Обчисліть масу осаду,що утвориться в результаті зливання 15 г розчину барий хлориду с масовою часткою 5% і 10 г розчину натрій сульфату с масовою часткою 8%
А (-) Fe | Fe(2+) || Ag(+) | Ag К (+) [Fe(2+)] = 0,1 моль/л [Ag(+)] = 0,01 моль/л По правилам в схеме гальванического элемента анод записывается слева, а катод – справа. Согласно приведенной схеме гальванического элемента серебряный электрод в данном гальваническом элементе является катодом, а железный – анодом. На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления. Анод (-) Fe – 2е = Fe(2+) | 1 – окисление Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 2 – восстановление Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальваническом элементе реакцию. 2Ag(+) + Fe = 2Ag↓ + Fe(2+) Посчитаем электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С Е (анода) = Е (Fe(2+)/Fe) = Ео (Fe(2+)/Fe) + (0,059/2)*lg[Fe(2+)] = − 0,441 + 0,0295*lg0,1 = − 0,441 − 0,0295*1 = − 0,4705 B Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg0,01= + 0,799 − 0,059*2 = + 0,681 B ЭДС гальванического элемента Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,681 − ( − 0,4705) = 1,1515 В
1) У кислорода во всех соединениях (бинарные и более) степень окисления -2 (кроме соединения со фтором OF₂ - тут степень окисления у кислорода +2, у фтора -1). Например в MgO у кислорода степень окисления -2, значит у магния (Mg) +2. Значения степеней окисления всегда должно быть равно нулю, в Mg²⁺O²⁻ заряды равны (2+) + (2-) = 0
2) В бинарых соединениях с металлами 1 и 2 групп всегда степени окисления у металлов положительные (Na¹⁺, Ca²⁺, Ba²⁺) с любыми неметаллами (Ba²⁺O²⁻, Na¹⁺Cl¹⁻). Обычно во всех бинарных соединения первым стоит элемент с положительной степенью окисления, а вторым - с отрицательной (исключения НЕКОТОРЫЕ соединения неметаллов с водородом C⁴⁻H₄¹⁺, N³⁻H₃¹⁺).
3) В главных подгруппах у металлов степень окисления равна номеру группы (литий (Li) находится в первой группе главной подгруппы, следовательно его степень окисления во всех соединения (см. 2 пункт) равна (+1), алюминий (Al) находится в 3 группе главной подгруппы, значит его степень окисления равна (+3)).
4) У неметаллов в бинарных соединениях с металлами степень окисления всегда отрицательная (Na¹⁺Cl¹⁻, Ca²⁺Cl₂²⁻).
И так, после теории можно и к практике приступить.
В соединении AlₐOₓ кислород(О) имеет степень окисления (2-) (см. 1 пункт). По таблице Менделеева видим, что алюминий(Al) находится в 3 группе главной подгруппы, значит его степень окисления в данном соединении равно (3+). Уравниваем заряды: у двух атомов алюминия заряд в соединении равен (3+)*2=(6+), значит нам нужно столько кислорода, что бы сумма зарядов была равна нулю - (6+)/(2-)=3. Нужно 3 атома кислорода, чтобы сумма зарядов стала равным нулю. Итого: ((3+)*2)+((2-)*3)=0. ответ: Al₂O₃.
Методом "крест на крест". Количество атомов кислорода равно степени окисления алюминия(3+) - 3. Степень окисления кислорода (2-) равен количеству атомов алюминия - 2, ⇒ Al₂³⁺O₃²⁻.
В соединениях кислорода с атомом 4 группы степень кислорода так же равен (2-), у атома 4 группы степень окисления равна (4+). Такое соединение выглядит следующим образом: C⁴⁺O₂²⁻ - для того чтобы сумма степеней окисления стала равной нулю, нужно взять 2 атома кислорода (2-). (4+)+(2-)*2=0
[Fe(2+)] = 0,1 моль/л
[Ag(+)] = 0,01 моль/л
По правилам в схеме гальванического элемента анод записывается слева, а катод – справа.
Согласно приведенной схеме гальванического элемента серебряный электрод в данном гальваническом элементе является катодом, а железный – анодом.
На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.
Анод (-) Fe – 2е = Fe(2+) | 1 – окисление
Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 2 – восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальваническом элементе реакцию.
2Ag(+) + Fe = 2Ag↓ + Fe(2+)
Посчитаем электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С
Е (анода) = Е (Fe(2+)/Fe) = Ео (Fe(2+)/Fe) + (0,059/2)*lg[Fe(2+)] = − 0,441 + 0,0295*lg0,1 = − 0,441 − 0,0295*1 = − 0,4705 B
Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg0,01= + 0,799 − 0,059*2 = + 0,681 B
ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,681 − ( − 0,4705) = 1,1515 В
1) У кислорода во всех соединениях (бинарные и более) степень окисления -2 (кроме соединения со фтором OF₂ - тут степень окисления у кислорода +2, у фтора -1). Например в MgO у кислорода степень окисления -2, значит у магния (Mg) +2. Значения степеней окисления всегда должно быть равно нулю, в Mg²⁺O²⁻ заряды равны (2+) + (2-) = 0
2) В бинарых соединениях с металлами 1 и 2 групп всегда степени окисления у металлов положительные (Na¹⁺, Ca²⁺, Ba²⁺) с любыми неметаллами (Ba²⁺O²⁻, Na¹⁺Cl¹⁻). Обычно во всех бинарных соединения первым стоит элемент с положительной степенью окисления, а вторым - с отрицательной (исключения НЕКОТОРЫЕ соединения неметаллов с водородом C⁴⁻H₄¹⁺, N³⁻H₃¹⁺).
3) В главных подгруппах у металлов степень окисления равна номеру группы (литий (Li) находится в первой группе главной подгруппы, следовательно его степень окисления во всех соединения (см. 2 пункт) равна (+1), алюминий (Al) находится в 3 группе главной подгруппы, значит его степень окисления равна (+3)).
4) У неметаллов в бинарных соединениях с металлами степень окисления всегда отрицательная (Na¹⁺Cl¹⁻, Ca²⁺Cl₂²⁻).
И так, после теории можно и к практике приступить.
В соединении AlₐOₓ кислород(О) имеет степень окисления (2-) (см. 1 пункт). По таблице Менделеева видим, что алюминий(Al) находится в 3 группе главной подгруппы, значит его степень окисления в данном соединении равно (3+). Уравниваем заряды: у двух атомов алюминия заряд в соединении равен (3+)*2=(6+), значит нам нужно столько кислорода, что бы сумма зарядов была равна нулю - (6+)/(2-)=3. Нужно 3 атома кислорода, чтобы сумма зарядов стала равным нулю. Итого: ((3+)*2)+((2-)*3)=0. ответ: Al₂O₃.
Методом "крест на крест". Количество атомов кислорода равно степени окисления алюминия(3+) - 3. Степень окисления кислорода (2-) равен количеству атомов алюминия - 2, ⇒ Al₂³⁺O₃²⁻.
В соединениях кислорода с атомом 4 группы степень кислорода так же равен (2-), у атома 4 группы степень окисления равна (4+). Такое соединение выглядит следующим образом: C⁴⁺O₂²⁻ - для того чтобы сумма степеней окисления стала равной нулю, нужно взять 2 атома кислорода (2-). (4+)+(2-)*2=0