() , - . .
, (. 10.1). , : (II). 1, , .
. , :
Zn2+ + 2e- D Zn = - 0,76
Cu2+ + 2e- D Cu = +0,34.
, , , .. , . , ( ). ( ). , ( ).
, ( ) :
1) , .. < ;
2) : Zn 2e- = Zn2+.
, , , ; , ;
3) : u2+ + 2 = u.
, , , ; , ;
4) : (SO42-) , (Cu2+,Zn2+) , .
, : , ;
5) c , :
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
: Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4.
, .. , , , .
|
|
, , 1- 2- , 2- . , , . . , , :
(-) Zn |ZnSO4| |CuSO4| Cu (+)
- :
(-) Zn |Zn2+ ||Cu2+| Cu (+).
-- ( 1 ) , , :
.
: = j - j ,
j , j .
( > ). , . = 0,34 (-0,76) = 1,1().
.
, , , CBi3+ = 0,1 /, CFe2+ = 0,01 /. 298.
.
1 /, , .
jn+/ = jn+/ + lgn+;
jBi3+/Bi = 0,21 + lg10-1 = 0,19; jF2+/F = -0,44 + lg10-2 = - 0,499.
, . :
(-)Fe |Fe(NO3)2||Bi(NO3)3|Bi(+)
(-) Fe|Fe2+||Bi3+ |Bi (+).
:
: Fe - 2 = Fe2+ 3
: Bi3+ + 3 = Bi 2
3 Fe + 2Bi3+ = 3Fe2+ + 2 Bi
= 0,19 (-0,499) = 0,689 .
, . ,
Pt |Fe2+, Fe3+|| MnO , Mn2+, H+| Pt
. (II):
Fe2+ - - = Fe3+, ,
MnO :
MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O,
:
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
=1,51-0,77=0,74 .
, , , ( ). :
(-) Ag |Ag+||Ag+|Ag (+)
CAg < CAg
: A: Ag eˉ = Ag+;
K: Ag+ + eˉ = Ag.
: Ag + Ag+ = Ag+ + Ag.
. , , . 35 40 % H2SO4; .
|
|
, (Pb) , :
(-) b|H2SO4| b2 (+)
: b + SO 2ˉ = bSO4
: b2 + SO + 4+ + 2ˉ = PbSO4 + 2H2O
Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- = 2PbSO4+ 2H2O ( ). .
( 2SO4) : SO42- , + - . , : , . .
(+ +, ). , , ; (. . 10.2). . ( ):
PbSO4 + 2eˉ = Pb + SO42-.
PbO2 ( ):
PbSO4 + 2H2O - 2eˉ = PbO2 + 4H+ + SO42-.
:
2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-.
, , : , .
- , , . . , , . () , , () .
, , . , , , , . , , . c DG>0, .. .
. (. 10.2). , (Na+) (Cl ) , , . NaCl . , . Na+ , . , Na+. Cl , , . , , , . :
|
|
NaCl = Na+ + Cl
(-) : Na+ (+):Cl
Na+ + e- = Na 2Cl - 2eˉ = Cl2
:
2Na+ + 2Cl 2Na + Cl2
2NaCl 2Na + Cl2
-: , .
.
. , , ( ). . :
Dj = j i - j ,
Dj - ;
j i ;
j .
, . , , ( ).
, . , ; . I S I:
.
(. 10.3). , .. . (Dj) , - (Dj) .
. , + . :
1. .
1.1. , , .. .
1.2. , , (Cu2+, Ag+ , Hg2+, Au3+ . . .11.2), :
Men+ + neˉ " Me.
1.3. , , ( Li+ Al3+ , .. ), , :
22 + 2ˉ 2 + 2 .
:
2+ + 2ˉ " 2.
1.4. , , , , ( Al3+ 2+ - ), :
|
|
n+ + neˉ Me
22 + 2ˉ 2 + 2 .
Sn2+, Pb2+, Ni2+, Co2+, Zn2+, Cd2+ ... . :
+ [+] 1 /., .. =0; , (; . 10.3); , , ;
( -, ); : (. 10.4).
, , . , , . φ1 , φ2 , .. .
2. .
2.1. , , .. .
2.2. () (). , , , , , . , , , , .
2.3. , , F () - . - :
)
2 2 4ˉ = 2 + 4 +;
)
4 4ˉ = 2 + 22.
- ( ) (. 10.3):
.
SO , SO , NO , CO , PO .. , , : 2SO - 2eˉ = S2O = 2,01 .
2.4. ( F ) .
, (Cl2) Cl , (Br2) HBr .
2Cl - 2eˉ = Cl2 = 1,356
2Br - 2eˉ = Br2 = 1,087
2H2O - 4eˉ = O2 + 4 + = 0,82 ( = 7)
(. 10.5). , ( - ) ( -). . , , , ( ) .
2.5. , , , . , : neˉ Men+.
. , . . , (Bj), :
(Bj) % = (Qj/Q) . 100,
Qj , j- ; Q , .
|
|
, . 10.4 , . . , , , , , .
. , , , , , , , : m = MIt/F,
m , ,
, , ; M , /; I , ; t , ; F 96480 /.
1. () ?
.
Na2SO4 = 2Na+ + SO
H2O D H+ + OH
(-) K | A (+) | |
Na+, H2O (H+) | SO42-, H2O (OH ) | |
= 0,82B | ||
= 2,01B | ||
2| 2H2O + 2eˉ= H2 + 2OH | 2H2O 4eˉ = O2 + 4H+ |
:
62 = 22 + 2 + 4 + 4+
62 + 2Na2SO4 = 22 + 2 + 4Na + 22SO4.
Na+ -, .. , . , + ,
22 = 22 + 2.
, , .
2. (II) CuCl2 ?
.
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl
H2O D H+ + OH .
(-) K | (+) | |
Cu2+, H2O (H+) | Cl , H2O (H ) | |
- i : | ||
Cu2+ + 2e = u | 2Cl - 2e = l2 |
:
Cu2+ + 2Cl = Cu + Cl2
: CuCl2 = Cu + Cl2.
3. ?
.
ZnSO4 = Zn2+ + SO
H2O D H+ + OH
(-) K | (+) A | |
Zn2+, H2O (H+) | SO42-, H2O (OH-) | |
- : | ||
Zn2+ + 2e = Zn | 22 - 4 = 2 + 4+ | |
22 +2 = 2 + 2 |
, .. , , .
4. (II) ?
.
CuSO4 = Cu2+ + SO
H2O D H+ + OH
(-) K | (Cu) (+) | |
Cu2+, H2O (H+) | SO , H2O (H ) | |
u2+ + 2e = u | Cu - 2e = u2+ |
. .
CuSO4 . ( ).
5. ?
.
ZnCl2 = Zn2+ + 2Cl
H2O D H+ + OH-
(-) K | A (Zn) (+) | |
Zn2+, H2O(H+) | Cl , H2O (OH ) | |
- | ||
: | ||
Zn2+ + 2e = Zn | Zn 2e = Zn2+ | 2 | |
22 +2 =2+ 2 |
6. , 1 26,8, 50%.
. , , :
:
. , . , , . : Cu, Zn, Cd, Ni, Mn . . ( ). O2, H2, Cl2 . (. 10.2).
.
- . 5 30% . . , , , , . , , .
. .
, . , , .. . : Me + O2 MeO.
( , , ..) .
, . . , .. , .
, , ( , ) ( ), .. . ( . 10.6). , .. : . ( ) :
() | | (+)
, .. (. 10.7):
1. , :
Me(K) neˉ Men+(p)
2. .
3. ( ) - :
+ neˉ Red + neˉ [neˉ].
1 (); [neˉ] .
, () .
, . . :
) (pH < 7)
: - neˉ Men+
K: 2+ + 2ˉ 2 ;
) 2 ( ) ( 7)
: - neˉ Men+
: 2H2O + 2e- H2 + 2OH .
( ) . (101) :
.
, = 0 ;
= 7 ;
= 14 .
, , .. : = j - j = j- - j- > .
, .
. :
: - neˉ Men+
K: 2 + 2H2O + 4eˉ 4OH .
, 2. ( ) . (101 )
.
, = 0 ;
= 7 ;
= 14 .
|
|
|
|
.
1: < ; , . , , .
2: < < , . 2.
3: > , , . , , , , 2 2 .
, , :
1. , .
2. (, , ). , - .
3. . () . ( ). , , ; , .
4. , .
, , , ( ). . , .
, , .
, .
. , . () , .
, , Al2O3, . , , , .
, , , , , - . :
Fe(OH)2 Fe(OH)3 nFe2O3 + mFeO +qH2O.
, . :
2Fe + 6HNO3 = Fe2O3 + 6NO2 + 3H2O.
. .
, . , . .
.
1. . ?
. , , , . , . , . : , . , , :
; .
, , (. 10.9).
, , .. Fe2+ . , , , , .. , ( ).
- . NaCl, , , . . 10.8 : .
(-) Fe | NaCl | Cu (+)
A: Fe 2eˉ = Fe2+ 2
K: O2 + 2H2O + 4eˉ = 4OH- 1
2Fe + O2 + 2H2O = 2 Fe2+ + 4OH- = 2 Fe(OH)2$
: ; Fe2+ OH ; Fe(OH)2.
(II) : 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 .
.
2. . ?
.
;
(-) Zn | NaCl | Cu (+).
2, . (. . 10.8), .. < .
A: Zn 2eˉ = Zn2+
K: 2H2O + 2eˉ = H2 + 2OH-
Zn + 2H2O = Zn2+ + H2 + 2OH- = H2 + Zn(OH)2¯.
: . 2, Zn2+ OH ; Zn(OH)2.
3. . (pH=2)?
:
;
(-) Mn HCl Cu(+)
pH=2
; .. < ,
(. . 10.8).
A: Mn 2eˉ = Mn2+
K: 2H+ + 2eˉ = H2
Mn + 2H+ = Mn2+ + H2
Mn + 2HCl = MnCl2 + H2
: , Mn2+ 2.
, , =0.