popova_ti_koroleva_iuv_sbornik_zadach_po_analiticheskoi_khim

Формат документа: pdf
Размер документа: 0.6 Мб




Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.

Т.И. ПопоZ
Ю.В. КоролеZ



СБОРНИК ЗАДАЧ
ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ


Часть I














Издательстh
Калининградского государственного уни_jkbl_lZ
2003

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ









Т.И. ПопоZ
Ю.В. КоролеZ



СБОРНИК ЗАДАЧ
ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Часть I















Калининград
Издательстh Калининградского государст_ggh]h уни_jkbl_lZ

2003

УДК 543
ББК 24.4.я73
П 58












ПопоZ Т.И., КоролеZ Ю.В.
П 58 Сборник задач по аналитической химии. – Калининград: Изд-h
КГУ, 2003. Ч. 1. – 28 с.


Даны задачи по пяти разделам аналитической химии: гомогенное и
гетерогенное раghесие, чувстbl_evghklv реакций (Т.И. ПопоZ), а так-
же окислительно-hkklZghительные реакции и реакции комплексообра-
зоZgby (Ю.В. КоролеZ). Задачи, предстаe_ggu_ в данном пособии, со-
стаe_gu как самими аlhjZfb, так и aylu из наиболее популярных за-
дачников по аналитической химии.
Сборник
предназначен для студентов химического и биоэкологиче-
ского факультетов.



Печатается по решению Редакционно-издательского со_lZ Калининградско-
го государст_ggh]h университета.

УДК 543
ББК 24.4.я73








© Издательстh КГУ, 2003
© ПопоZ Т.И., КоролеZ Ю.В., 2003

Учебное издание

Тамара ИосифоgZ Попова
Юлия ВладимироgZ КоролеZ

СБОРНИК ЗАДАЧ
ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Часть I






Редактор M.В. КоролеZ
Оригинал-макет подготоe_g Г.Е. Гришиной


Подписано в печать 20.03.2003 г.
Бумага для множительных аппаратов. Формат 60×90 1/16. Гарнитура «Таймс».
Усл. печ. л. 1,8. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 160 экз. Заказ .

Издательстh Калининградского государст_ggh]h уни_jkbl_lZ,
236041, г. Калининград, ул. А. Неkdh]h, 14

3




ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Индиb^mZevgu_ задания u^Zxlky студентам с целью закрепления
теоретического материала по наиболее Z`guf разделам аналитической
химии, а также ujZ[hldb практических наudh\ при uiheg_gbb расчет-
ных задач.
К uiheg_gbx индиb^mZevguo задач следует приступить после изу-
чения соот_lklующего раздела курса и разбора решений примеров по
данной теме.
Студент uihegy_l один ZjbZgl, номер которого дается
на кафедре.
Задания uihegyxlky в отдельной тетради. Отвечать на hijhku и решать
задачи необходимо в той последоZl_evghklb, в какой она при_^_gZ в ме-
тодических указаниях. В конце работы необходимо при_klb список ис-
пользуемой литературы.

Раghесие в гомогенных системах

Вычислить рН следующих растhjh\:
1.40 г едкого натра растhjbeb в 2 л h^u.
2. Гидроксид натрия, массовая доля раgZ 0,08 %.
3. Азотная кислота, массоZy доля состаey_l 0,1 %
4. Азотная кислота, ρ = 1,005 г/см
3.
5. Хлористоh^hjh^gZy кислота, массоZy доля – 0,18 %.
6. Гидроксид лития, массоZy доля раgZ 0,09 %.
7. Серная кислота, ρ = 1,01 г/см
3.
8. 0,63 г гидроксида калия растhjbeb в 500 см 3 h^u.
9. 5,6 л аммиака растhjbeb в 250 см 3 h^u.
10. Серная кислота, массоZy доля состаey_l 0,05 %.
11. Гидроксид цезия, массовая доля – 0,1 %.
12. К 50 см
3 0,15 М растhjZ соляной кислоты добаbeb 25 см 3 0,2 N
растhjZ гидроксида калия.
13. К 25 см
3 0,2 М растhjZ азотной кислоты прибаbeb 50 см 3 0,15 М
гидроксида лития.
14. К 100 см
3 0,08 N растhjZ соляной кислоты прибаbeb 50 см 3 0,1 N
гидроксида калия.
15. К 15 см
3 015 N растhjZ серной кислоты добаbeb 25 см 3 0,09 N
гидроксида натрия.

4
16. К 2 дм 3 h^u прибаbeb 1 см 3 азотной кислоты (ρ = 1,4 г/см 3).
17. К 1,5 дм 3 h^u прибаbeb 0,5 см 3 соляной кислоты (ρ = 1,12 г/см 3).
18. К 500 см 3 h^u прибаbeb 0,05 см 3 0,1 %-ного растhjZ гидроксида
калия.
19. К 250 см
3 h^u прибавили 0,05 см 3 раствора серной кислоты (ρ =
= 1,78 г/см 3).
20. К 1 дм 3 h^u прибавили 0,5 см 3 гидроксида калия с концентрацией
0,15 %.
21. 4,6 г мураvbghc кислоты растhjbeb в 500 см
3 h^u.
22. 12,2 г бензойной кислоты (C
6H 6COOH) растhjbeb в 2 дм 3 h^u.
23. 1,12 дм 3 аммиака растhjbeb в 250 см 3 h^u.
24. 6,6 г уксусной кислоты растhjbeb в 1000 см 3 h^u.
25 МураvbgZy кислота, 0,15%-ный растhj.
26. Бензойная кислота, 0,2%-ный раствор.
27. Синильная кислота, 0,05%-ный растhj.
28. Угольная кислота, 0,02%-ный раствор.
29. 560 см
3 CO 2 растhjbeb в 500 см 3 h^u.
30. 1,12 см 3 SO 2 растhjbeb в 250 см 3 h^u.
31. Азотистая кислота, 0,025%-ный растhj.
32. Гидроксиламин, 0,1%-ный растhj.
33. C
6H 6OH, 0,2%-ный растhj.
34. C
6H 4SO 3HCOOH, 0,25%-ный раствор.


Буферные растhju

Растhju слабых кислот или осноZgbc в присутстbb их солей прояв-
ляют буферное дейстb_. Для буферного растhjZ, содержащего слабую
кислоту и ее соль
рН = рК
а + lg C соли – lg C кислоты , (1)
а для смеси из слабого осноZgby и его соли
рН = 14 – рК
в + lg С осноZgby – lg C соли . (2)

Пример 1. К 15 мл 0,03 М растhjZ мураvbghc кислоты добаbeb 12
мл 0,15 М формиата калия. Вычислить рН растhjZ (К
HCOOH = 1,8 · 10 –4;
рК
HCOOH = 3,75).
Решение. Найдем концентрацию кислоты и ее соли после смешиZgby
растhjh\.
V
общ. = 12 + 15 = 27 мл; С соли = 12 · 0,15 / 27 = 0,066 M;
C
кислоты = 15 · 0,03 / 27 = 0,017 M; pH = 3,75 + lg 0,066 / 0,017 = 4,35.

5
Пример 2. Сколько грамм CH 3COONa надо добаblv к 200 см 3 0,2 М
растhjZ соляной кислоты, чтобы рН стала раghc 4,5? рK
укс. кисл. = 4,78.
Решение. CH
3COONa + HCl = CH 3COOH + NaCl.
Концентрация уксусной кислоты, образоZшейся в результате этой ре-
акции, раgZ концентрации соляной кислоты: С(HCl) = 0,2 M,
а С(CH
3COO –) = (Х– 0,2) М; рH = pK a + lgC соли – lgC кислоты ;
4,5 = 4,76 + lg (Х– 0,2) – lg 0,2; Х= 0,3099 М.
Количестh CH
3COONa на 200 см 3 h^u (В) состаbl:

082 , 5
1000200 82 3099 , 0
B= ⋅ ⋅ = (г).

Вычислить рН буферных растhjh\, полученных при слиZgbb рас-
тhjh\:
35. 50 см
3 0,1%-ного C 6H 5OH и 150 см 3 0,3%-ного С 6H 5COONa.
36. 30 см 3 0,05 М H 2CO 3 и 70 см 3 0,15 М Na 2CO 3.
37. 40 см 3 0,05%-ного С 6H 5COOH и 110 см 3 0,1%-ного С 6H 5COOK.
38. 10 см 3 0,02 М HNO 3 и 40 см 3 0,05 М KNO 2.
39. 20 см 3 0,15%-ного H 2SO 3 и 80 см 3 0,1%-ного Na 2SO 3.
40. 60 см 3 0,01 М CH 3COOH и 40 см 3 0,05 М CH 3COOK.
41. 150 см 3 0,02%-ного CH 3CH 2COOH и 50 см 3 0,1%-ного CH 3CH 2COOK.
42. 70 см 3 0,01 М NH 4Cl и 30 см 3 0,05 М NH 4OH.
43. 170 см 3 0,1 М KH 2PO 4 и 150 см 3 0,05 М K 2HPO 4.
44. 50 см 3 0,05%-ного Na 2CO 3 и 150 см 3 0,1%-ного NaHCO 3.
45. 130 см 3 0,02 М NaH 2PO 4 и 20 см 3 0,05 М Na 2HPO 4.
46. 80 см 3 0,1%-ного Na 2SO 3 и 120 см 3 0,05%-ного H 2SO 3.
47. 60 см 3 0,03 М CH 3COOK и 40 см 3 0,02 М CH 3COOH.
48. 90 см 3 0,05%-ного NH 4OH и 110 см 3 0,1%-ного NH 4Br.
49. Сколько см 3 0,5%-ного растhjZ формиата натрия надо добаblv к
50 см 3 0,1 М растhjZ мураvbghc кислоты, чтобы получить растhj с
рН = 3,8?
50. Сколько грамм карбоната натрия надо добаblv к 50 см
3 0,2 М гид-
рокарбоната натрия, чтобы получить растhj с рН = 9,8?
51. Сколько см
3 0,4 М растhjZ нитрита аммония надо добаblv к
20 см 3 0,15 М растhjZ аммиака, чтобы получить растhj с рН = 9,1?
52. Сколько см 3 1%-ного гидроксида натрия надо добаblv к 50 см 3 0,25
М фосфорной кислоты, чтобы получить растhj с рН = 2,5?
53. Сколько см
3 0,1 М гидроксида калия надо добаblv к 50 см 3 0,25 М
дигидрофосфата калия, чтобы получить растhj с рН = 6,8?
54. Сколько грамм ацетата натрия надо добаblv к 150 см
3 0,15 М рас-
тhjZ соляной кислоты, чтобы получить растhj с рН = 4,3?

6
55. Сколько грамм хлорида аммония надо добаblv к 300 см 3 0,15 М
растhjZ аммиака, чтобы получить растhj с рН = 5,9?
56. Сколько грамм карбоната натрия надо добаblv к 150 см
3 0,05 М
гидрокарбоната натрия, чтобы получить растhj с рН = 5?
57. Сколько грамм ацетата натрия надо добаblv к 100 см
3 0,2 М рас-
тhjZ соляной кислоты, чтобы получить растhj с рН = 4,5?

Вычисление рН смеси:
58. Смешали равные объемы 0,2%-ных растhjh\ бензойной кислоты и
бензоата калия.
59. В 1 дм
3 h^u содержится 1,7 г бензойной кислоты и 0,17 г бензоата
калия.
60. В 500 см
3 h^u растhj_gh 0,45 г хлорбензойной кислоты и 4,5 г ее
натриеhc соли.
61. Сколько т_j^h]h азида калия надо растhjblv в 100 см
3 0,02 М
растhjZ азидоh^hjh^ghc кислоты, чтобы рН растhjZ был ра_g 5,1?
62. Сколько грамм дигидрофосфата натрия надо добаblv к 150 см
3
0,2 М растhjZ гидроксида натрия, чтобы получить раствор с рН = 7?
63. Сколько см
3 1%-ного гидроксида калия надо добаblv к 250 см 3
0,1 М мураvbghc кислоты, чтобы получить растhj с рН = 3,7?
64. В каком объеме надо растhjblv 0,05 г ацетата натрия, чтобы полу-
чить растhj с рН = 8?
65. В каком объеме надо растhjblv 0,01 г карбоната натрия, чтобы по-
лучить растhj с рН = 9?
66. В каком объеме следует растhjblv 0,03 г ацетата калия, чтобы рН
растhjZ был
ра_g 8?
67. В каком объеме надо растhjblv 0,5 г формиата натрия, чтобы по-
лучить растhj с рН = 8,9?
68. В каком объеме надо растhjblv 1 г бензоата натрия, чтобы полу-
чить растhj с рН = 8,5?


Гидролиз солей

Соли, образоZggu_ слабым осноZgb_f и сильной кислотой, сильным
осноZgb_f и слабой кислотой, а также слабым осноZgb_f и слабой ки-
слотой, под_j]Zxlky гидролизу в h^guo растhjZo. В результате гидро-
лиза солей меняется рН среды. Гидролиз усилиZ_lky с поur_gb_f тем-
пературы и уменьшением концентрации солей.
Рассмотрим пример алгебраического ujZ`_gby К
гидр. и h – степени
гидролиза в растhj_ цианида калия:
KCN + H
2O ↔ HCN + KOH;

7
CN – + H 2O ↔ HCN + OH –.
] CN [] HCN [ ] OH [
К . гидр
− −

=; К
гидр.
HCN h^u КК
=
;

соли кислотыh^u С КК
h
⋅ =
; (3)
KCN HCNh^u С КК
h
⋅ =.

Kh^u – 10 –14 при 25 °С, C KCN – концентрация соли, K HCN – константа дис-
социации кислоты:
pH = 7 + ½ pK
кислоты + ½ lg C соли ; (4)
pH = 7 + ½ pK
HCN + ½ lg C KCN .
Для соли типа CH
3COONH 4 (образоZgghc слабым осноZgb_f и сла-
бой кислотой):

осноZgby кислотыh^u
. гидр К КК
К
⋅ =;

осноZgby кислотыh^u К КК
h 1h
⋅ =
−; (5)
рH = 7 + ½ pK
кислоты – ½ рК осноZgby . (6)
Соль слабого основания и сильной кислоты гидролизуется по катиону:
NH
4Cl + H 2O ↔ NH 4OH + HCl.
В ионном b^_: NH
4+ + H 2O ↔ NH 4OH + H +.

осноZgbyh^u
. гидр КК
К=; (7)

осноZgby солиh^u К CК
h
⋅ =; (8)
рH = 7 – ½ pK
осноZgby – ½ lg C соли . (9)

Вычислить К гидр. , степень гидролиза и рН в растhjZo солей:
№ Соль Концентрация,
моль/дм 3 или % К дис. рК дис.
69 (CH 3COO) 2Mg 0,1 % 1,74 · 10 –5 4,76
70 Na 2CO 3 0,1 M 4,8 · 10 –11 10,32

8
Окончание табл.
№ Соль Концентрация,
моль/дм 3 или % К дисс. рК дисс
71 NH 4NO 3 0,15 % 1,76 · 10 –5 4,755
72 (NH 4)2CO 3 0,03 M 1,76 · 10 –5
4,8 · 10 –11 4,755
10,32
73 Na 2S 0,05 M 2,5 · 10 –15 12,60
74 CuCl 2 1 % 2,2 · 10 –20 19,66
75 C 6H5COONa 1,5 % 6,3 · 10 –5 4,20
76 Zn(NO 3)2 0,15 M 1,2 · 10 –17 16,92
77 (NH 4)2S 0,01 M 1,76 · 10 –5
2,5 · 10 –15 4,755
12,60
78 C 2H5COOK 0,2 % 1,74 · 10 –5 4,76
79 Na 3PO 4 (по 1-й ступени) 0,5 % 7,1 · 10 –3 2,15
80 FeCl 3 0,2 M 3,8 · 10 –38 37,42
81 HCOOK 0,01 M 1,8 · 10 –4 3,75
82 Cr(NO 3)3 0,5 % 6,3 · 10 –31 30,20
83 MnBr 2 0,3 % 2,05 · 10 –13 12,69

Написать в молекулярной и ионной форме реакции aZbfh^_ckl\by
солей, учитыZy, что в ходе реакции идет взаимное усиление гидролиза:
83. AlCl 3 + Na 2CO 3 + H 2O →
84. Cr(NO
3)2 + (NH 4)2S + H 2O →
85. ZnSO
4 + (NH 4)2CO 3 + H 2O →
86. SnCl
2+ Na 2CO 3 + H 2O →
87. Fe(NO
3)2 + Na 2S + H 2O →
88. NiCl
2+ (NH 4)2CO 3 + H 2O →
89. FeCl
3 + Na 2CO 3 + H 2O →
90. MnSO
4+ (NH 4)2S + H 2O →
91. AlCl
3 + CH 3COONa + H 2O→
92. Fe
2(SO 4)3 + CH 3COONa + H 2O→
93. Co(NO
3) + Na 2CO 3 + H 2O →
94. CrCl
3 + CH 3COONa + H 2O→
95. CuSO
4 + K 2CO 3 + H 2O →
96. SnCl
2 + (NH 4)2CO 3 + H 2O →


Раghесие в гетерогенных системах

В насыщенном растhj_ малорастhjbfh]h электролита состаZ M
mA n
раghесное состояние можно схематически предстаblv следующим об-
разом:
M
mA n ↔ mM n+ + nA m– .

9
Концентрационная константа растhjbfhklb:
K
c = [M n+]m · [A m– ]n = ПР(M mA n).
Например, для PbCl
2 K c = [Pb 2+] · [Cl –]2= ПР(PbCl 2).
Сyav растhjbfhklb, ujZ`_gghc в моль/дм 3, с ПР при малом значе-
нии ионной силы описыZ_lky ураg_gb_f:

n m
n mn m
n m
) A M ( ПР
S +
× =
. (10)
В присутстbb сильного электролита, не имеющего одноименных ио-
нов с малорастhjbfhc солью, необходимо uqbkeblv ионную силу рас-
тhjZ и рассчитать или aylv из таблицы коэффициенты актиghklb ионов,
oh^ysbo в состав малорастhjbfhc соли:

n m
n
A m
M n mn m
f f n m) A M ( ПР
S
+
× × × =. (11)

В присутстbb избытка электролита с одноименным ионом, например с
ионом А –:

m
m
A mn m
C m) A M ( ПР
S
× =
. (12)

Пример 3. Образуется ли осадок AgCl, если к растhjm, содержащему
3,4 г AgNO
3 в 1 дм 3, прилить раguc объем растhjZ С NaCl = 0,02 моль/ дм 3?
Решение.
M(AgNO 3) = 169,87 г/моль; [AgNO 3] = 3,4 / 169,87 = 0,02 моль/дм 3;
[Ag +] = [AgNO 3] = 0,02 моль/дм 3.
После смешения раguo объемов растhjh\ концентрация ионов [Ag +]
и [Cl –] уменьшится в дZ раза. [Ag +] · [Cl –] = 0,01 · 0,01 = 10 –4; ПР(AgCl) =
= 1,8 · 10 –10 , следовательно, осадок образуется.

Пример 4. Вычислить рН, при котором практически полностью осаж-
дается Mg(OH)
2, если ПР Mg(OH) 2 = 2 · 10 –11 .
Решение. ПР Mg(OH) 2 = [Mg 2+][OH –]2.
Практической полнотой осаждения принято считать, если концентра-
ция осаждаемого иона не преurZ_l 10
–5÷10 –6 моль/дм 3.

] Mg [) ) OH ( Mg ( ПР
] OH [ 22
+ − =; 3
611 10 5 , 4
1010 2
] OH [ −
−−
− ⋅ = ⋅
=моль/дм 3;
рОН = –lg [OH
–] = –lg 4,5·10 –
3 = 2,35; pH = 14 – 2,35 = 11,65.

10
Пример 5. Смешаны раgu_ объемы 0,001 М BaCl 2 и 1,5·10 –3 М Na 2SO 4.
Вычислить [Ba
2+] в растhj_, если ПР Ba SO 4 = 1,1 · 10 –
10 . Как изменится
растhjbfhklv BaSO
4 в этой смеси по сраg_gbx с растворимостью в h^_?
Решение. После смешивания растhjh\ концентрации хлорида
бария и сульфата натрия уменьшатся ^ое: C BaCl
2 = 5 · 10 − 4 M; C Na 2SO 4 =
= 7,5 · 10 − 4 M. После за_jr_gby реакции: BaCl 2 + Na 2SO 4 → BaSO 4 ↓ +
+ 2NaCl.
[SO
42– ] = (7,5 – 5) · 10 –4 = 2,5 · 10 –4 M;

7
4 10
2
4 BaSO
1 2 10 4
10 5 , 210 1 , 1
] SO [ ПР
S ] Ba [ 4 −
− −
− + ⋅ =
⋅ ⋅
= = = .
Растhjbfhklv BaSO
4 в h^_: 5 10
2 10 1 10 1 , 1 ПР S − − ⋅ = ⋅ = = ;

2
57
2 1 10 4
10 110 4
SS −
−− ⋅ =
⋅⋅
= .
Растhjbfhklv BaSO
4 в электролите, имеющем одноименный ион,
уменьшилась.


Вычислить произ_^_gb_ растhjbfhklb солей, если из_klgZ рас-
тhjbfhklv их в h^_:
№ Соль Растhjbfhklv,
S г/дм 3 № Соль Растhjbfhklv,
S г/дм 3
97 AgI 2,87·10 –3 102 PbF 2 7,18·10 –2
98 CaCO 3 6,2·10 –3 103 AgCNS 1,74·10 –4
99 Ag 3PO 4 1,96·10 –3 104 Ce 2[PtCl 6 ] 7,99·10 –1
100 BaF 2 1,14 105 RaSO 4 2,11·10 –3
101 Fe(OH) 3 2,0·10 –8 106 AgIO 3 4,89·10 –2


Насыщенный растhj содержит:
107. 3,84 мг PbSO 4 в 100 см 3 h^u.
108. 0,32 г KHC
4H 4O 6 в 100 см 3 h^u.
109. 0,57 мг BaCrO
4 в 200 см 3 h^u.
110. 2,15 мг MgNH
4PO 4 в 250 см 3 h^u.
111. 7,182 г PbF
2 в 100 см 3 h^u.
112. 3,72 г Ag
3[Fe(CN) 6 ] в 500 см 3 h^u.
113. 3,412 г TlCNS в 100 см 3 h^u.
114. 1,106 г Ca
3(PO 4)2 в 500 см 3 h^u.
115. 2,58 г BaF
2 в 200 см 3 h^u.

11
Вычислить растhjbfhklv в моль/дм 3 и г/дм 3, если из_klgh произ-
_^_gb_ растhjbfhklb соли:
№ Соль ПР № Соль ПР
116 PbBr 2 3,9 · 10 –5 121 Pb 3(AsO 4)2 4,1 · 10 –39
117 BiI 3 8,1 · 10 –19 122 Ag 3PO 4 1,3 · 10 –20
118 Ag 2SO 4 1,6 · 10 –5 123 Ag 2SO 4 1,5 · 10 –14
119 PbI 2 7,2 · 10 –9 124 La(IO 3)3 6,2 · 10 –12
120 Sr(IO 3)2 3,3 · 10 –7 125 Ag 2CrO 4 1,1 · 10 –12

Образуется ли осадок при слиZgbb растhjh\ (концентрации даны
в моль/дм 3 или в массоuo долях)?
№ Услоb_ задачи ПР
126 50 см 3 0,001 M CaCl 2 и 150 см 3 0,05 М Na 3PO 4 2,0 · 10 –29
127 30 см 3 0,1%-ный Pb(CH 3COO) 2 и 70 см 3 0,02 М K 2CrO 4 1,8 · 10 –14
128 120 см 3 0,001 М CuSO 4 и 30 см 3 0,01 М KCNS 4,8 · 10 –15
129 40 см 3 0,01 М Mn(NO 3)2 и 160 см 3 0,015%-ный Na 2S 2,5 · 10 –10
130 20 см 3 0,001 М AgNO 3 и 80 см 3 0,002%-ный K 2CrO 4 1,1 · 10 –12
131 300 см 3 0,05%-ный Pb(CH 3COO) 2 и 100 см 30,001 М KI 1,1 · 10 –9
132 250 см 3 0,015%-ный BaCl 2 и 150 см 3 0,01 М Na 2CO 3 4,0 · 10 –10
134 100 см 3 0,01%-ный Sr(NO 3)2 и 250 см 30,001 M (NH 4)2C2O4 1,6 · 10 –7
135 150 см 3 0,01 М FeCl 2 и 350 см 3 0,01%-ный KOH 3,0 · 10 –16
136 200 см 3 0,1%-ный Al 2 (SO 4)3 и 100 см 3 0,001 М NaOH 3,2 · 10 –34

Зная произ_^_gb_ растhjbfhklb, uqbkeblv рН начала и конца
осаждения гидроксидов и их растhjbfhklv в г/дм 3:
№ Гидроксид ПР № Гидроксид ПР
137 Fe(OH) 2 3,0 · 10 –16 142 Al(OH) 3 3,2 · 10 –34
138 Cu(OH) 2 2,2 · 10 –20 143 Zn(OH) 2 1,2 · 10 –17
139 Mn(OH) 2 4,0 · 10 –14 144 Sn(OH) 2 6,3 · 10 –27
140 Fe(OH) 3 3,8 · 10 –38 145 Cr(OH) 3 6,3 · 10 –31
141 Co(OH) 2 2,0 · 10 –16 146 Pb(OH) 2 5,0 · 10 –16

По _ebqbg_ ПР uqbkeblv растhjbfhklv малорастhjbfh]h
электролита с учетом коэффициентов актиghklb ионов (концен-
трация дана в моль/дм
3 или в массовых долях):
№ Малорастhjbfh_
_s_klо ПР Сильный
электролит Концентрация
147 CuCNS 4,8 · 10 –15 CuSO 4 0,5 M
148 Mn(OH) 3 1,0 · 10 –36 NaOH 0,3 M
149 Pb 3(PO 3)2 7,8 · 10 –43 Na 3PO 4 0,2 M

12
Окончание табл.
№ Малорастhjbfh_
_s_klо ПР Сильный
электролит Концентрация
150 CdCO 3 1,0 · 10 –12 CdCl 2 0,1 M
151 AgCN 1,4 · 10 –16 AgNO 3 0,1 M
152 PbS 2,5 · 10 –27 Pb(NO 3)2 0,1 M
153 AgCl 1,78 · 10 –11 NaCl 0,05 M
154 BiPO 4 1,3 · 10 –23 K3PO 4 0,05 M
155 Cu(OH) 2 2,2 · 10 –20 CuSO 4 0,04 M
156 PbCrO 4 1,8 · 10 –14 K 2CrO 4 0,03 M
157 Ca 3(PO 4)2 2,0 · 10 –29 Ca(NO 3)2 2,5 %
158 CuS 6,3 · 10 –36 CuSO 4 2 %
159 BaSO 4 1,1 · 10 –10 Na 2SO 4 0,02 M
160 AgBr 5,3 · 10 –13 KBr 0,02 M
161 Co(OH) 3 4,0 · 10 –45 KOH 2 %
162 Fe(OH) 2 3,0 · 10 –16 NaOH 1,5 %
163 Co(OH) 2 2,0 · 10 –16 CoCl 2 0,01 M
164 MnS 2,5 · 10 –11 Mn(NO 3)2 0,9 %
165 Mg(OH) 2 7,1 · 10 –12 MgCl 2 0,3 %
166 Ag 3PO 4 1,3 · 10 –20 AgNO 3 0,2 %


Раghесия в растhjZo комплексных соединений

Раghесия в растhjZo комплексных соединений характеризуется кон-
стантой устойчиhklb комплекса:

n n
n] L [ ] M [] ML [
⋅ = β. (13)
Отношение общей концентрации соли металла к раghесной концен-
трации его ионов – есть функция закомплексоZgghklb Ф:

] M [С
Ф
M = ; (14)
n
n 2
2 1] L [ ] L [ ] L [ 1 Фβ + + β + β + = K . (15)
Доля образующегося комплекса uqbkey_lky следующим образом:


Ф] L [
i
i
i β
= χ или
Ф] ML [
i
i
i β
= χ . (16)
Если лиганд яey_lky анионом слабой кислоты или осноZgby, то
функция закомплексоZgghklb заbkbl от рН растhjbl_ey, а раghесная

13
концентрация лиганда: [L –m ] = C (HmL) · α m, где C (HmL) – общая концентрация
кислоты, α
m – доля аниона кислоты.

m 2 1 2 m
2 1 1 m
1 mm 2 1
m K K K ] H [ K K ] H [ K ] H [K K K L L L + + + + = α − + − + + , (17)
где K
1, K 2 … K m – константы диссоциации кислоты.
В этом случае уместно пользоZlvky значением услоghc константы
устойчиhklb β
n:

m n nα⋅ β = β′ ; =
=
n
n 2
2 1] L [ ] L [ ] L [ 1 Фβ′
+ + β′
+ β′
+ = L . (18)

Пример 6 . Рассчитайте раghесную концентрацию ионов серебра в
0,01 М растhj_ AgNO
3 в присутстbb 2 М растhjZ аммиака.
Решение . В растhj_ устанаebается раghесие
+ + ↔ +)] NH ( Ag [ NH Ag 3 3 ; 3
3 3
1 10 09 , 2
] NH [ ] Ag [) NH ( Ag [
⋅ =
× = β ++ ;
+ + ↔ +] ) NH ( Ag [ NH )] NH ( Ag [ 2 3 3 3 ; 7
2
3 2 3
2 10 62 , 1
] NH [ ] Ag [] ) NH ( Ag [
⋅ =
× = β ++ ;
. M 10 5 , 1
2 10 62 , 1 2 10 09 , 2 102 , 0] NH [ ] NH [ 1) Ag ( С
Ф) Ag ( C
] Ag [ 10
2 7 32
3 2 3 1
− + ⋅ =
× ⋅ + × ⋅ + ==
β + β + = =


167. Вычислить раghесную концентрацию ионов серебра в растhj_,
содержащем 10 –3 М нитрата серебра и 0,102 М цианида калия, принимая h
gbfZgb_, что в этих услоbyo существует в осноghf комплекс Ag (CN)
2–.
168. К 100 см 3 1 · 10 –3 М растhjZ нитрата ртути (2) добаe_gh 100 см 3
0,64 М растhjZ роданида аммония. Вычислить раghесную концентра-
цию ионов ртути (2), учитыZy, что в указанных услоbyo преобладает
комплекс Hg(SCN)
42– .
169. К 25 см 3 2 · 10 –3 М раствора хлорида ртути (2) добаe_gh 0,7305 г
хлорида натрия. Вычислить раghесную концентрацию Hg 2+, закомплек-
соZgghklv и долю комплекса HgCL
42– .
170. Вычислить закомплексованность и раghесную концентрацию
Ag
+ в растhj_, содержащем 1·10 –3 М нитрата серебра и 0,022 М аммиака.
Ионная сила раgZ 0,5.

14
171. Ионы меди (2) образуют с аммиаком комплекс состаZ Cu(NH 3)n2+ ,
(n = 1 – 4). Вычислить концентрацию комплекса Cu(NH
3)22+ в растhj_, в
котором общая концентрация ионов меди раgZ 0,001 М, а раghесная
концентрация аммиака состаey_l 0,01 моль/дм
3. Ионная сила раgZ 1.
172. В растhj_ hafh`gh сущестhание смеси комплексов никеля со-
става Ni(NH
3)n2+ , (n = 1 – 4). Найти закомплексоZgghklv и концентрацию
комплекса Ni(NH
3)42+ при общей концентрации ионов никеля 1 · 10 –4 М,
если раghесная концентрация аммиака состаey_l 10 –3 моль/дм 3. Ионная
сила растhjZ раgZ 2.
173. Вычислить закомплексованность и раghесную концентрацию
Co
2+в 1 · 10 –2 М растhj_ хлорида кобальта, содержащем 1,04 М аммиака,
при ионной силе, равной 1.
174. Сколько цианида калия необходимо добаblv к 1 дм
3 0,1 М рас-
тhjZ нитрата серебра, чтобы концентрация ионов серебра понизилась до
1 · 10
–19 М при ионной силе, раghc 0,1. (Считать, что в данных услоbyo в
растhj_ образуется комплекс Ag(CN)
2–.)
175. КакоZ должна быть концентрация аммиака в растhj_, содержа-
щем 0,025 М сульфата цинка, чтобы закомплексоZgghklv была раgZ
1,25 · 10
6 при ионной силе, раghc 2. В данных услоbyo образуется в ос-
ноghf комплекс Zn(NH
3)42+ .
176. В присутстbb избытка тиосульфата натрия в растhj_ соли сbg-
ца образуется комплекс Pb(S
2O 3)34– . Сколько грамм Na 2S2O 3 · 5H 2O необхо-
димо добаblv к 200 см 3 0,02 М растhjZ нитрата сbgpZ, чтобы концен-
трация ионов сbgpZ понизилась до 1 · 10 –5 М, если ионная сила растhjZ
раgZ 3?
177. В растhj_ соли железа (3) в присутстbb сульфосалицилоhc ки-
слоты (H
3L) образуются комплексы состава FeL, FeL 23– , FeL 36– . Рассчитать
раghесную концентрацию ионов железа (3) при следующих услоbyo: к
100 см
3 1 · 10 –3 М растhjZ Fe (NO 3)3 добавлено 100 см 3 0,1 М сульфосали-
цилата натрия (Na
2HL). рН растhjZ равен 3, ионная сила – 0,25.
178. Найти закомплексоZgghklv и раghесную концентрацию Fe 3+ в
1 · 10 –4 М растhj_ соли железа (3), к которому добаe_g 0,1 М оксалат на-
трия, рН растhjZ ра_g 4, ионная сила – 0.5. В указанных услоbyo преоб-
ладает комплекс Fe(C
2O 4)33– .
179. Найти концентрацию комплексных анионов Cu(S
2O 3)35– при общей
концентрации ионов меди (1) 1 · 10 –3 М, если раghесная концентрация
S
2O 32– раgZ 1 · 10 –2 М, а ионная сила – 0,1.
180. В присутстbb избытка щелочи индий образует комплексные
анионы состаZ In(OH)
4–. При какой концентрации NaOH раghесная кон-
центрация In 3+ в 4 · 10 –5 М растhj_ будет раgZ 1 · 10 –30 М при ионной си-
ле, раghc 0,1?

15
Логарифмы констант устойчиhklb комплексов
Lg β Лиганд
L Центральный
ион M Ионная
сила
n = 1 n = 2 n = 3 n = 4
Ag + 0,5 3,24 7,08 – –
Cu 2+ 1 4,16 7,47 10,85 13,05
Zn 2+ 2 2,37 4,81 7,31 9,46
Co 2+ 1 2,08 3,60 4,77 5,51
NH 3
Ni
2+ 2 2,80 5,04 6,77 7,96
CN – Ag 2+ 0,1 – 21,10 – –
Cu + 0,1 10,35 12,27 13,71 – S2O32–
Pb 2+ 3 – – 6,34 –
OH – In 3+ 0,1 – – – 35,23
C2O42– Fe 3+ 0,5 – – 17,96 –
Ssal – Fe 3+ 0,25 14,64 25,18 32,12 –


Пример 7. Рассчитайте условную константу устойчиhklb комплексо-
ната кальция при рН = 5,0, если константа устойчиhklb его при ионной
силе 0,1 раgZ 5,0 · 10
10.
Решение . Для uqbke_gby условной константы устойчиhklb комплек-
са необходимо учесть протекание конкурирующей кислотно-осноghc ре-
акции с участием лиганда. При рН = 5,0

11 7 3 24 5
11 7 33 5
11 72 5
11 54 3 2 14
4 3 23
4 32
4 10 5 5 10 9 6 10 1 2 10 110
10 5 5 10 9 6 10 1 210
10 5 5 10 9 610
10 5 510
11 11 − − − −−
− − −−
− −−
− −+ + + + ⋅ × ⋅ × ⋅ × ⋅ +
⋅ × ⋅ × ⋅ +
⋅ × ⋅ +
⋅ + ==
+ + + + = α
, , ,) (
, , ,) (
, ,) (
,K K K K] H [
K K K] H [
K K] H [
K] H [

; 10 0 , 510 ⋅ = α 7 10 10 5 , 3 10 0 , 5 − ⋅ ⋅ ⋅ = β′
.

181. Рассчитайте услоgmx константу устойчиhklb комплексоната
кальция при рН = 3,0.
182. Рассчитайте условную константу устойчиhklb Ag(CN)
2– в растh-
ре, содержащем 1 · 10 –3 М тиосульфата натрия.
183. Рассчитайте условную константу устойчиhklb Fe (H
2PO 4)4– при
pH = 5,0.
184. Рассчитайте условную константу FeF
52– при рН = 1,0.
185. Рассчитайте раghесную концентрацию Ag(NH
3)2+ в 0,01 М рас-
тhj_ нитрата серебра в присутстbb 2 М аммиака.

16
186. Сколько молей гидроксида натрия необходимо добаblv к 0,01 М
растhjm нитрата сbgpZ, чтобы концентрация ионов сbgpZ понизилась до
1 · 10
–5 М за счет образоZgby Pb (OH) 3–?
187. Сколько см 3 2 М растhjZ аммиака необходимо прибаblv к
200 см 3 0,05 М растhjZ нитрата серебра, чтобы концентрация иона сереб-
ра понизилась до 1 · 10 –5 М?
188. Рассчитайте раghесную концентрацию иона кобальта (2) в
0,100 М растhj_ хлорида кобальта (2), содержащего 2 М аммиака.
189. Рассчитайте раghесную концентрацию Cu (NH
3)2+ в 1 · 10 –2 М
растhj_ сульфата меди (2) в присутстbb 1 М аммиака.
190. Рассчитайте раghесную концентрацию FeF
2+ в 0,100 М растhj_
хлорида железа (3) в присутстbb 1 М фторида аммония.
191. Рассчитайте раghесную концентрацию ионов меди (1) в растhj_,
образоZшемся при прибаe_gbb избытка 2 М цианида калия к 1 · 10
–2 М
растhjm меди (2).
192. Рассчитайте равновесную концентрацию ионов ртути (2) в 1·10
–2
М растhj_ нитрата ртути (2) в присутстbb 1 М йодида калия.
193. Рассчитайте степень образоZgby HgI
3– и HgI 42– в растhj_ с рав-
но_kghc концентрацией йодид-иона 0,100 М.
194. Рассчитайте степень образоZgby FeF
52– по услоbyf задачи 190.
195. Рассчитайте степень образоZgby Cu (CN)
43– по условиям задачи 191.

Пример 8. Найти растhjbfhklv (S) фторида магния в 0,01 н. растhj_
HCl, если К
HF = 6 · 10 –4 , а ПР (MgF 2) = 6,4 · 10 –9.
Решение . Находим значение α:
; 10 6
10 6 1010 6
K ] H [K2
4 24
HF HF−
− −−
+ ⋅ =
⋅ +⋅
=
+ = α
тогда nn) MeAn ( ПР
S
× α =
3
2 29 10 6 , 2
2 ) 10 6 (10 4 , 6 −
−− ⋅ =
⋅⋅
= моль/дм 3.

196. Выпадет ли осадок сульфида кадмия, если через растhj, содер-
жащий 1 · 10 –2 М кадмия и 1 М соляной кислоты, пропустить сероh^hjh^
до насыщения?
197. Рассчитайте, при какой концентрации хлорид-ионов не uiZ^_l
осадок сульфида кадмия при насыщении сероh^hjh^hf растhjZ с рН = 1,
содержащего 1 · 10
–2 М кадмия.
198. Выпадет ли сульфид меди, если через растhj, содержащий
1 · 10
–2 М сульфата меди и 1 М цианида калия (рН = 9), пропустить до на-
сыщения сероh^hjh^?

17
199. Выпадет ли осадок йодида серебра, если к растhjm, содержащему
1 · 10 –2 М нитрата серебра и 1 М аммиака, прибаblv йодид калия до ко-
нечной концентрации 1 · 10 –2 М.
200. К 0,01 М растhjm нитрата серебра добаbeb столько аммиака, что
его избыток составил 0,01 М. При какой концентрации бромид-иона uiZ-
дет осадок бромида серебра?
201. Рассчитайте растhjbfhklv фосфата сbgpZ в 1 · 10
–3 М гидрокси-
де натрия.
202. Рассчитайте растhjbfhklv сульфида ртути (2) в 1 М йодиде калия
при рН = 7 и при рН = 0.
203. Образуется ли осадок тиоционата серебра из 1 · 10
–2 М растhjZ
аммиачного комплекса серебра при добаe_gbb к нему 0,1 М тиоционата
калия, если раghесная концентрация аммиака состаey_l 1 М и в данных
услоbyo преобладает комплекс Ag (NH
3+)?
204. Будет ли образоuаться осадок Cd(OH)
2 в 5 · 10 –3 М растhj_ ам-
миачного комплекса кадмия Cd(NH
3)42+ , если раghесная концентрация
аммиака раgZ 0,1 М?
205. При раghесной концентрации аммиака, равной 1,0 М, Ni
2+ обра-
зует в осноghf комплекс состаZ Ni(NH
3)42+ . Может ли в этих услоbyo
образоuаться осадок Ni(OH)
2 , если общая концентрация ионов Ni 2+ рав-
на 1 · 10 –2 М?
206. При раghесной концентрации аммиака, раghc 0,1 М, ионы меди
(2) образуют комплексы Cu(NH
3)22+ , Cu(NH 3)32+ и Cu(NH 3)42+ . Вычислить
раghесные концентрации Cu
2+ и OH – и оценить hafh`ghklv образоZ-
ния осадка Cu(OH)
2, если общая концентрация Cu (2) раgZ 1·10 –3 М.
207. При раghесной концентрации OH –, раghc 0,2 М, Pb (2) сущест-
m_l в растhj_ в b^_ гидроксокомплекса Pb(OH)
3–. Образуется ли осадок
PbSO
4, если в этих услоbyo к 0,02 М растhjm плюмбита добаblv 0,5 М
сульфат натрия.
208. Будет ли осаждаться сульфид цинка из раствора, содержащего
0,01 М ZnCl
2 и 1,04 М KCN, если общая концентрация сероh^hjh^Z, про-
пущенного через этот растhj, раgZ 0,1 М, а рН = 12? В указанных усло-
byo Zn
2+ образует в осноghf комплекс Zn(CN) 42– .
209. При раghесной концентрации аммиака, равной 0,5 М, Cu (2) су-
щестm_l в растhj_ в осноghf в b^_ комплексных ионов Cu(NH
3)2+. Об-
разуется ли осадок сульфата меди, если в этих услоbyo через 0,01 М рас-
тhj аммиачного комплекса меди (2) пропустить сероh^hjh^ в таком ко-
личест_, чтобы общая концентрация его была раgZ 0,05 М?
210. Будет ли происходить осаждение сульфида ртути (2), если через
1 · 10
–2 М растhj иодидного комплекса ртути (2), в котором раghесная
концентрация I – раgZ 1 М, пропустить сероh^hjh^ до насыщения при

18
рН = 2? В данных услоbyo в растhj_ образуется в осноghf комплекс со-
става HgI
42– .
211. При какой концентрации S
2O 32– в растhj_ не будет образоuать-
ся осадок бромида серебра при добаe_gbb к 0,01 М растhjm нитрата се-
ребра 0,1 М бромида калия? Состав тиосульфатного комплекса серебра,
который будет в этих услоbyo доминироZlv в растhj_, соот_lklует
формуле Ag(S
2O 3)23– .
212. Найти концентрацию S
2O 32– , необходимую для маскироZgby ио-
нов серебра в 1·10 –3 М растhj_ AgNO 3, к которому добаe_g 0,1 М KCl,
если в данных услоbyo в осноghf может образоuаться комплекс
Ag(S
2O 3)23– .
213. Ионы меди образуют с тиосульфат-ионами комплексы Cu(S
2O 3)–,
Cu(S
2O 3)23– , Cu(S 2O 3)35– . Будет ли осаждаться CuI, если к 1 · 10 –3 М растh-
ру тиосульфатных комплексов меди (1), в котором раghесная концентра-
ция S
2O 32– раgZ 0,01 М, добаblv 0,1 М KI.
214. Сколько грамм бромида калия необходимо добаblv к 100 см 3
2 · 10 –3 М растhjZ аммиачного комплекса серебра Ag(NH 3)2+, в котором
раghесная концентрация аммиака раgZ 5 · 10 –1 М, чтобы образоZeky
осадок бромида серебра.
215. Сколько грамм оксалата натрия надо добаblv к 250 см
3 0,01 М
растhjZ аммиачных комплексов цинка, в котором раghесная концен-
трация аммиака раgZ 10
–1 М, чтобы мог образоZlvky осадок ZnC 2O 4? В
указанных услоbyo hafh`gh образоZgb_ нескольких комплексов цинка
Zn(NH
3)2+, Zn(NH 3)22+ , Zn(NH 3)32+ Zn(NH 3)42+ .
216. В присутстbb избытка цианид-ионов Cu (1) образует в осноghf
комплекс Cu(CN)
43– . Будет ли происходить осаждение CuS 2 из 1 · 10 –2 М
растhjZ цианидного комплекса Cu (1), если раghесная концентрация циа-
нид-ионов равна 0,1 М, а концентрация сульфид-ионов состаey_l 5·10
–3 М?
217. Найти концентрацию сульфид иона, при которой будет происхо-
дить осаждение сульфида кадмия из 5 · 10
–3 М растhjZ CdCl 2, содержаще-
го цианид калия, если раghесная концентрация цианид-ионов раgZ
0,05 М. В данных услоbyo hafh`gh образоZgb_ комплексов Cd(CN)
+,
Cd(CN)
2, Cd(CN) 3– и Cd(CN) 42– .
218. К 50 см 3 1 · 10 –2 М растhjZ CaCl 2, содержащего 2 · 10 –2 М этилен-
диаминтетрауксусную кислоту, добаbeb 0,1 г фторида натрия. Образуется
ли осадок CaF
2, если рН растhjZ ра_g 6?
219. Сколько грамм оксалата натрия надо добаblv к 100 см 3 1 · 10 –3 М
растhjZ CaCl
2, содержащего 1,5 · 10 –3 М этилендиаминтетрауксусную ки-
слоту, чтобы образоZeky осадок CaC
2O 4, если рН растhjZ ра_g 7.
220. Какова должна быть концентрация гидроксид-ионов для маскиро-
Zgby осаждения ZnCO
3 в 2 · 10 –3 М растhj_ ZnSO 4, при добаe_gbb к не-

19
му 0,1 М карбоната натрия, если в данных услоbyo может образоZlvky
комплекс Zn(OH)
42– ?
221. При какой концентрации аммиака не будет образовыZlvky осадок
оксалата меди (2) при добавлении к 5 · 10
–3 М растhjm сульфата меди (2)
0,1 М оксалата натрия, если считать, что в этих услоbyo образуется ком-
плекс Cu(NH
3)42+ .


Раghесия в окислительно-hkklZgh\bl_evguo системах

Стандартный электродный потенциал и константа раghесия
реакции окисления hkklZghления

Количест_gghc характеристикой окислительно-hkklZghительной
системы яey_lky окислительно-hkklZghительный потенциал, _ebqbgZ
которого uqbkey_lky по ураg_gbx Нернста:

] d [Re] Ox [
lg
n 058 , 0
E E
0 + + =. (19)
Если в окислительно-hkklZghительной полуреакции участmxl ионы
h^hjh^Z, то в ураg_gb_ Нернста oh^bl концентрация ионов h^hjh^Z:
Ox + ne + mH
+ ↔ Red ;

] d [Re] H [ ] Ox [
lg
n 058 , 0
E E
m
0+ ⋅
+ + =. (20)
Глубина протекания реакций определяется константой раghесия:

058 , 0) E E ( n
Kр lg
0
2 d Re / 2 Ox 0
1 d Re / 1 Ox −
=. (21)
Пример 9. Рассчитайте константу раghесия реакции между арсена-
том натрия и иодидом калия при рН = 0.
Решение.
H 3AsO 4 + 3I – + 2H + ↔ H 3AsO 3 + H 2O + I 3–; I 3– + 2e ↔ 3I – ;
E
0 I3–
/ 3I– = + 0,535 B; E 0
H
3AsO 4 / H 3AsO 3 = + 0,559 B.
Для полной реакции: H
3AsO 4 + 3I – + 2H + ↔ H 3AsO 3 + H 2O + I 3–;
ΔE
0 = 0,559 – 0,535 = + 0,024 B.
Положительная разность потенциалов указыZ_l на протекание реак-
ции слеZ напраh:

20
; 83 , 0
058 , 02 024 , 0
058 , 02 E
Kр lg
0
= ⋅
= ⋅ Δ
= Kр = 10 0,83 ,
следоZl_evgh, глубина протекания реакции не_ebdZ, поскольку разность
потенциалов при рН = 0 небольшая.


Расчет стандартных потенциалов полуреакции

Если стандартные потенциалы полуреакций Ox
1 + ne ↔ Red 1 и
Ox
2 + me ↔ Red 2 из_klgu (Е 0
1 и Е 0
2), стандартный потенциал полуреакции
Ox
1 + (m+n)e ↔Red 1 можно рассчитать по формуле:

;
n mmE nE
E
0
2 0
1 0
3
+
+
= (22)
Пример 10 . Рассчитайте стандартный потенциал полуреакции:
H
3SO 3 + 6e + 6H +↔ H 2S + 3H 2O;
E
0
S/H
2S = + 0,14 В ; E 0
H
2SO 3/S = + 0,45 В.
Решение . Сочетание дmo полуреакций
S + 2H
+ + 2e ↔ H 2S и H 3SO 3+ 4H + + 4e ↔ 3H 2O + S,
для которых из_klgu стандартные потенциалы, дает полуреакцию
H
3SO 3 + 6e + 6H +↔ H 2S + 3H 2O,
стандартный потенциал которой:

B 35 , 0
645 , 0 4 14 , 0 2
6E 4 E 2
E
0
2 0
1 0
S H / SO H
2 3 3 = ⋅ + ⋅
= +
=.
Для расчета стандартного потенциала полуреакций, получаемых соче-
танием полуреакций окисления или hkklZghления, и реакции осаждения
используются формулы:
• если окисленная форма предстаey_l cобой малорастhjbfh_ соеди-
нение:

OxA 0
d Re / Ox d Re / OxA ПР lg
n 058 , 0
E E+ =; (23)
• если hkklZghленная форма предстаey_l собой малорастhjbfh_
соединение:

dA Re 0
d Re / Ox dA Re / Ox ПР1
lg
n 058 , 0
E E+ =
. (24)

21
Для расчета стандартного потенциала полуреакции, получаемой соче-
танием полуреакций окисления или hkklZghления и реакции комплексо-
образоZgby, используются формулы:
• если окисленная форма сyaZgZ в комплекс:

n 0
d Re / Ox d Re / OxL
1
lg
n 058 , 0
E E
β + =; (25)
• если hkklZghленная форма сyaZgZ в комплекс:

n 0
d Re / Ox dL Re / Ox lg
n 058 , 0
E Eβ + = ; (26)
• если обе формы связаны в комплекс:

np
0
d Re / Ox dLp Re / OxLn
lg
n 058 , 0
E E
β
β
+ = . (27)
Расчет стандартного потенциала полуреакции, получаемой сочетанием
полуреакции окисления или hkklZghления и реакции протонироZgby,
используется:
• если протонируется окисленная форма:

a
HOx 0
d Re / Ox d Re / HOx K lg
n 058 , 0
E E+ = ; (28)
• если протонируется hkklZghленная форма:

a
d Re H 0
d Re / Ox d Re H / Ox K1
lg
n 058 , 0
E E+ =
; (29)
• если протонируются hkklZghленная и окисленная формы:

aa d Re HHOx 0
d Re / Ox d Re H / HOx KK
lg
n 058 , 0
E E+ =
. (30)

Рассчитайте стандартный потенциал полуреакции (1) исходя из
_ebqbgu Е
0 полуреакции (2):
№ Реакция 1 Реакция 2 Е 0, В
221 AgI + ē ↔ Ag + I – Ag + + ē ↔ Ag 0,799
222 Al 3+ + 3ē ↔ Al AlF 63– + 3ē ↔ Al + 6F – –2,07
223 Cu 2+ + Cl – + ē ↔ CuCl Cu 2+ + ē ↔ Cu + 0,52
224 IO 3– + 6H ++ ē ↔ I – + 3H 2O IO 3– + 4H + + 4ē ↔ IO – +2H 2O
IO – + 2H +2ē ↔ I – + H 2O 0,97
1,31
225 2HNO 2 + 6H + + 6ē↔ N 2 + 4H 2O 2NO 2– + 8H + + 6ē ↔ N 2 + 4H 2O 1,52

22
Окончание табл.
№ Реакция 1 Реакция 2 Е 0, В
226 Ag 2CrO 4 + 2ē ↔ 2Ag + CrO 42– Ag + + ē ↔ Ag 0,799
227 Cd 2+ + 2ē ↔ Cd Cd(NH 3)2+ + 2ē ↔ Cd + 4NH 3 –0,61
228 Fe(CN) 63– + ē ↔ Fe(CN) 64– Fe 3+ + ē ↔ Fe 2+ 0,77
229 Ag 2S + 2ē ↔ 2Ag + S 2– Ag + + ē ↔ Ag 0,799
230 Al 3+ + 3ē ↔ Al Al(OH) 4– + 3ē ↔ Al + 4OH – –2,31
231 H 2AsO 4– + 3H ++2 ē ↔ HАsO 2 +
+ 2H
2O H
3AsO 4 + 2H + + 2ē ↔ HАsO 2 +
+ 2H
2O 0,56
232 Bi(OH) 3 +3ē ↔ Bi + 3OH – Bi 3+ +3 ē ↔ Bi 0,215
233 Co 3+ + ē ↔ Co 2+ Co(NH 3)63+ + ē ↔ Co(NH 3)62+ 0,1
234 VO 22+ + 4H ++3ē ↔ V 3+ + 2H O VO 2+ + 2H + + ē ↔ V 3+ + H 2O
VO
2+ +2H + + ē ↔ VO 2+ + H 2O 0,34
1,00
235 SO 42– + 10H + + 8 ē ↔ H 2S + 4H 2O H 2SO 3 + 6H + + 6 ē ↔ H 2S + 3H 2O
SO
42– + 4H + + 2ē ↔ H 2SO 3 + H 2O 0,35
0,17
236 NO 3– + 3H + + 2ē ↔ HNO 2 + H 2O NO 3– + 2H + + 2ē ↔ NO 2– + H 2O 0,84

Вычислить константы раghесия для реакций, протекающих ме-
жду следующими реагентами:
237. I 2 + Na 2S2O3 →
238. FeSO
4 + KMnO 4 + H 2SO 4 →
239. Na
3AsO 4 + KI + HCl →
240. FeSO
4 + Ce(SO 4)2 + H + →
241. NH
4VO 3 + FeSO 4 + H + →
242. Na
2Cr 2O7 + KI + H + →
243. FeCl
3 + SnCl 2 →
244. Cl
2 + HBr →
245. KMnO
4– + HCl →
246. FeCl
3 + H 2 →
247. FeCl
3 + KI + H + →
248. K
2Cr 2O7 + FeSO 4 + H 2SO 4 →
249. HI + Br
2 →
250. H
2SO 3 + I 2 + H 2O →
251. SnCl
2 + Br 2 →
252. K
2Cr 2O7 + SnCl 2 →
253. SnCl
2 + I 2 →
254. K
2MnO 4 + Cr 2(SO 4)3 →

Вычислить «реальные» константы для реакций:
№ Реакция Услоb_
255 FeSO 4 + KMnO 4 При pH = 6
256 Na 2Cr 2O7 + FeSO 4 При pH = 3
257 HMnO 4 + Na 3AsO 3 При С(Н +) = 2 моль/дм 3
258 HMnO 4 + Na 3AsO 3 При pH = 5

23
Окончание табл.
№ Реакция Услоb_
259 KMnO 4 + Na 2SO 3 При pH = 5
260 KMnO 4 + Na 2SO 3 При С(Н +) = 2 моль/дм 3
261 Cr(NO 3)3 + KMnO 4 При С(Н +) = 0,1 моль/дм 3
262 H 2SO 3 + I 2 При pH = 1
263 H 2SO 3 + I 2 При pH = 5
264 Na 2Cr 2O7+ KI При pH = 4


Чуkl\bl_evghklv аналитических реакций

Количест_ggh чуklительность реакции характеризуется следующи-
ми показателями: открыZ_fuc минимум, предельная (минимальная) кон-
центрация и минимальный объем предельно разбаe_ggh]h растhjZ.
ОткрыZ_fuc минимум (m) – наименьшее количество _s_klа, ко-
торое при определенных услоbyo можно открыть дейстb_f данного реа-
гента, ujZ`Z_lky в микрограммах: 1 мкг = 10
–6 г.
Предельная концентрация (С пред. ) – отношение единицы массы (1 г)
определяемого иона к массе наибольшего количества растhjbl_ey, ujZ-
жается в г/см
3. Величина, обратная предельной концентрации, – предель-
ное разбаe_gb_
.

;
C1
V
. пред
= (31)
;10 V C m
6
min min ⋅ ⋅ = (32)

;
V10 V
m
. пред6
min

= (33)

. пред min V1
С=. (34)
Пример 11. Вычислить предельную концентрацию и предельное раз-
баe_gb_ растhjZ соли Pb 2+, если открыZ_fuc минимум Pb 2+ – 0,15 мкг, а
минимальный объем растhjZ, необходимый для открытия сbgpZ в b^_
хромата, ра_g 0,03 см
3.

;
10 Vm
C6
min min ⋅ = (35)
000 2001
1 03 , 015 , 0
C пред =
⋅ = (г/см 3); 000 200
С1
V
. пред . пред
= =(см 3/г).

24
265. Вычислить предельное разбаe_gb_ и минимальную концентра-
цию, если открыZ_fuc минимум соли натрия, определяемой в b^_ цинк-
уранил ацетата, состаey_l 12,5 мкг, а минимальный объем – 0,05 см
3.
266. Микрокристаллоскопическая реакция на ион Mg 2+ в b^_ соли
MgNH
4PO 4 удается с предельно разбаe_gguf растhjhf, содержащим
1,2 ⋅ 10
–5 г/см 3 Mg 2+. Минимальный объем – 0,001 см 3. Найти открыZ_fuc
минимум.
267. Реакция ионов серебра с иодидом калия удается при разбаe_gbb
75000 см
3/г. Открываемый минимум равен 0,13 мкг. Каков минимальный
объем исследуемого растhjZ?
268. Реакция на SO
42– c хлоридом кальция удается при наличии 0,21
мкг определяемого иона в объеме 0,02 см
3. При каком разбаe_gbb ha-
можна эта реакция?
269. ОткрыZ_fuc минимум ионов Zn
2+ в b^_ соли Zn[Hg(CNS) 4] ра-
_g 0,1 мкг. Минимальный объем исследуемого растhjZ – 0,005 см
3. Най-
ти предельное разбаe_gb_.
270. Вычислить минимальный объем соли Cu
2+ в b^_ соли Cu[Fe(CN) 6],
если открыZ_fuc минимум ра_g 0,02 мкг, а предельное разбаe_gb_ рас-
тhjZ – 2 500 000 см
3/г.
271. Капельная реакция на никель с диметилглиоксимом позhey_l об-
наружить 0,0625 мкг никеля в капле, объемом 0,05 см
3. Вычислить пре-
дельное разбаe_gb_.
272. Минимальный объем растhjZ, необходимый для открытия NH
4+
реактиhf Несслера, ра_g 5 см
3. Вычислить открываемый минимум, если
предельное разбаe_gb_ ионов NH
4+ в растhj_ составляет 20 000 000 см 3/г.
273. Ион PO
43– определяется из 0,005 М растhjZ фосфата натрия дей-
стb_f ацетата сbgpZ в объеме 0,003 см
3. Рассчитать открыZ_fuc мини-
мум иона PO
43– .
274. В дм
3 h^u содержится 0,5 г Cu 2+. Открываемый минимум иона
Cu
2+ с гидроксидом аммония – 0,2 мкг. Рассчитать минимальный объем
растhjZ, содержащего открыZ_fuc минимум определяемого иона.
275. ОткрыZ_fuc минимум ионов Pb
2+ c KI в уксуснокислой среде –
0,07 мкг в объеме 0,05 см
3. Вычислить предельную концентрацию и пре-
дельное разбаe_gb_ исследуемого растhjZ.
276. Ион Ag
+ с хроматом калия определяется из объема 0,001 см 3 0,02
М растhjZ нитрата серебра. Найти предельное разбаe_gb_ и открыZ_-
мый минимум исследуемого растhjZ.
277. ОткрыZ_fuc минимум реакции иона калия с кобальтинитритом
натрия состаey_l 0,12 мкг. Предельная концентрация растhjZ раgZ
1 : 8 000 г/см
3. Вычислить минимальный объем.

25
278. Чему ра_g открыZ_fuc минимум реакции обнаружения иона
кальция в b^_ оксалата, если она удается с 0,001 см 3 0,001 М растhjZ
хлорида кальция?
279. Вычислить V
min для реакции иона CrO 42– c карбазидом, если от-
крыZ_fuc минимум этой реакции – 0,25 мкг, а предельная концентрация
– 1/2 · 10
–5 г/см 3.
280. Предельная концентрация она CNS – в реакции с нитроном состав-
ляет 1: 1000 г/см 3, минимальный объем – 0,001 см 3. Найти открыZ_fuc
минимум.

Варианты задач по аналитической химии
для студентов II курса в/о

Вариант Номера задач
1 1, 21, 41, 61, 71, 91, 111, 131, 151, 171, 191, 201, 221, 241,265
2 2, 22, 42, 62, 72, 92, 112, 132, 152, 172, 192, 202, 222, 242, 266
3 3, 23, 43, 63, 73, 93, 113, 133,153, 173, 193, 203, 223, 243, 267
4 4, 24, 44, 64, 74, 94, 114, 134, 154, 174, 194, 204, 224, 244, 268
5 5, 25, 45, 65, 75, 95, 115, 135, 155, 174, 195, 205, 225, 245, 269
6 6, 26, 46, 66, 76, 96, 116, 136, 156, 176, 196, 206, 226, 246, 270
7 7, 27, 47, 67, 77, 97, 117, 137, 157, 177, 197, 207, 227, 247, 271
8 8, 28, 48, 68, 78, 98, 118, 138, 158, 178, 198, 208, 228, 248, 272
9 9, 29, 49, 69, 79, 99, 119, 139, 159, 179, 199, 209, 229, 249, 273
10 10, 30, 50, 70, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 210, 230, 250, 274
11 11, 31, 51, 71, 81, 101, 121, 141, 161, 181, 201, 211, 231, 251, 275
12 12, 32, 52, 72, 82, 102, 122, 142, 162, 182, 202, 212, 232, 252, 276
13 13, 33, 53, 73, 83, 103, 123, 143, 163, 183, 203, 213, 233, 253, 277
14 14, 34, 54, 74, 84, 104, 124, 144, 164, 184, 204, 214, 234, 254, 278
15 15, 35, 55, 75, 85, 105, 125, 145, 165, 185, 205, 215, 235, 255, 279
16 16, 36, 56, 76, 86, 106, 126, 146, 165, 186, 206, 216, 236, 256, 280
17 17, 37, 57, 77, 87, 107, 127, 147, 167, 187, 207, 217, 237, 257, 265
18 18, 38, 58, 78, 88, 108, 128, 148, 168, 188, 208, 218, 238, 258, 266
19 19, 39, 59, 79, 89, 109, 129, 149, 169, 189, 209, 219, 239, 259, 267
20 20, 40, 60, 80, 90, 110, 130, 150, 170, 190, 210, 220, 240, 260, 268
21 1, 22, 43, 64, 75, 96, 117, 138, 159, 180, 201, 212, 233, 254, 269
22 2, 23, 44, 65, 76, 97, 118, 139, 160, 181, 202, 213, 234, 255, 270
23 3, 24, 45, 66, 77, 98, 119, 140, 161, 182, 203, 214, 235, 256, 271
24 4, 25, 46, 67, 78, 99, 120, 141, 162, 183, 204, 215, 236, 257, 272
25 5, 26, 47, 68, 77, 100, 121, 142, 163, 184, 205, 216, 236, 258, 273

26
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г. Аналитическая химия. М.: Просвеще-
ние, 1976.
2. Алексеев В.Н. Курс качест_ggh]h химического полумикроанализа. М.:
Химия, 1973.
3. Лурье Ю.Ю. Спраhqgbd по аналитической химии. М.: Химия, 1989.
4. Клещев Н.Ф., Алферова Е.А. Задачник по аналитической химии. М.: Хи-
мия, 1993.
5. ДорохоZ Е.Н. Задачи и hijhku
по аналитической химии. М.: МГУ, 1984.
6. Васильев В.П. Сборник hijhkh\ и задач по аналитической химии. М.:
Высшая школа, 1976.
7. Ярославцев А.А. Сборник задач и упражнений по аналитической химии.
М.: Высшая школа, 1979.
X