Составьте схему гальванического элемента, состоящего из двух металлических пластин, опущенных в растворы их солей. Напишите уравнения электродных процессов. Вычислите ЭДС гальванического элемента. Cu (Cсоли = 1,5 моль/л) и Ni (Cсоли = 1,8 моль/л).
1. реакции соединения при реакциях соединения из нескольких реагирующих веществ относительно простого состава получается одно вещество более сложного состава: a + b + c = d как правило, эти реакции выделением тепла, т. е. приводят к образованию более устойчивых и менее богатых энергией соединений. реакции соединения простых веществ всегда носят окислительно-восстановительный характер. реакции соединения, протекающие между сложными веществами, могут происходить как без изменения валентности: сасо3 + со2 + н2о = са (нсо3)2, так и относиться к числу окислительно-восстановительных: 2fесl2 + сl2 = 2fесl3. 2. реакции разложения реакции разложения приводят к образованию нескольких соединений из одного сложного вещества: а = в + с + d. продуктами разложения сложного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества. из реакций разложения, протекающих без изменения валентных состояний, следует отметить разложение кристаллогидратов, оснований, кислот и солей кислородсодержащих кислот: to cuso4 5h2o=cuso4 + 5h2o to cu(oh)2=cuo + h2o to h2sio3=sio2 + h2o. к реакциям разложения окислительно-восстановительного характера относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления: to 2so3=2so2 + o2. to 4hno3=2h2o + 4no2o + o2o. 2agno3 = 2ag + 2no2 + o2, (nh4)2cr2o7 = cr2o3 + n2 + 4h2o. особенно характерны окислительно-восстановительные реакции разложения для солей азотной кислоты. реакции разложения в органической носят название крекинга: с18h38 = с9h18 + с9h20, или дегидрирования c4h10 = c4h6 + 2h2. 3. реакции замещения при реакциях замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое простое вещество и другое сложное: а + вс = ав + с. эти реакции в подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным: 2аl + fe2o3 = 2fе + аl2о3, zn + 2нсl = znсl2 + н2, 2квr + сl2 = 2ксl + вr2, 2ксlo3 + l2 = 2klo3 + сl2. примеры реакций замещения, не изменением валентных состояний атомов, крайне немногочисленны. следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды: сасо3+ sio2 = саsio3 + со2, са3(ро4)2 + зsio2 = зсаsio3 + р2о5, иногда эти реакции рассматривают как реакции обмена: сн4 + сl2 = сн3сl + нсl. 4. реакции обмена реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые обмениваются между собой своими составными частями: ав + сd = аd + св. если при реакциях замещения протекают окислительно-восстановительные процессы, то реакции обмена всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. это наиболее распространенная группа реакций между сложными веществами - , основаниями, кислотами и солями: zno + н2sо4 = znsо4 + н2о, agnо3 + квr = аgвr + кnо3, сrсl3 + зnаон = сr(он) 3 + зnасl. частный случай этих реакций обмена - реакции нейтрализации: нсl + кон = ксl + н2о. обычно эти реакции подчиняются законам равновесия и протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного, летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения: nансо3 + нсl = nасl + н2о + со2↑, са (нсо3)2 + са (он) 2 = 2сасо3↓ + 2н2о, сн3сооnа + н3ро4 = сн3соон + nан2ро4.
Ну, первая напоминает вопрос: "отчество царя алексея михайловича? " сказано, что сожгли формальдегид ( и формула его дана : -) ), и надо определить формулу сожженного вещества. проверка показывает, что отношение с : н : о по занным равно 1 : 2 : 1 . простейшая формула сн2о. молекулярная масса равна 30 (плотность по водороду умножить на 2). так что здесь все ясно. вторую тоже можно не решать. если внимательно посмотреть на цифры, окажется, что масса сожженного вещества и массы продуктов - углекислого газа и воды ровно в два раза больше, чем в первой . это значит, что соотношение с : н : о = 1 : 2 : 1, как и в первой и молекулярная масса сожженного вещества - та же самая, это опять формальдегид нсно или сн2о. поясню, однако, решение таких на примере второй (третья - легче) . 1) определяем молярную массу вещества м = d(по h2)*m(h2) = 15*2 = 30 г/моль. 2) определяем число молей атомов углерода и водорода в составе вещества. число молей воды в продуктах реакции 4,5г/18г/моль = 0,25 моль число молей атомов водорода в этой воде (и в составе вещества! ) 0,25*2 = 0,5 моль (потому что в воде два атома водорода) . число молей со2 в продуктах реакции 11г/44г/мол = 0,25 моль. число молей атомов углерода в этом количестве со2 ( и в составе вещества! ) также 0,25 моль, потому что в со2 один атом углерода. 3) определяем, есть ли в составе сжигаемого вещества кислород. число граммов водорода (как элемента, разумеется) в веществе 0,5моль*1г/моль = 0,5 г. число граммов углерода в сжигаемой навеске вещества 0,25 моль*12г/моль = 3 г. 3 + 0,5 = 3,5 г, а вещества было 7,5 г, значит в нем 4 г кислорода, или по числу молей 4г/16г/моль = 0,25 моль. 4) теперь можно написать соотношение числа молей атомов всех элементов, содержащихся в веществе: углерода, водорода и кислорода. соотношение числа молей атомов, разумеется, равно соотношению числа атомов в молекуле вещества. итак, с : н : о = 0,25 : 0,5 : 0,25 = 1 : 2 : 1. простейшая формула вещества сн2о. 5) сопоставляем молярную массу по простейшей формуле с молярной массой, полученной в п. 1. они оказываются в данном случае равны и составляют 30 г/моль. таким образом, простейшая формула оказывается действительной формулой вещества. (что делать, если они оказываются не равны, см. в третьей . решение третьей . молярная масса вещества 43*2 = 86 (г/моль) . число молей со2 в продуктах реакции 6,72л/22,4л/моль = 0,3 моль. число молей атомов с (как в продуктах реакции, так и в самом веществе) также 0,3 моль или в граммах 0,3*12 = 3,6 (г) . число молей воды в продуктах реакции 6,3/18 = 0,35 моль. число молей атомов н (как в продуктах реакции, так и в самом веществе) 0,7 мол или в граммах 0,7 г. масса углерода и водорода в веществе 3,6 + 0,7 = 4,3 (г) . это равно навеске вещества, т. е. никакого кислорода в нем нет, это углеводород. соотношение с : н = 0,3 : 0,7 = 3 : 7. простейшая формула с3н7. здесь можно сразу сказать, что это не сжигаемое вещество, потому что это не углеводород, а радикал. но если этого не знать, надо определить молярную массу с3н7. она составит 43 г/моль. а молярная масса сжигаемого вещества 86 г/моль, т. е. в два раза больше, следовательно, и формулу с3н7 надо удвоить. получится с6н14 - гексан.
