- •Общая и биоорганическая химия учебное пособие
- •060101 Лечебное дело, 060103 Педиатрия,
- •060105 Медико-профилактическое дело, 060201 Стоматология.
- •Расчет концентрации растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Показатели pH и pOh. Гидролиз солей. Метод нейтрализации.
- •Интервал перехода окраски некоторых индикаторов.
- •I. Кривая титрования сильной кислоты сильным основанием (и наоборот).
- •II. Кривая титрования слабой кислоты сильным основанием.
- •III. Кривая титрования слабого основания сильной кислотой.
- •IV. Кривая титрования слабого основания слабой кислотой.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Окислительно-восстановительные реакции. Оксидиметрия
- •Классификация окислительно-восстановительных реакций
- •Направление протекания овр
- •Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •Методы оксидиметрии
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Химическая термодинамика
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Химическая кинетика. Химическое равновесие
- •Влияние природы реагирующих веществ
- •Влияние концентрации реагентов.
- •Влияние температуры.
- •Влияние катализатора
- •Химическое равновесие. Принцип Ле – Шателье
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Комплексные соединения. Комплексонометрия
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Теория растворов сильных электролитов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Гетерогенные реакции в растворах электролитов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Коллигативные свойства растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Буферные системы. Кислотно-основное состояние
- •Расчет рН буферного раствора
- •Буферная емкость
- •Буферные системы крови
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Строение атома. Периодическая система. Химическая связь
- •Принципы заполнения орбиталей. Полная электронная формула элемента. Периодический закон д.И. Менделеева
- •Химическая связь
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •1) Числом нейтронов 2) массой атома 3) числом нуклонов 4) зарядом ядра
- •Биогенные элементы
- •Классификация биогенных элементов
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Электрохимия Электропроводность растворов электролитов
- •Факторы, влияющие на электропроводность растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Равновесные электродные процессы. Электрохимические цепи
- •Классификация цепей
- •Электродные потенциалы
- •Классификация электродов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Поверхностные явления. Адсорбция.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Гидрофобные золи
- •Примеры решения задач:
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Спирты и фенолы
- •Методы получения спиртов
- •Методы получения фенола
- •Химические свойства спиртов
- •Химические свойства фенола
- •Пример решения задачи
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Методы получения аминов
- •Химические свойства аминов
- •Химические свойства анилина
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Альдегиды и кетоны
- •Методы получения альдегидов и кетонов
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Углеводы
- •Химические свойства моноз
- •Пример решения задачи
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Карбоновые кислоты и их функциональные производные
- •5. Окислительно-восстановительные реакции карбоновых кислот:
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Аминокислоты. Белки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Гетероциклы
- •Классификация гетероциклических соединений
- •Пиридин
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Нуклеиновые кислоты
- •Структура днк.
- •Тестовые задания
- •Рекомендуемая литература Основная:
- •Дополнительная:
- •Расчет концентрации растворов Ответы на задачи для самостоятельного решения
- •Ответы на тестовые задания
- •Показатели pH и pOh. Гидролиз солей.
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Окислительно-восстановительные реакции. Оксидиметрия
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Химическая термодинамика
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Химическая кинетика. Химическое равновесие
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Теория растворов сильных электролитов
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Гетерогенные реакции в растворах электролитов
- •Коллигативные свойства растворов
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Поверхностные явления. Адсорбция.
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Гидрофобные золи
- •Ответы к тестовым заданиям
Примеры решения задач
Пример 1.
Закончите уравнение реакции и подберите коэффициенты методом электронного баланса: KI + KMnO4 + H2SO4 = I2 + ….
Решение:
1. Дописываем уравнение реакции:
KI + KMnO4 + H2SO4 = I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O.
2. Определяем степени окисления в реагентах и продуктах, находим элементы, которые изменили свои степени окисления:
KI-1 + KMn+7O4 + H2SO4 = I20 + Mn+2SO4 + K2SO4 + H2O.
3. Составляем уравнения электронного баланса:
2I-1 – 2e I2 5 восстановитель, окисление;
Mn+7 + 5e Mn+2 2 окислитель, восстановление.
4. Проставляем коэффициенты с учетом множителей:
10KI + 2KMnO4 + H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + K2SO4 + H2O.
5. Подбирают коэффициенты для остальных участников реакции:
10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.
Пример 2.
Закончите уравнение реакции, подберите коэффициенты методом электронно-ионного баланса, и рассчитайте эквивалентую массу окислителя: NaCrO2 + NaOH + H2O2 → ….
Решение:
1) Допишем продукты реакции: NaCrO2 + NaOH + H2O2 → Na2CrO4 + H2O.
2) Запишем ионную схему реакции: CrO2- + H2O2 → CrO42- + H2O.
3) Составим частные электронно-ионные уравнения /полуреакции/:
Для процесса окисления хромата натрия:
а/ CrO2- → CrO4-;
б/ CrO2- + 4OH → CrO2-4 + 2H2O, /подведение баланса вещества/
в/ CrO2- + 4OH- - 3е → CrO2-4 + 2H2O. /соблюдение равенства зарядов/
Для процесса восстановления пероксида водорода:
Н2О2 + 2е → 2ОН-.
4) Подведем баланс зарядов и выведем коэффициенты:
CrО-2 + 4OH- - 3е → CrO42- + 2H2O, окисление │2;
H2O2 + 2е → ОН-, восстановление │3.
5) Суммируем частные уравнения реакций окисления и восстановления после умножения на соответствующие коэффициенты:
2CrО-2 + 2OH- + 3Н2О2 → 2 CrO42- + 4 H2O.
6) Приведение подобных членов и сокращение:
2CrО-2 + 2OH- + 3Н2О2 → 2CrO42- + 4H2O.
(в данном случае сокращение не требуется)
7) Записываем уравнение реакции в молекулярном виде с учетом полученных коэффициентов:
2NaCrO2 + 2NaOH + 3H2O2 = 2Na2CrO4 + 4H2O
8) Проверяем баланс по элементам в молекулярном уравнении. В данном случае никаких уточнений не требуется.
9) Рассчитаем молярную массу эквивалента окислителя, в данном случае пероксида водорода:
Э = М/z, где М – молярная масса Н2О2, равная 34 г/моль, z – число переносимых электронов.
Э(Н2О2) = 34/2 = 17 г/моль∙экв.
Пример 3.
Напишите уравнения реакций между перманганатом калия и сульфитом калия в кислой, щелочной и нейтральной средах. Уравняйте методом электронно-ионного баланса.
Решение:
а) Кислая среда
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + H2O
MnO4- + SO32- + H+ → Mn2+ + SO42- + H2O
MnO4- + 8H+ + 5е → Mn2+ + 4H2O, восстановление | 2
SO32- + H2O – 2е → SO42- + 2H+ , окисление | 5
2MnO4- + 16 H+ + 5SO32- + 5H2O → 2Mn2+ +5SO42- + 8H2O +10H+
2MnO4- + 6 H+ + 5SO32- → 2Mn2+ +5SO42- + 3H2O
2MnO4 + 5K2 SO3 + 3H2SO4 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O.
б) Щелочная среда
KMnO4 + K2SO3 + KOH → KMnO4 + K2SO3 + H2O
MnO4- + SO32 + OH- → MnO4- + SO42 + H2O
MnO4- + е → MnO42-, восстановление | 2
SO32- + 2OH- - 2е → SO42- + H2O, окисление | 1
2MnO4- + SO32 + 2OH- → 2MnO4- + SO42 + H2O
2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O.
в) Нейтральная среда
KMnO4 + K2SO3 + H2O → MnO2 + К2SO4 + КOН
MnO4- + SO32- + H2O → MnO2 + SO42- + OH-
MnO4- + 2H2O + 3е → MnO2 + 4OH-, восстановление | 2
SO32- + 2OH- - 2е → SO42- + 2H2O, окисление | 3
2MnO4- + 4H2O + 3SO32- → 2MnO2 + 8H2O- + 3SO42- + 2H2O
2MnO4- + 3SO32- + H2O → 2MnO2 + 3SO42- + 2OH-
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 +3К2SO4 + 2КOН
Пример 4.
В каком направлении в стандартных условиях будет протекать реакция: КСl + Br2 = KBr + Cl2? (Br20/2Br-) = +1,09В, (Cl20/2Cl-) = +1,36В.
Решение: Для определения направления реакции рассчитаем ее ЭДС. Для этого определим, что является окислителем, а что является восстановителем:
КСl-1 + Br20 = KBr-1 + Cl20; Сl-1 – отдает свои электроны, следовательно, является восстановителем, Br2 – окислителем.
ЭДС рассчитываем по формуле: ∆E0 = j0ок-ля – j0вос-ля = 1,36 – 1,09 = 0,28 > 0. Т.к. ЭДС реакции больше нуля, то она протекает самопроизвольно в прямом направлении.
Ответ: реакция протекает самопроизвольно в прямом направлении.
Пример 5.
Рассчитайте молярную концентрацию нитрита натрия, если на титрование 20 мл его раствора, пошло 12,5 мл 0,01 М раствора дихромата калия в кислой среде.
Решение: Для определения концентрации нитрита натрия воспользуемся законом эквивалентов: nэкв(ox) = nэкв(red) или СN(OX)VOX = СN(RED)VRED.
Для расчета нормальной концентрации дихромата калия запишем уравнение протекающей реакции и уравнения полуреакций:
NaN+3O2 + K2Cr+62O7 + H2SO4 Cr+32(SO4)3 + NaN+5O3 + H2O + K2SO4;
N+3 – 2e N+5
2Cr+6 + 6e 2Cr+3
Рассчитаем нормальную концентрацию K2Cr2O7:
СN = СМ z,
где z – число переносимых электронов.
СN(K2Cr2O7) = 0,01 6 = 0,06 мольэкв/л.
Найдем концентрацию нитрата натрия по закону эквивалентов:
.
Перейдем к молярной концентрации нитрата натрия по формуле:
СМ = СN / z = 0,0375/2 = 0,01875 моль/л.
Ответ: 0,01875 моль/л.