Задачи самостоятельной работы

2.9. Рассчитайте реальный ОВ потенциал системы полученной при смешивании 80 мл раствора, содержащего церий (IV) при концентрации
С'(Се⁺⁴) =0,15 моль/л с 20 мл раствора, содержащего Се (III) при концентрации С(Се⁺³) = 0,05 моль/л. Коэффициенты активности ионов Се⁴⁺ и Се³⁺ считать равными 1. Стандартный ОВ потенциал редокс – пары Се⁴⁺/Се³⁺ равен
Е° = 1,77 В при t = 25°.

2.10. Рассчитайте чему равно отношение активностей окисленной и восстановленной форм редокс - пары Fe³⁺/Fe ²⁺ в водном растворе, если известно, что для этой редокс - пары реальный и стандартный ОВ потенциалы равны соответственно Е = 0,71 В, Е° = 0,77 В при t = 25° С.

2.11. Покажите, можно ли в стандартных состояниях веществ окислить Сl^- перманганат - ионами МnО₄^- в кислой среде при 25° С. Стандартные ОВ потенциалы редокс - пар С1₂/Сl^- и МnО₄^-, Н⁺/Мn²⁺ равны соответственно 1,36 и 1,51В.

2.12. Рассчитайте константу равновесия К реакции Sn²⁺+2Ce⁴⁺→Sn⁴⁺+2Ce³⁺ протекающей в водном растворе при комнатной температуре. Стандартные ОВ потенциалы редокс - пар Се⁴⁺/Се³⁺ и Sn⁴⁺/Sn²⁺ при комнатной температуре соответственно равны 1,77 и 0,15 В.

V. Литература

1. Ю. Я. Харитонов. Аналитическая химия. Аналитика, ч. 1, М., Высшая школа, 2008, гл. 6, с. 146-178; с. 423-449.

2. В.П. Васильев. Аналитическая химия. Книга 1. Титриметрические и гравиметрический методы анализа. Высшее образование. М., 2004 г. С. 207-223.

3. Ю.А. Золотов. Основы аналитической химии, М. Высшая школа 2001 г., с. 72 -85.

4. Лекции.

З А Н Я Т И Е № 4

I. Тема: Аналитические реакции анионов первой, второй и третьей групп по кислотно – основной классификации.

II. Цель: 1. Научиться производить расчеты равновесных концентраций ионов металлов, лигандов и комплексных ионов в водных растворах комплексных солей по концентрационной константе устойчивости.

2. Сформировать системный подход к рассмотрению реакций комплексообразования с учетом условных концентрационных констант нестойкости комплекса.

3. Научиться производить расчеты условий образования осадков в растворах с участием комплексных соединений, термодинамических констант устойчивости β и нестойкости Кн комплексных соединений.

4. Научиться определять в пробах анионы второй и третьей групп.

III. Исходный уровень.

1. Знание номенклатуры комплексных соединений, строения, типов связей лиганд - комплексообразователь.

2. Понятие о полидентантных лигандах, хелатных комплексах.

IV. Содержание занятия.

1. Контроль выполнения домашнего задания.

2. Практическая часть.

Учебно - целевые вопросы.

2.1. Общая характеристика комплексных (координационных) соединений металлов.

2.2. Равновесия в растворах комплексных соединений. Константы устойчивости и константы нестойкости соединений.

2.3. Условные константы устойчивости комплексов.

2.4. Влияние различных факторов на процессы комплексообразования в растворах.

2.5. Типы комплексных соединений, применяемых в аналитике.

2.6. Применение комплексных соединений в химическом анализе:

а) осаждение катионов и анионов из растворов;

б) растворение осадков;

в) разделение ионов путем дробного осаждения или дробного растворения;

г) oткрытие ионов по изменению окраски раствора вследствие образования окрашенных комплексов;

д) определение подлинности лекарственных препаратов по функциональным группам;

е) маскирование ионов в растворе (устранение их мешающего действия);

ж) изменение окислительно - восстановительных потенциалов редокс –систем;

з) концентрирование веществ;

и) определение катионов металлов люминесцентным методом.

2.7. Аналитические реакции анионов второй и третьей групп по кислотно-основной классификации.

Задачи.

2.8. Выясните, образуется ли осадок иодида серебра AgI, если к водному раствору комплекса [Ag(NH₃)₂]NO₃ с концентрацией 0,2 моль/л прибавить равный объем 0,2 моль/л водного раствора иодида натрия NaI. Логарифм концентрационной константы устойчивости комплексного катиона [Ag(NH₃)₂]⁺ равен lg β = 7,23. Произведение растворимости иодида серебра К_s°(АgI) = 8,3 ·10^-17.

2.9. Рассчитайте полную константу устойчивости β и полную константу нестойкости Кн тетраамминцинка [Zn(NH₃)₄]²⁺ в водном растворе при 30°С и ионной силе раствора Iс = 2, если логарифмы ступенчатых констант устойчивости в тех же условиях равны: lg β₁ = 2,37; Ig β₂ = 2,44; Ig β₃ = 2,50; Ig β₄ = 2,15.

2.10. Рассчитайте истинные термодинамические константы устойчивости β и нестойкости Кн комплексного аниона [Co(NCS)₄]^2- в водном растворе, если равновесные активности ионов равны: a([Co(NCS)] ^2-)= 0,003, а(Со²⁺) = 0,080; a(NCS^-) = 0,523.

2.11. Определите объем 25,1% -ого водного раствора гидроксида натрия, необходимого для растворения 9,94 г гидроксида цинка Zn(OH)₂. Плотность указанного раствора гидроксида натрия равна 1,275 г/см³ при температуре 20°С.

2.12. Рассчитайте равновесные концентрации ионов меди (II) [Сu²⁺] и аммиака [NH₃] в водном растворе комплекса [Сu(NН₃)₄]SО₄ с его исходной концентрацией 0,10 моль/л, логарифм полной концентрационной константы устойчивости комплексного катиона [Cu(NH₃)₄]²⁺ равен lg β = 12,03, β =10^12,03.

Лабораторные работы.