Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Определить степень окисления элемента образующего оксид. ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Определяем степень окисления элемента, образующего оксид, помня, что степень окисления атома кислорода в оксидах равна -2, а молекула любого вещества электронейтральна (ее заряд равен 0). Над символами атомов элементов в формуле вещества расставим степени окисления атомов элементов. Так как степень окисления атома железа не известна, то обозначим ее через Х, тогда: Х - 2 Fe2O3
Запишем сумму степеней окисления атомов всех элементов, приравняем ее к нулю (молекула любого вещества электронейтральна). Х - 2 Fe2O3
2 × Х + 3 × (- 2) = 0 Решим уравнение с одним неизвестным: 2Х - 6 = 0, Х = + 6/2 = + 3. По формуле оксида определить число атомов элемента образующего оксид и число атомов кислорода. В молекуле Fe2O3 два атома железа и три атома кислорода. Определить молярную массу оксида: М(Fe2O3) = 2А(Fe) + 3А(О) = 2 × 55, 85 + 3 × 16 = 111, 7 + 48 = 159, 7 г/моль. 4). Рассчитать М экв (оксида): М(оксида) В формулу Мэкв.(в-ва) = или Степень окисления элемента × Число атомов элемента М(оксида) Мэкв.(в-ва) = В × С подставляем найденные в пунктах 1, 2, 3 значения: 159, 7 Мэкв.(Fe2O3) = = 26, 61 г/моль. 3 × 2 Ответ: Мэкв.(Fe2O3) = 26, 61 г/моль. Эквивалентную массу оксида можно рассчитать и по эквивалентным массам элемента, образующего оксид и кислорода: Мэкв.(оксида) = Мэкв.(Эл.) + Мэкв.(О), где Эл. – элемент, образующий оксид. 55, 85 Мэкв.(Fe) = = 18, 61 г/моль; 3 16 Мэкв.(O) = = 8 г/моль; 2 Мэкв.(Fe2O3) = Мэкв.(Fe) + Мэкв.(O) = 18, 61 + 8 = 26, 61 г/моль. Ответ: Мэкв.(Fe2O3) = 26, 61 г/моль. Для других сложных веществ: М(в-ва) Мэкв.(в-ва) = , Фn где М(в-ва) – молярная масса вещества; Фn – заряд функциональной группы; n – число функциональных групп в молекуле вещества, участвующих в химической реакции. Функциональной группы кислот является ион водорода, оснований – гидроксид-ион, солей – катион металла. Рассчитаем молярные массы эквивалентов H3PO4; Ba(OH)2 и Cr2(SO4)3 + – 3+ при помощи участия ионов Н – кислот; ОН – основания и Cr – соли в реакциях + __ 3+ полного обмена ионов Н – кислот; ОН – основания и Cr: М(H3PO4) 98 Мэкв.(H3PO4) = = = 32, 66 г/моль; Фn 3 × 1
М(Ва(ОН)2) 171, 33 Мэкв.(Ва(ОН)2) = = = 85, 66 г/моль; Фn 2 × 1 М(Cr2(SО4)3) 392 Мэкв.(Cr2(SО4)3) = = = 65, 33 г/моль; Фn 3 × 2
В любой химической реакции один эквивалент одного реагирующего вещества взаимодействует с одним эквивалентом другого вещества, образуя эквивалентные количества продуктов реакции. В результате работ И.В. Рихтера (1792 – 1800 гг.) был открыт закон эквивалентов: массы взаимодействующих веществ прямо пропорциональны их химическим эквивалентам. Для количественных расчетов используется закон эквивалентов: массы реагирующих и образующихся веществ относятся друг к другу, как их эквивалентные массы, т.е.все вещества реагируют друг с другом в эквивалентных количествах в соответствии с законом эквивалентов. Математическое выражение закона эквивалентов имеет следующий вид: m 1 = m экв (1) или m 1 = m 2 m2 mэкв(2) mэкв (1) mэкв (2)
где m1 и m2 – массы реагирующих или образующихся веществ; mэкв(1) и mэкв(2) – эквивалентные массы этих веществ.
Пример: Определите массу карбоната натрия Na2CO3, необходимую для полной нейтрализации 1, 96 кг серной кислоты H2SO4. Решение: воспользуемся законом эквивалентов m( Na2 CO3) = m экв ( Na2 CO3) m(H2SO4) mэкв(H2SO4)
определяем эквивалентные массы веществ, исходя из их химических формул: mэкв(Na2CO3) = = 53 г/моль; mэкв(H2SO4) = = 49 г/моль, тогда Х = 53 г/моль, отсюда Х = 2, 12 кг. 1, 96 кг 49 г/моль
Например: в реакции HCl + KOH → KCl + H2O один эквивалент HCl реагирует с одним эквивалентом KOH с образованием по одному эквиваленту KCl и H2O. На основании молярной массы эквивалентов можно записать следующее выражение: m ( HCl ) = Э( KCl ) . . m(KOH) Э(H2O) Степень окисления
Понятие степень окисления введено для характеристики состояния атома в соединении. При определении этого понятия условно предполагают, что в соединении валентные электроны полностью перешли к более электроотрицательным атомам, а потому соединения состоят только из положительно и отрицательно заряженных ионов. В действительности же при образовании большинства соединений происходит не отдача электронов, а только смещение электронной пары в молекуле к более электроотрицательному атому или точнее, связующего электронного облака от одного атома к другому. Степень окисления – это условный заряд, который приписывается атому, исходя их предположения, что соединение состоит только из ионов, и при этом электронейтрально. Степень окисления определяется числом полностью смещенных электронов от одного элемента к другому в соединении. В простых веществах отсутствует какое – либо смещение электронов, поэтому степень окисления элементов в простых веществах считается равной нулю, например: и т.д. При определении степени окисления атомов в сложных соединениях, Нужно помнить: 1) степень окисления водорода в соединениях со всеми элементами равна (+1), кроме солеобразующих гидридов щелочных и щелочноземельных металлов и т.д., где степень окисления водорода равна (− 1);
2) степень окисления кислорода в большинстве соединений равна (− 2), за исключением соединения кислорода с фтором , в котором степень окисления кислорода (+ 2) – фторид кислорода; пероксидов супероксидов
3) степень окисления фтора во всех сложных соединениях равна (− 1);
4) высшая положительная степеньокисления элементов равна номеру группы периодической системы, в которой находится элемент, например: ; ; ; и др. (кроме следующих элементов: Cu; Ag; Au; O; F; He; Ne; Ar; Fe; Co; Ni; Pd; Pt и некоторые другие).
5) низшая отрицательнаястепень окисления элементов характерна только для элементов главных подгрупп IV − VII групп и водорода . Низшая отрицательная степень окисления этих элементов рассчитывается по формуле: |
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 175; Нарушение авторского права страницы