- •Химия (общая)
- •Введение
- •Раздел I. Опорные конспекты
- •Тема 1. Основые классы неорганических соединений
- •1. Оксиды
- •К лассификация оксидов
- •2. Кислоты
- •Классификация кислот
- •Классификация оснований
- •1. По числу гидроксильных групп (он−1):
- •По степени растворимости в воде:
- •По степени диссоциации (α):
- •Классификация солей
- •1. Средние
- •2. Кислые
- •3. Основные
- •6. Комплексные
- •3 . Основания и амфотерные гидроксиды
- •4. Двойные Состоят из двух различных атомов Ме и кислотных остатков одной кислоты
- •5. Смешанные
- •5. Ионные уравнения реакций
- •6. Генетическая связь между классами неорганических соединений
- •Основной оксид
- •Основание
- •Кислота
- •Задача №1
- •Тема 2. Строение атома
- •Электронная структура многоэлектронных атомов:
- •5. Приведем примеры соединений в устойчивых степенях окисления (простое вещество, оксиды и гидроксиды см. П.11)
- •Тема 3. Ковалентная химическая связь
- •Тема 4. Энергетика химических реакций
- •Х имические реакции
- •Протекают с выделением тепла Протекают с поглощением тепла
- •С истемы
- •Изолированная Открытая
- •Задача №1
- •Задача №2
- •Тема 5. Химическая кинетика (скорость химических реакций)
- •Химические реакции
- •Х имические реакции
- •График зависимости скорости прямой и обратной реакции от времени
- •Смещение химического равновесия
- •Тема 6. Способы выражения концентрации растворов
- •Массовая доля растворённого вещества
- •Молярная концентрация раствора
- •Закон эквивалентов
- •Перевод одного способа выражения концентрации раствора в другой
- •Задача № 1
- •Задача №2
- •Тема 7. Физико-химические свойства растворов неэлектролитов
- •II Закон Рауля
- •Задача № 1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Тема 8. Растворы электролитов. Ионные уравнения реакций
- •Электролиты
- •Э лектролиты Сильные Слабые
- •Диссоциация кислот и оснований
- •Диссоциация солей
- •Ионные реакции обмена
- •Составление молекулярных уравнений к кратким ионным уравнениям реакции
- •Тема 9. Гидролиз солей
- •Основание
- •Кислота
- •Задача № 1
- •I ступень
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Тема 10. Окислительно-восстановительные реакции
- •С.О. Можно определить:
- •Окислители:
- •Подбор коэффициентов в о.В.Р. Методом электронного баланса
- •Подбор коэффициентов ионно-электронным методом (метод полуреакций)
- •Кислая Щелочная Нейтральная
- •Кислая среда
- •Щелочная среда
- •Нейтральная среда
- •Расчёт э.Д.С.
- •Тема 11. Гальванические элементы (г.Э.) химические источники тока (х.И.Т.)
- •Цинковый и медный полуэлементы До замыкания цепи
- •Для замыкания цепи необходимы:
- •П осле замыкания цепи
- •Выводы:
- •Тема 12. Электролиз
- •Э лектролиз
- •Электролиз расплавов солей
- •Электролиз растворов солей
- •К атод: (вос-е) Анод: (ок-е)
- •Возможные процессы:
- •Электролиз растворов электролитов с растворимым анодом
- •Возможные процессы:
- •Задача № 1
- •Возможные процессы:
- •Задача № 2
- •Тема 13. Электрохимическая коррозия металлов
- •Анод Катод
- •Водородная деполяризация
- •Кислородная деполяризация
- •Раздел II. Задания для самостоятельнной работы Задание к теме 1. Основные классы неорганических соединений
- •Задание к теме 2. Строение атома
- •Задание к теме 3. Ковалентная связь
- •Задание к теме 4. Энергетика химических реакций
- •Задание к теме 5. Кинетика химических реакций
- •Задание к теме 6. Способы выражения концентраций
- •Задание к теме 7. Растворы неэлектролитов
- •Задание к теме 8. Растворы электролитов
- •Задание к теме 9. Гидролиз солей
- •Задание к теме 10. Окислительно-восстановительные реакции
- •Задание к теме 11. Электрохимия. Гальванические элементы
- •Задание к теме 12. Электрохимия. Электролиз
- •Задание к теме 13. Электрохимия. Коррозия металлов
- •Сделайте вывод по результатам расчёта.
- •Задание к теме 14. Свойства металлов
- •Экзаменационные вопросы
- •Алгоритм ответа по химии металлов:
- •Тесты для самоподготовки к экзамену Вариант №1
- •Установите соответствие:
- •34. Класс Формула
- •Установите правильную последовательность действий:
- •Окислительно-восстановительная реакция Тип
- •76. Виды коррозии: Примеры:
- •78. Вид коррозионных процессов: При контакте фаз:
- •Список рекомендуемой литературы
- •Окончание таблицы а.1
- •Приложение б
- •Приложение г
- •Химия (общая)
- •4 26069, Г. Ижевск, ул. Студенческая, 11
Окончание таблицы а.1
Металл |
Электродный процесс |
φ0298, В |
Tc
|
Tc ↔ Tc2+ + 2 ē
|
+0,4
|
Ru
|
Ru ↔ Ru2++2 ē
|
+0,45
|
Cu
|
Cu ↔ Cu + + ē
|
+0,520
|
Hg
|
2Hg ↔ Hg2++2 ē
|
+0,789
|
Ag
|
Ag ↔ Ag++ ē
|
+0,799
|
Os
|
Os ↔ 0s2+ + 2 ē
|
+0,85
|
Hg
|
Hg ↔ Hg2+ + 2 ē
|
+0,852
|
Pd
|
Pd ↔ Pd2+ + 2 ē
|
+0,987
|
Jr
|
Jr ↔ Jr3++3 ē
|
+1,15
|
Pt
|
Pt ↔ Pt2++2 ē
|
+1,188
|
Au
|
Au ↔ Au3++3 ē
|
+1,50
|
Au
|
Au ↔ Au + + ē
|
+1,69
|
Приложение б
Таблица Б.1 - Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных систем
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Электродная реакция |
φ0298, В |
|
SO42-
|
S
|
SO32-+4e+ 3H2O = S + 6OH¯
|
-0,90
|
|
SO42-
|
SO32-
|
SO42- +2ē+H2O=SO32- +2OH¯
|
-0,90
|
|
NO3¯
|
NO2
|
NO3¯ + ē +H2O=NO2 + 2OH¯ |
-0,85
|
|
H2O
|
H2
|
2H2O+2ē=H2+2OH¯
|
-0,83
|
|
AsO43-
|
AsO2¯
|
AsO43-+2ē+2H2O=AsO2¯ +4OH¯
|
-0,71
|
|
SO32-
|
S2O82-
|
2 SO32-+4ē+3H2O=S2O82-+6OH¯ |
-0,58
|
|
S
|
S2-
|
S+2ē=S2-
|
-0,48
|
|
Cr3+
|
Cr2+
|
Cr3++ē=Cr2+
|
-0,41
|
|
H3PO4
|
P
|
H3PO4+5ē+5H+=P+4H2O
|
-0,30
|
|
V3+
|
V2+
|
V3+ +ē= V2+
|
-0,26
|
|
NO2¯
|
NH3
|
NO2¯+6ē+6H2O=NH4OH+7OH¯
|
-0,16
|
|
NO3¯
|
NO
|
NO3¯+3ē+2H2O=NO+4OH¯
|
-0,14
|
|
NO3¯
|
NH4OH
|
NO3¯+8ē+7H2O=NH4OH+9OH¯
|
-0,12
|
|
CrO42 -
|
Cr(OH)3
|
CrO42- + 2ē+4H2O=Cr(OH3)+5OH¯
|
-0,12
|
|
NO3¯
|
NO2¯
|
NO3¯+2ē+H2O=NO2¯+2OH¯
|
+0,01
|
|
S
|
H2S
|
S+2ē+2H+=H2S
|
+0,14
|
|
Sn4+
|
Sn2+
|
Sn4++2ē=Sn2+
|
+0,15
|
|
Cu2+
|
Cu+
|
Cu2++ē=Cu+
|
+0,153
|
|
[Co(NH3)6]3+
|
[Co(NH3)6]2+
|
[Co(NH3)6]3++ē=[Co(NH3)6]2+
|
+0,16
|
|
SO42-
|
SO32-
|
SO42-+2ē +2H+=SO32-+H2O |
+0,20
|
|
IO3¯
|
I2
|
IO3¯+10ē+6H2O=I2+12OH¯ |
+0,21
|
|
IO3¯
|
I¯
|
IO3¯+6ē+3H2O=I2+6OH¯ |
+0,25
|
|
SO42-
|
H2S
|
SO42-+8ē+10H+=H2S+4H2O
|
+0,303
|
|
Ag20
|
Ag
|
Ag2O+2ē+H2O=2Ag+2OH¯
|
+0,344
|
|
CIO4¯
|
CIO3¯
|
CIO4¯+2ē+H2O=ClO3¯+2OH¯
|
+0,36
|
|
[Fe(CN)6]3-
|
[Fe(CN)6]4-
|
[Fe(CN)6]3-+ē=[Fe(CN)6]4-
|
+0,36
|
|
О2
|
ОH¯
|
O2+2ē+2H2O=4OH¯
|
+0,401
|
|
H2SO3
|
S
|
H2SO3+4ē+4H+=S+3H2O
|
+0,45
|
|
Ni(OH)3
|
Ni(OH)2
|
Ni(OH)3+ē=Ni(OH)2+OH¯
|
+0,49
|
|
Br O3¯
|
Br2
|
2 BrO3¯+10ē+6H2O=Br2+12OH¯ |
+0,50
|
|
I2
|
I¯
|
I2+2ē=2I¯
|
+0,536
|
|
Br O3¯ |
BrO¯
|
2ВrO3¯+4ē+2Н2О= 2 ВrO¯+40Н¯
|
+0,54
|
|
MnO4¯
|
MnO42-
|
MnO4¯+ē=MnO42-
|
+0,56
|
|
ClO4¯
|
Cl¯
|
С1О4¯+8ē+4Н2О=Сl¯+8ОН¯
|
+0,56
|
|
MnO4¯
|
Mn02
|
MnO4¯+3ē+2H2O=MnO2+4OH¯
|
+0,57
|
|
MnO42-
|
MnO2
|
MnO42-+2ē+2H2O=MnO2+4OH¯
|
+0,58
|
|
BrO3¯
|
Вr¯
|
BrO3¯+6ē+3H2O=Br¯+6OH¯
|
+0,61
|
|
СlO3¯
|
Cl¯
|
ClO3¯+6ē+3H2O=Cl¯+6OH¯
|
+0,63
|
|
Окончание таблицы Б. 1
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Электродная реакция |
φ0298, В |
02
|
H2O2
|
O2+2ē+2H+= H2O2
|
+0,68
|
Fe3+
|
Fe2+
|
Fe3++ē=Fe2+
|
+0,77
|
NO3¯ BrO3¯+6ē+3H2O=Br¯+6OH¯ BrO3¯+6ē+3H2O=Br¯+6OH¯
|
NO2
|
NO3¯+ē+2H+=NO2+H2O
|
+0,78
|
NO3¯
|
NH4+
|
NO3¯+8ē+l0H+=NH4++3H2O
|
+0,87
|
NO3¯
|
NO2¯
|
NO3¯+2ē+2H+= NO2¯+H2O
|
+0,94
|
ClO¯
|
Cl¯
|
ClO¯+2ē+H2O=Cl¯+2OH¯
|
+0,94
|
CrO42-
|
CrO2¯
|
CrO42-+3ē+4H+=CrO2¯+2H2O
|
+0,95
|
N03¯
|
NO
|
NO3¯+3ē+4H+=NO+2H2O
|
+0,96
|
РЬ304
|
PbO
|
Pb304+2ē+2H+=3PbO+H20
|
+0,97
|
NO2¯
|
NO
|
NO2¯+ē+2H+=NO+H2O
|
+0,99
|
Br2
|
Вr¯
|
Вг2+2ē=2Вrˉ
|
+1,07
|
IO3¯
|
I¯
|
IO3¯+6ē+6H+=I¯+6H2O
|
+1,09
|
IO3¯
|
I2
|
2IO3¯+10ē+12H+=I2+6H2O
|
+1,19
|
02
|
H2O
|
02+4ē+4H+=2H2O
|
+1,23
|
NO3¯
|
N2
|
2NO3¯+10ē+l2H+=N2+6H2O
|
+1,24
|
MnO2
|
Mn2+
|
MnO2+2ē+4H+=Mn2++2H2O
|
+1,28
|
Cl2
|
Cl¯
|
CI2+2ē=2Cl¯
|
+1,358
|
NO2
|
N2
|
2NO2+8ē+8H+=N2+4H2O
|
+1,36
|
Cr2072-
|
Cr3+
|
Cr2072-+6ē+14H+=2Cr3++7H2O
|
+1,36
|
ClO4¯
|
Cl¯
|
CIO4¯+8ē+8H+=Cl¯+4H2O
|
+1,38
|
ClO4¯
|
Cl2
|
2CIO4¯+14ē+16H+=CI2+8H2O
|
+1,39
|
BrO3¯
|
Вr¯
|
BrO3¯+6ē+6Н+=Вr¯+ЗН2О
|
+1,44
|
ClO3¯
|
Cl¯
|
ClO3¯+6ē+6Н+=Cl¯+ЗН2О 6Н+=Сlˉ+ЗН2О
|
+1,45
|
Pb02
|
Pb2+
|
PbO2+2ē+4H+=Pb2++2H2O
|
+1,45
|
ClO3¯
|
Cl2
|
2ClO3¯+10ē+12Н+=Cl2+6Н2О |
+1,47
|
CrO42-
|
Cr3+
|
СrO42=+3ē+8H+=Cr3++4H2O |
+1,48
|
HClO
|
Cl¯
|
НСlO+2ē+H+=Cl¯+H2O
|
+1,50
|
MnO4¯
|
Mn2+
|
MnO4¯+5ē+8H+=Mn2++4H2O
|
+1,50
|
BrO3¯
|
Br2
|
2ВrO3¯+10ē+12Н+=Br2+6H2O
|
+1,52
|
HClO
|
CI2
|
2HCIO+2ē+2H+=CI2+2H2O
|
+1,63
|
РЬ02
|
PbSO4
|
PbO2+2ē+SO42-=PbSO4+2H2O
|
+1,68
|
МпО4¯
|
MnO2
|
MnO4¯+3ē+4H+=Mn02+2H2O
|
+1,69
|
H2O2
|
H2O
|
Н2O2+2ē+2Н+=2Н2О
|
+1,77
|
O2
|
H202
|
O2+2ē+2H+= H2O2
|
+1,77
|
Со3+
|
Co2+
|
Со3++ē=Со2+
|
+1,80
|
S2O82-
|
SO42-
|
S2O82-+2ē=2SO42-
|
+2,05
|
МпO42-
|
MnO2
|
МпО42-+2е-+4Н+=МпО2+2Н2О
|
+2,26
|
F2
|
F¯
|
F2+2ē=2F¯
|
+2,85
|
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Таблица В.1 - Электродные потенциалы металлов в различных средах
Электрод |
pH=7 |
pH<7 |
pH>7 |
Mg/Mg2+
|
-1,40
|
-1,57
|
-1,14
|
Al/Аl3+
|
-0,57
|
-0,50
|
-1,38
|
Mn/Mn2+
|
-1,0
|
-0,88
|
-0,72
|
Та/Та2+
|
-0,01
|
+0,39
|
-0,30
|
Zn/Zn2+
|
-0,78
|
-0,84
|
-1,13
|
Cr/Cr3+
|
-0,08
|
+0,05
|
-0,20
|
W/W3+
|
-0,02
|
+0,23
|
-0,33
|
Fe/Fe2+
|
-0,40
|
-0,32
|
-0,10
|
Cd/Cd2+
|
-0,53
|
-0,51
|
-0,50
|
Co/Co2+
|
-0,14
|
-0,16
|
-0,09
|
Mo/Mo2+
|
-0,10
|
+0,35
|
-0,28
|
Ni/Ni2+
|
-0,01
|
-0,03
|
-0,04
|
Sn/Sn2+
|
-0,20
|
-0,25
|
-0,84
|
Pb/Pb2+
|
-0,29
|
-0,23
|
-0,51
|
Sb/Sb3+
|
-0,06
|
+0,19
|
-0,46
|
Bi/Bi3+
|
-0,02
|
+0,17
|
-0,24
|
Cu/Cu2+
|
-0,06
|
+0,15
|
+0,03
|
Ag/Ag+
|
+0,30
|
+0,33
|
+0,16
|
Hg/Hg2+
|
+0,23
|
+0,28
|
+0,25
|
Au/Au3+
|
+0,25
|
+0,35
|
+0,21
|
