4 краплі розчину калій перманганату і 1 краплю розбавленої сульфатної кислоти, додати 2 – 3 краплі розчину калій йодиду KI. Спостерігати знебарвлення розчину калій перманганату і появу жовтуватого або жовто-коричневого кольору йоду. Скласти рівняння реакції.