Шановні студенти другого курсу

Уважаемые студенты второго курса!!!
Большие трудности у Вас сейчас возникли при решении задач по теме
“Окислительно-восстановительные равновесия”.
Для начала изучите материал лекции № 5, методические
рекомендации к занятию. Посмотрите на решение некоторых задач,
похожих с теми, которые Вы встретите при подготовке к практическому
занятию или при написании письменного контроля по теме.
1. Рассчитать, в каком направлении будет проходить реакция между ионами
Ферума (ІІІ) и Калий йодидом.
Составим уравнение реакции между ионами Ферума (ІІІ) и КІ:

2 Fe3  2 J 
 2 Fe2   J 2
Ox
Re d
Рассчитаем ЭДС.
0
0
EPC  EOx
 ERe
d  0,77  0,536  0,234 B
Поскольку ЭДС  0, то реакция будет проходить в прямом направлении.
2. Рассчитать стандартный потенциал полуреакции Со(NO2)63- + 1e ↔ Co3+ +
6NO2-, исходя из величины стандартного потенциала Е0 (Со3+/Со2+) = +1,81 В
и β6 = 1·1022.
Co( NO2 )36  1e 
 Co2   6 NO2
E  E Co ( NO2 ) 36  / Co 2  
0,059 [Co( NO2 )36 ]
lg
(1)
1
[Co2  ][ NO2 ]6
 Co2 
Записываем уравнение Нернста для реакции: Co3  1e 
EE

Co 3  / Co 2 
0,059 [Co3 ]

lg
(2)
n
[Co2  ]
Поскольку в комплекс связана окисленная форма, то рассчитаем [Co3+]
через  6
[Co( NO2 ) 36 ]
[Co( NO2 ) 36 ]
3
6 
 [Co ] 
Co  6 NO 
[Co( NO2 )6 ]
[Co 2 ][ NO2 ]6
 6 [ NO2 ]6
Подставим это выражение в уравнение (2):
3

2
EE
3

Co
3
/ Co
2
[Co( NO2 ) 36 ]
0,059
0,059

lg
 E  Co 3  / Co 2  
lg  6
2
 6
n
1
 6 [Co ][ NO2 ]
[Co( NO2 ) 36 ]
0,059

lg
n
[Co 2  ][ NO2 ] 6

Тогда E Co ( NO
3
2 )6
/ Co 2 
 ECo 3 / Co 2  
0,059
lg  6  1,81  0,059  lg 1  10 22  0,51B
n
3. Рассчитать стандартный потенциал полуреакции Сu2+ + I- + 1e ↔ Cu,
исходя из величины стандартного потенциала Е0 (Сu2+/Сu+) = +0,16 В и
ПРCuI = 1,1·10-12.
Cu2   J   1e  CuJ 
0,059

E  ECu
lg[ Cu 2  ][ J  ] (1)
2  / Cuj 
n
Рассчитаем Е исходя из уравнение Cu 2   1e  Cu 
0,059 [Cu 2  ]

E  ECu

lg
(2)
2  / Cu 
n
[Cu  ]
Поскольку восстановленная форма связана в осадок, то рассчитаем {[Cu+]
через ПРСuІ
DPCuJ



DP

[
Cu
][
J
]

[
Cu
]

CuJ
CuCu +J
[J  ]
+
-
Подставим это выражение в уравнение (2). Получим выражение:

E  ECu
2  / Cu


0,059
[Cu 2  ]

lg
 ECu
2  / Cu
n
DPCuJ / J 


ECu
2  / CuJ  ECu 2  / Cu




0,059
0,059
lg DPCuJ 
lg[ Cu 2  ][ J  ]
n
n
0,059
lg DPCuJ  0,16  0,059 lg 1,1  1012  0,87 B
n
4. Рассчитать стандартный потенциал полуреакции НNO2 + Н+ + 1e ↔ NO +
Н2О, исходя из величины стандартного потенциала Е0 (NO2-/NO) = +1,202 В
и Ка(НNO2) = 6,2·10-4.
3
2
Ox
Re d
HNO2  H   1e  NO H 2O
0,059 [ HNO2 ][ H  ]
EE

lg
(1)
n
[ No]
Рассчитаем Е0, исходя из уравнения NO2  2H   1e  NO  H 2O
0,059 [ NO2 ][ H  ]2

E  ENO

lg
(2)

2 / NO
n
[ NO]
Поскольку NO2 существует в растворе в виде малодисоциированного
соединения, то выразим [ NO2 ] через Ка:
[ H  ][ NO2 ]
Ka  [ HNO2 ]
 [ NO2 ] 
HNO2  H   NO2 Ka 
[ HNO2 ]
[H  ]

HNO2 ,Y  NO
Подставим это выражение в уравнение (2) .Получим:
0,059 Ka[ NO2 ]  [ H  ]2
0,059
0,059 [ NO2 ]  [ H  ]

lg

E

lg
Ka

lg

NO2 / NO
2
n
[ NO][ H  ]
n
n
[ NO]
0,059
0,059
E HNO2 / NO  E NO / NO 
lg Ka  1,202 
 lg 6,2  10 4  1,01(B)
2
n
1

E  ENO


/ NO
5. Рассчитать формальный потенциал полуреакции Ag(NH3)2+ + 1e ↔ Ag +
2NH3 в водном растворе аммиака с концентрацией 1 моль/л в условиях
доминирования комплекса [Ag(NH3)2]+.
Ag ( NH 3 ) 2  1e  Ag  2 NH 3

E  E Ag
( NH

3 )2
/ Ag

0,059 [ Ag ( NH 3 ) 2 ]
lg
(1)
n
[ NH 3 ]2
Рассчитаем электродный потенциал для реакции Ag+ + 1e  Ag

E  E Ag


/ Ag
0,059
lg[ Ag  ]( 2) поскольку окисленная форма связана в комплекс, то
n
рассчитываем [Ag+] через  2 :
Ag   2 NH 3  Ag ( NH 3 ) 2
2 
[ Ag ( NH 3 ) 2 ]
[ Ag ( NH 3 ) 2 ]


[
Ag
]

[ Ag  ][ NH 3 ]2
 2 [ NH 3 ]2
Подставим это выражение в уравнение (2). Получим:

E  E Ag


/ Ag
0,059 [ Ag ( NH 3 ) 2 ]
0,059 1 0,059 [ Ag ( NH 3 ) 2 ]

lg

E

lg

lg

Ag / Ag
n
 2 [ NH 3 ]2
n
2
n
[ NH 3 ]2

E  E Ag
( NH

3 ) 2 / Ag

0,059
0,059
lg  2  0,799 
lg 1,62  107  0,37( B)
n
1
6. Рассчитать формальный потенциал полуреакции Br3- + 6H+ + 6e ↔ Br- +
3H2O при рН = 1; 3; 5; 7.
BrO3  6 H   6e  Br   3H 2O
0,059 [ BrO3 [ H  ]
0,059
0,059 [ BrO3 ]

 6
lg

E

lg[
H
]

lg
BrO3 , 6 H  / Ик 
n
[ Br  ]
n
n
[ Br  ]
0,059  6
E   E BrO ,6H  / Br  
lg[ H  ]6  E BrO ,6H  / Br 
3
3
n

E  EBrO


, 6 H  / Br 
3
0,059  6
 1  1,51( B) (при рН = 1)
6
0,059  6
E   1,45 
 3  1,27( B ) (при рН = 3)
6
0,059  6
E   1,45 
 5  1,16( B) (при рН = 5)
6
0,059  6
E   1,45 
 7  1,04( B) (при рН = 7)
6
E   1,45 
Итак, рН, комплексообразование, реакции осаждения влияют на силу
окислителя или восстановителя, а поэтому ими можно “руководить”, как в
пользу так и в ущерб качества лекарственного средства.
Вы убедились в этом????
Наилучшими помощниками Вам будут авторы:
1. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). Кн.1. – М.:
Высш. шк. – 2001. – С. 146-232, 501-514.
2. Дорохова Э.Н., Прохорова Г.В. Задачи и вопросы по аналитической
химии. – М.: Мир, 2001. – С. 44-58, 70-88.
С верой, что Вам обязательно поможет моя консультация.
Л.В. Вронска