Файл: Решение Вычисляем 0 х р. и S 0 х р. для первой реакции со(г) зн 2 (г) сн 4 (г) Н.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 254
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
| 9 | 9, 20, 21, 32, 43, 54, 65, 76, 87, 98, 101 |
| Вещество | ∆fН0 298 кДж/моль | S0298 Дж/моль·К |
| СН4(г) | –74,85 | 186,19 |
| СO (г) | –110,5 | 197,54 |
| Н2О(г) | –241,82 | 188,72 |
| Н2(г) | 0 | 130,59 |
| N2 (г) | 0 | 191,49 |
| NH3(г). | – 46,19 | 192,50 |
Вычисляем 0х.р. и S0х.р. для второй реакции:N2 (г) + 3Н2(г) = 2NH3(г).0х.р. = 2*f0NН3 = 2*(–46,19) = -92,38 кДж/моль < 0 Реакция экзотермическаяS0х.р. = 2*fS0NН3 – 3fS0Н2 - fS0 N2 = 2*192,50 - 3*130,6-191,49= - 198,29 Дж/моль*К < 0Энергию Гиббса при соответствующих температурах находим из соотношенияG0х.р = 0х.р – ТS0х.рG0298 = -92,38 *1000+ 298204,34= -33289,58Дж/моль < 0. Так как G0298 < 0, то, значит, прямая реакция может протекать самопроизвольно при нормальных условиях (298К)Задание 2020. К какой аналитической группе (согласно кислотно-основного метода классификации) относится катион Hg22+? Какие еще катионы относятся к данной группе? Групповой и специфические реагенты на катионы данной группы (подтвердить уравнениями реакций). Особые условия проведения реакций (если есть).ОтветКо второй группе катионов относят катионы серебра Ag+, ртути (1) Hg22+ и свинца Рb2+. Групповым реагентом на катионы второй аналитической группы является водный раствор хлороводородной кислоты (обычно с концентрацией 2 моль/л НС1); реже — растворы растворимых хлоридов. Групповой реагент осаждает из водных растворов катионы второй аналитической группы в виде осадков малорастворимых в воде хлоридов серебра AgCl, ртути (1) Hg2Cl2 и свинца PbCl2:Hg22+ +2НСl = Hg2Cl2↓ + 2H+При действии группового реагента катионы свинца осаждаются из водного раствора не полностью — частично они остаются в растворе.Реакции катиона ртути (I) Hg22+1.Хлороводородная кислота HCl и растворимые хлориды из растворов солей ртути (I) осаждают хлорид ртути (I), или каломель, - осадок белого цвета:Hg2(NO3)2 + HCl = Hg2Cl2↓ + 2HNO3Hg22+ +2Cl-= Hg2Cl2↓Водный раствор аммиака окрашивает осадок в черный цвет, обусловленный образованием черной мелкораздробленной ртути:Hg2Cl2 + 2 NH3= Hg2(NH2)Cl↓ + Hg↓ + NH4ClС помощью этой реакции открывают ион Hg22+, добавляют 3 капли раствора аммиака. Наблюдают почернение осадка.2. Иодид калия KI из растворов солей ртути (I) осаждает иодид ртути (I) – осадок болотно-зеленого цвета:
Hg2(NO3)2 + 2KI = 2KNO3 + Hg2I2↓Осадок довольно легко распадается на иодид ртути (II) и металлическую ртуть; при этом цвет осадка изменяется:Hg2I2 = HgI2↓ + Hg↓3. Хромат калия K2CrO4 образует с солями ртути (I) при нагревании красно-бурый осадок Hg2CrO4.Hg2(NO3)2 + K2CrO4= Hg2CrO4 ↓ + 2KNO32Hg+ + CrO42-= Hg2 CrO4↓Осадок не растворяется в щелочах и разбавленной уксусной кислоте.Реакции катиона свинца Pb2+1. Хлороводородная кислота HCl и растворимые хлориды осаждают из умеренно концентрированных растворов солей свинца (II) белый хлопьевидный осадок хлорида свинца (II), легко растворимый в горячей воде:Pb(NO3)2+ 2HCl = PbCl2↓ + 2 HNO3Pb2+ + 2Cl- = PbCl2↓2.Едкие щелочи из растворов солей свинца (II) осаждают гидроксид свинца (II) – осадок белого цвета:Pb(NO3)2 + 2KOH = Pb(OH)2↓ + 2KNO3Pb2+ + 2OH- = Pb(OH)2↓Гидроксид свинца (II) обладает амфотерными свойствами, поэтому он растворяется в разбавленной азотной или уксусной кислотах и в избытке щелочи:Pb(OH)2 + 2KOH = K2[Pb(OH)4]3. Серная кислота H2SO4 и растворимые сульфаты выделяют из свинцовых солей труднорастворимый сульфат свинца – осадок белого цвета:Pb(NO3)2+ H2SO4 = PbSO4↓ + 2 HNO3Pb2+ + SO42- = PbSO4↓Осадок растворим при нагревании в растворах щелочей (10-15%):PbSO4+ 4NaOH = Na2[Pb(OH)4] + Na2SO44. Иодид калия KI, взаимодействуя со свинцовыми солями, дает желтый осадок иодида свинца (II):Pb(NO3)2 + KI = PbI2↓ + 2KNO3Pb2+ + 2I- = PbI2↓Реакция часто применяется для открытия ионов Pb2+.Растворившийся при нагревании осадок иодида свинца вновь выпадает в виде красивых золотистых чешуек.5. Хромат калия K2CrO4 или хромат натрия Na2CrO4 выделяет из раствора соли свинца желтый осадок соли свинца (II):Pb(NO3)2 + K2CrO4 = PbCrO4↓ + 2KNO3Pb2+ + CrO42- = PbCrO4↓Осадок не растворяется в уксусной кислоте, но растворяется в азотной кислоте и щелочах. Реакция чувствительна и является характерной для ионов Pb2+.Реакции катиона серебра Ag+1. Хлороводородная кислота HCl и растворимые хлориды осаждают из нейтральных и кислых растворов солей серебра в виде белого творожистого осадка хлорида серебра:
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3Ag+ + Cl- = AgCl↓Осадок легко растворяется в избытке аммиака с образованием комплексной соли:AgCl + 2 NH3 = [Ag(NH3)2]ClПри подкислении аммиачного раствора концентрированной азотной кислотой эта соль разрушается и вновь выпадает осадок хлорида серебра[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl↓ + 2NH4NO3Эту реакцию обычно используют для открытия иона Ag+2. Иодид калия KI образует с ионом Ag+ светло-желтый осадок AgI:AgNO3 + KI = Agl↓ + KNO3Ag+ + l- = Agl↓Иодид серебра не растворяется в растворе аммиака в отличие от хлорида серебра.3.Хромат калия K2CrO4 из растворов солей серебра осаждает кирпично-красный хромат серебра:2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4↓ + 2KNO32Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4↓Осадок растворяется в растворе аммиака и азотной кислоте.4.Едкие щелочи из растворов солей серебра осаждают грязно-коричневый осадок оксида серебра:2AgNO3+ 2KOH = Ag2O↓ + H2O + 2KNO32Ag+ + 2OH- = Ag2O↓ + H2O5. Тиосульфат натрия Na2S2O3 из растворов солей серебра выделяет белый осадок, который быстро желтеет, затем буреет и переходит в черный:2AgNO3 + Na2S2O3 = Ag2 S2O3↓ + 2NaNO3Ag2S2O3+ H2O = Ag2S↓ + H2SO4Осадок Ag2S2O3растворяется в избытке тиосульфата с образованием комплексных солей, поэтому осадок образуется при избытке ионов серебра. Задание 2121. К какой аналитической группе относится анион SO42-? Какие еще анионы относятся к данной группе? Групповой и специфические реагенты на анионы данной группы (подтвердить уравнениями реакций). Особые условия проведения реакций (если есть).Ответ:При аналитической классификации анионов по группам, основанной на образовании малорастворимых солей бария и серебра, анионы делят по данной классификации на три группы.К I группе относят анионы, образующие малорастворимые в воде (в нейтральной или слабо - щелочной среде) соли с катионами Ba2+. Групповым реагентом является раствор BaCl2. К данной группе относят анионы: SO42−, SO32−, CO32−, PO43−.1. Анионы сульфата при взаимодействии с катионами Ba
2+ образует белый мелкокристаллический осадок BaSO4:Ba2+ + SO42− → BaSO4↓. белый осадок. Осадок не растворяется в минеральных кислотах, за исключением концентрированной серной кислоты:BaSO4↓ + H2SO4 → Ba(HSO4)2Если в растворе присутствует перманганат калия KMnO4, то осадок сульфата бария окрашивается в фиолетово-красный цвет за счет адсорбции анионов MnO4− на осадке.2.Реакция с катионами свинца Pb2+. Сульфат-ион образует с катионами свинца белый кристаллический осадок PbSO4:Pb2+ + SO42− → PbSO4↓ белый осадокОсадок частично растворяется в минеральных кислотах; щелочах и в водных растворах ацетатов (CH3COONH4 или CH3COONa) с образованием комплексных соединений. Растворение осадка в щелочах:PbSO4↓ + 4 NaOH → Na2[Pb(OH)4] + Na2SO4. 3.Реакция с карбонатом бария.К исследуемому раствору (рН 7) добавляют несколько капель суспензии BaCO3. Смесь выпаривают на водяной бане, сухой остаток обрабатывают раствором фенолфталеина. Если в растворе присутствовали ионы SO42−, то фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет вследствие протекания реакций:BaCO3↓ + SO42− = BaSO4↓ + CO32−;CO32− + H2O = HCO3− + OH−;HCO3− + H2O = H2CO3 + OH−. Сульфит-ионы при взаимодействии с 1. катионами бария образуют белый кристаллический осадок BaSO3:Ba2+ + SO32− → BaSO3↓. белый осадок. Осадок растворяется в разбавленных кислотах: HCl и HNO3 c выделением оксида серы (IV):BaSO3↓ + 2 HCl → SO2↑ + BaCl2 + H2O. 2.Реакция разложения сульфитов сильными кислотами. Все сульфиты разлагаются под действием сильных кислот с выделением газообразного оксида серы (IV):SO32− + 2 Н+ → SO2↑ + H2O3. Реакция с раствором йода. Анионы сульфита в нейтральных или слабокислых растворах окисляются йодом до анионов сульфата. Желтый раствор йода при этом обесцвечивается:SO32− + I2 + H2O → SO42− + 2 I− + 2 H+.Анион карбоната при взаимодействии с катионами Ba2+ образует белый мелкокристаллический осадок ВаСО3:Ba2+ + CO32− → BaCO3↓белый осадок. Осадок растворяется в кислотах: HCl, HNO3, CH3COOH.Анионы карбоната при взаимодействии с сильными кислотами образуют нестойкую угольную кислоту, разлагающуюся с выделением углекислого газа. Выделение пузырьков газа – аналитический признак данной реакции: