Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів»



Сторінка7/7
Дата конвертації17.04.2017
Розмір1.16 Mb.
ТипНавчальний посібник
1   2   3   4   5   6   7

Приклад 1. Обчислити еквівалент, еквівалентне число, кількість речовини евівалентів та молярну масу еквівалентів K2Cr2O7 у реакції відновлення його калій йодидом у кислому середовищі:

;

;

або




З рівняння видно, що 1 ФО (1 моль) аніонів Сr2O72- еквівалентна в цій реакції 14 ФО (моль) катіонів Н+ або 6 ФО (моль) аніонів І-. Але ж водневі катіони відіграють тут роль середовища, а окисленню-відновленню піддаються лише аніони І- та Cr2O72-. Саме тому еквівалент, кількість речовини еквівалентів, маса еквіваленту та молярна маса еквівалентів Сr2O72- (а також і K2Cr2O7) визначається не за числом йонів Гідрогену, а за числом атомів простої речовини Йоду, що виділяється внаслідок окиснення йодид-йонів. А оскільки 1 ФО Cr2O72- виділяє 6 атомів Йоду, то й еквівалент Сr2O72- (K2Cr2O7) дорівнюватиме його формульної одиниці.

До цього результату можна дійти, обчисливши число електронів, які приєднує, відновлюючись, аніон Сr2O72-. Якщо в цій реакції Сr2O72- приєдную 6 електронів, то й еквівалент Сr2O72- (K2Cr2O7) становитиме його формульної одиниці. Отже, для розглянутої реакції:

;= 6;

;= 6;

;

;

= ∙216 а.о.м. = 36 а.о.м.;

= ∙294 а.о.м. = 49 а.о.м.;

= ∙216г = 36 г/моль, або 0,036 кг/моль;

=∙294г = 49 г/моль, або 0,049 кг/моль.

Приклад ІІ. Реакція Гайарда.

або точніше



або точніше



або


3

2



або








;= 3;

;= 2;

;= 3;

;= 2;

;

;

;

;

= ∙119 а.о.м. = 37,67 а.о.м.;

= ∙55 а.о.м. = 27,50 а.о.м.;

= ∙158 а.о.м. = 52,67 а.о.м.;

= ∙151 а.о.м. = 75,50 а.о.м.;

= ∙119г = 37,67 г/моль, або 0,03767 кг/моль;

=∙55г = 27,50 г/моль, або 0,02750 кг/моль.

=∙158г = 52,67 г/моль, або 0,05267 кг/моль.

=∙151г = 75,50 г/моль, або 0,0755 кг/моль.

Приклад ІІІ. Термоліз калій перманганату



, або точніше



І-2 – 4е- = О20

Mn+7 + e- = Mn+6



I Mn+7 + 3e- = Mn+4

4e-

або

Отже, після нагрівання кристалічного один з двох перманганат-йонів у кристалічній гратці солі, відновляючись до , повністю руйнується:

[MnO4]- = MnO2 + O2↑+e-.

У результаті відновлення другого йона його тетраедрична конфігурація зберігається, але зменшується заряд:

[MnO4]- + е- = [MnO4]2-.

Відбувається перерозподіл електронної густини, а отже, змінюються довжина і енергія ковалентних зв’язків Mn – O. Унаслідок цього утворюється смарагдово-зелений манганат (VI) – йон з характерними для нього термічною стійкістю, та окисно-відновними властивостями.

Оскільки в цій складній реакції йони відновлюються неоднаково, утворюючи різні продукти реакції, то й значення еквівалентів, еквівалентних чисел, еквівалентних мас тощо () будуть різними.

Таким чином, для аніонуі всієї солі яка відновлюється Оксигеном О-2 до (), ці значення становитимуть:



;= 1;

;= 1;

;

;

= 119 а.о.м.;

= 158 а.о.м.;

= 119г/моль, або 0,119 кг/моль;

=158г/моль, або 0,158 кг/моль.

Відповідно для аніону , а отже, для тих формульних одиниць які, відновляючись, утворюють уже MnO2 i O2, ці самі значення становитимуть:



;= 3;

;= 3;

;

;

= ∙119 а.о.м. = 37,67 а.о.м.;

= ∙158 а.о.м. = 52,67 а.о.м.;

= ∙119г = 37,67 г/моль, або 0,03767 кг/моль;

=∙158г = 52,67 г/моль, або 0,05267 кг/моль.

З вищенаведених електроних схем видно, що в окисно-відновних перетвореннях, які відбуваються під час термолізу , катіони К+ участі не беруть. Вони є лише учасниками структурних (кристалохімичних) перегрупувань у кристалічній гратці, які пов’язані з окисно-відновними процесами і супроводжують їх.

Приклад ІІІ свідчить про те, що навіть в одній і тій самій окисно-відновній реакції одна й та сама речовина може мати різні еквіваленти залежно від того, скільки електронів вона віддає чи приєднує, а отже, у які кінцеві продукти реакції перетворюється.

Слід зауважити, що розрахунки еквівалентів та молярних мас еквівалентів окисників і відновників широко використовують насамперед в аналітичній хімії, зокрема в окисно-відновних методах об’ємного аналізу – перманганато-, хромато-, ванадато-, цері-, бромато-, йодометрії тощо.

Як відомо, у кількісному аналізі широко користуються такою величиною, як молярна концентрація еквівалентів речовини В.

Молярна концентрація еквівалентів речовини (В) (символ сек(В), одиниця – моль/м3 або моль/л) дорівнює відношеню кількості еквівалентів речовини В nек (В) до об’єму розчину Vроз:



,

де - маса речовини В,- еквівалентне число, а- молярна маса речовини. З наведених вище співвідношень видно, що , тобто молярна концентрація еквівалентів речовини В в ZВ разів більша за її молярну концентрацію:



Наприклад, молярна концентрація еквівалентів K2Cr2O7 у 6 л його водного розчину, що містить 29,4 г K2Cr2O7 дорівнює:

Сек(K2Cr2O7, Н2О; Z = 6) = (моль/л, або 0,1 н.).

Позначення Сек(K2Cr2O7, Н2О; Z = 6) = 0,01 н. відповідає молярній концентрації еквівалентів калій дихромату, сантинормальному водному розчину, що містить в 1л 0,49 г калій дихромату, або частку молярної маси цієї речовини.

Добуток молярної концентрації еквівалентів речовини В на об'єм розчину Vроз дорівнює кількості еквівалентів цієї речовини. Добре відомо, що в хімічних реакціях речовини взаємодіють не в будь яких кількостях, а в строго еквівалентних. Отже 1 еквівалент речовини А реагує лише з 1 еквівалентом речовини В, 2 еквіваленти А - з двома еквівалентами речовини В, n еквівалентів А - з n еквівалентами речовини В тощо. На цьому й грунтується закон еквівалентів: у процесі хімічних реакцій взаємодіють рівні кількості еквівалентів речовини А і В. Зауважимо, що поняття «еквівалент», «еквівалентне число», «молярна маса еквівалентів речовини В» тощо мають реальний зміст лише щодо речовин, які вступають у конкретну реакцію. Виходячи із законів еквівалентів, одержуємо таке співвідношення:

або =.

Наприклад, треба розрахувати об'єм 0,25 н. розчину НООС-СООН (Н2С2О4, Н2О; Z = 2), який піде на титрування в кислому середовищі калій перманганату (KMnO4, H2O; Z = 5):

2С2О4 + 2MnO4- + 6H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O, що міститься в 250 мл 0,1н. розчину. Для розрахунку використаємо вищенаведене співвідношення:



=. Звідси

===0,1л.

Задача 1. Маса еквіваленту цинку становить 32,5 а.о.м.; 5,2 г його витісняють із кислоти таку саму масу водню, як і 3,2 г кальцію. 1 г останнього прореагував з 1,635 г H3PO4 та її еквівалент у цій реакції.



Розв'язання

5,2 г 3,2 г Са, а отже,

5,2 г 3,2 г Са;

32,5 г mек Са;

mек Са = .

1г Са 1,635 г H3PO4;

20 гmек H3PO4;

mек (H3PO4)= ;

M(H3PO4) = 98г;

Отже, у даній реакції металічного кальцію з ортофосфатною кислотою

mек (H3PO4)=32,7 а.о.м.; а ФО(H3PO4) = (H3PO4).

Задача 2. 1г металу витісняє з розчину аурум трихлориду 0,495г благородного металу, а з розчину сульфатної кислоти – 84,38 мл Н2 (за н.у.). Обчислити масу еквівалента і еквівалент золота.

Розв’язання

1 г металу 0,495 г Au;

1 г металу 84,38 мл Н2; а отже,

0,495 г Au 84,38 мл Н2;

meк(Au) →11200 мл;

meк(Au)== 65,7 а.о.м.,



Звідси ФО(Au) = (Au).

Таким чином, meк(Au)= 65,7 а.о.м.,

а ФО(Au) = атома Au, або йона Au3+.



Задача 3. З 2,9 г гідроксиду металу добули 9,2 г його броміду. Визначити масу еквівалента і еквівалент металу.

Розв’язання

mек[M(OH)n] = mек(M) + mек(OH) = mek(M) + 17 а.о.м.

mек[MBrn] = mек(M) + 80 а.о.м.

Складаємо співвідношення мас згідно із законом еквівалентів та мас еквівалентів:



Звідси


9,2() = 2,9();

9,2= 2,9;

6,3;а.о.м.

Якщо даний метал – титан, тоді



а.о.м.

Отже, ФО(Ti) = атома Ti, або йона Ti 4+.



Задача 4. З 7,2 г нітрату металу добули 3,2 г його гідрооксиду.

Обчіслити масу еквіваленту і еквівалент металу.



Розв’язання

mек[M(NO3)n] = mек(Mn+) + mек(NO3-) = mek(Mn+) + 62 а.о.м.

mек[M(OH)n] = mек(Mn+) + mек(OH-) = mek(Mn+) + 17 а.о.м.

Складаємо співвідношення мас згідно із законом єквівалентів та мас еквівалентів:



(а.о.м.);

3,2() = 7,7(;

3,2 = 7,7;

67,5 = 4,5;== 15 а.о.м.

Очевидно, цей метал – скандій. Якщо це так, то

(а.о.м.)

тоді, атома , або йона Sc 3+.



Задача 5. Визначити масу еквівалента і еквівалент металу, якщо з 2,8 г його гідроксиду добули 8,3 йодиду.
Розв’язання

mек[M(OH)n] = mек(Mn+) + mек(OH-) = mek(Mn+) + 17 а.о.м.

mек[MIn] = mек(Mn+) mек(I-) =mек(Mn+) + 127 а.о.м.

Складаємо співвідношення мас згідно із законом еквівалентів та мас еквівалентів:



(а.о.м.);

8,3() = 2,8(;

8,3 = 2,8;

5,5 = 214,5 ;== 39 а.о.м.

Очевидно, цей метал – калій. Якщо це так, то

(а.о.м.)

тоді, атом К, або 1 йон К +.



Задача 6. У наслідок дії нітратної кислоти на 2,5 г карбонату металу утворилося 4,1 нітрату цього металу. Визначити масу еквівалента й еквівалент металу.

Розв’язання

mек[M(СO3)m] = mек(M) + mек(CO32-) = mek(M) + 30 а.о.м.

mек[M(NO3)n] = mек(M) + mек(NO3-) = mek(M) + 62 а.о.м.

Складаємо співвідношення мас згідно із законом єквівалентів та мас еквівалентів:



(а.о.м.);

4,1() = 2,5(;

4,1 = 2,5;

1,6 = 32;== 20 а.о.м.

Очевидно, цей метал – скандій. Якщо це так, то == 20 а.о.м.

(а.о.м.)

тоді, атома Ca, або йона Ca 2+.

Задача 7. На титрування 500 мл водного розчину FeSO4 у сильнокислому середовищі було витрачено 400 мл 1,1 н. розчину KMnO4.Обчислити молярну концентрацію еквівалентів Fe2+ і FeSO4 та масу останнього в аналізованому розчині.

Розв'язання

10 5 Fe2+ - e- = Fe+3;

2 1 Mn+7 + 5e- = Mn+2,

або ж насправді

5 Fe2+ - e- = Fe+3;

1 MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O.

5 Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5 Fe3+ + Mn2+ + 4H2O.

.

Звідси


= = = = 0,08 н.

Отже, в 1000 мл 0,08н розчину FeSO4 знаходиться 0,08, а в 500 мл – 0,04 моль мас еквівалентів Fe2+ і відповідно FeSO4.

Як видно із рівнянь окисно-відновної реакції,

ФО(FeSO4), а йон Fe 2+.

Отже, 0,04 моль еквівалентів дорівнює тут 0,04 моль ФО FeSO4.

Маса ж солі в аналізованому розчині становить:

0,04 моль∙ 152 г/моль = 6,08 г FeSO4.




Список рекомендованої літератури

  1. Голуб А.М. Загальна та неорганічна хімія. – Ч.1. – К.: Вид-во Київського ун-ту, 1968. – 443с. (С.17 – 20).

  2. Василега М.Д. Окиснювально-відновні реакції: Вид.2. – К.: Рад. Шк., 1987. – 152с. (С.48 – 53).

  3. Фролов В.В. Химия. – М.: Высш. шк., 1986. – 544 с. (С.12 – 13).

  4. Степин Б.Д. Применение международной системы единиц физических величин в химии. – М.: Высш. шк., 1990. – 96 с. (С.17 – 26).



Зміст:

  1. Основні закони стехіометрії ст.5

  2. Агрегатні стани речовини ст.38

  3. Атомно-молекулярне вчення ст.64

  4. Еквіваленти та маси еквівалентів речовин ст.88


Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7

Схожі:

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник до змістового модулю №2 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів»

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник до змістового модулю №3 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів»

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconКонтрольні роботи для студентів заочної форми навчання спеціальності «технологія парфумерно-косметичних засобів»

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник Для викладачів та студентів фармацевтичного факультету Запоріжжя 2014

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчально-методичний посібник за кредитно-модульною системою для студентів вищих навчальних медичних закладів за спеціальністю «технологія парфюмерно-косметичних засобів»
Сторія україни: навчально-методичний посібник для студентів, працюючих за кредитно-модульною системою. (укладачі: кандидат історичних...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчально-методичний посібник для студентів І курсу факультету філології та журналістики стаціонарної форми навчання. Доп., розш. Полтава: пдпу, 2009. 61 с
Тарасова н.І.,Чередник л. А. Організація самостійної та індивідуальної роботи з античної літератури: Навчально-методичний посібник...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник для студентів 5-го, 6-го курсу медичних внз, лікарів-інтернів педіатрів, інфекціоністів та сімейних лікарів Запоріжжя, 2016р
...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconМетодичні вказівки для студентів ІІ курсу фармацевтичного факультету для підготовки до семінарських занять з предмету
...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconМетодичні вказівки для студентів ІІ курсу фармацевтичного факультету для підготовки до семінарських занять з предмету
...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник для студентів гуманітарного факультету, спеціальності 029 «Інформаційна, бібліотечна та архівна справа»
Концепція професійного спрямування (Вступ до фаху) : навчальний посібник для студентів гуманітарного факультету, спеціальності 029...


База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка