Коллоквиум 3. Окислительно-восстановительное равновесие.

Коллоквиум 2

Кислотно-основное равновесие. Кислотно-основное титрование.

1. Кислотно-основное равновесие. Протолитическая теория кислот и оснований.

2. Автопротолиз растворителя. Роль растворителя в кислотно-основных взаимодействиях. Связь констант ионизации, диссоциации и кислотности.

3. Связь констант кислотности и основности для кислотно-основных сопряженных пар в амфипротных растворителях. Гидролиз как обычная протолитическая реакция проявления свойств кислоты или основания.

4. Кислотно-основное равновесие в системе кислота - сопряженное основание в воде. Формула для расчета т [Н⁺] для такой системы в общем виде.

5. Расчет [Н⁺] и рН в разных случаях кислотно-основного равновесия в воде (сильные и слабые протолиты, в том числе, катионокислоты и анионооснования). Степень диссоциации, константа и степень гидролиза. Прямая и обратная задача в расчетах.

6. Растворы амфолитов. Расчет рН (с выводом формулы).

7. Буферные растворы. Свойства и значение буферных систем. Механизм буферного действия. Примеры. Буферная емкость и ее зависимость от концентрации и соотношения концентраций компонентов буфера, К_а. Условие максимальной буферной емкости.

8. Оценка рН в смеси кислот и оснований, в растворах многоосновных кислот.

9. Принципы расчета рН при взаимодействии кислоты и основания. Примеры кислотно-основных реакций обнаружения и разделения катионов и анионов.

10. Молярная доля форм протолита в зависимости от рН. Представление о диаграммах распределения.

11. Сущность и характеристика титриметрических методов анализа. Техника проведения титриметрического анализа.

12. Классификация методов по типу реакций (равновесий). Приемы и способы титрования. Примеры прямого, обратного титрования и титрования заместителя.

13. Требования к реакциям в титриметрии. Расчет константы равновесия кислотно-основного взаимодействия и оценка возможности прямого титрования.

14. Первичные и вторичные стандартные растворы в методе кислотно-основного титрования и их приготовление. Установочные вещества.

15. Способы выражения концентрации рабочих растворов. Пересчет концентраций.

16. Основа расчетов в титриметрии. Вычисление молярной массы эквивалента веществ. Закон эквивалентов при прямом, обратном титровании и титровании заместителя.

17. Выполнение расчетов результатов при прямом, обратном титровании и титровании заместителя, при титровании смесей типа сода + щелочь, карбонат + гидрокарбонат и др.

18. Кривые титрования в методе нейтрализации, особенности и координаты построения. Кислотно-основные системы, определяющие расчет рН на разных участках кривой для разных пар А-В в кислотно-основном титровании.

19. Факторы, влияющие на величину скачка кривой кислотно-основного титрования.

20. Индикаторы в методе нейтрализации. Классификации индикаторов. Теории индикаторов, ионно-хромофорная теория индикаторов. Интервал перехода, рТ и их значение при выборе индикатора.

21. Типы ошибок при титровании с индикаторами. Происхождение индикаторных погрешностей титрования. Виды и знаки индикаторных погрешностей титрования. Расчетные формулы.

22. Расширение возможностей кислотно-основного титрования использованием разных приемов титрования. Примеры.

23. Титрование смесей протолитов и многоосновных протолитов. Условия.

24. Расширение возможностей кислотно-основного титрования использованием неводного титрования. Нивелирующее и дифференцирующее действие растворителей.

 

 

Коллоквиум 3. Окислительно-восстановительное равновесие.

Методы окислительно-восстановительного титрования (редоксиметрии)

1. Разделение полуреакций окисления и восстановления в пространстве (процессы в гальваническом элементе).

2. Стандартный водородный электрод. ЭДС гальванического элемента в стандартных условиях и ее значение в химии.

3. Использование стандартного окислительно-восстановительного (электродного) потенциала для оценки окислительно-восстановительной способности компонентов редокс-пар. Ограничения использования.

4. Равновесный окислительно-восстановительный потенциал. Уравнение Нернста и его представление для разных полуреакций (на примерах). Значение уравнения Нернста в количественном анализе.

5. Формальный потенциал, влияние на него рН, ионной силы (реальный потенциал). Формальный потенциал в условиях осаждения, комплексообразования.

6. Влияние рН, комплексообразования и осаждения компонентов редокс-пары на величину равновесного окислительно-восстановительного потенциала и его значение в АХ. Примеры увеличения и уменьшения Е.

7. Константа окислительно-восстановительного равновесия (К⁰, К¢). Оценка направления и глубины окислительно-восстановительной реакции в стандартных и реальных условиях. Общая константа равновесия сложной реакции.

8. Особенности построения кривых титрования в редоксиметрии.

9. Какие типы индикаторов используют в методах редоксиметрии? Объясните интервал перехода редокс-индикаторов и принципы вычисления индикаторной погрешности.

10. Какие факторы влияют на скорость реакций в редоксиметрии? Приведите пример каталитических и индуцированных реакций. Как «борются с индуцированными реакциями в перманганатометрии?

11. С какой целью проводят предварительное окисление-восстановление определяемых веществ в редоксиметрии? По каким принципам выбирают вещества для этого? Примеры.

12. Классификация методов редоксиметрии по типу титрантов. Как готовят рабочие растворы в перманганатометрии, иодометрии? Какие вещества используют в качестве первичных стандартов? Причины ошибок при несоблюдении условий хранения и применения в титриметрии рабочих растворов перманганата, иода, тиосульфата?

13. Как отличаются методы перманганатометрии, иодометрии, дихроматометрии, броматометрии по рекомендуемой кислотности среды?

14. Какие приемы титрования используют при определении неорганических окислителей, восстановителей, органических веществ в перманганатометрии, иодометрии, дихроматометрии, броматометрии. Определение методами редоксиметрии веществ, не участвующих в окислительно-восстановительных процессах (на примере определения Са²⁺ в перманганатометрии).

 

Вопросы к экзамену, не вошедшие в коллоквиумы