Томский государственный университет
| Вид материала | Практикум |
| После выполнения лабораторной работы Таблица 1 Основные физические постоянные и их размерности Таблица 2 Стандартные электродные потенциалы Еº (В) в водном растворе |
- Информатизация в музеях в контексте проблем музейного производства. Кпостановке вопросов,, 38.11kb.
- Образование и наука в третьем, 1269.55kb.
- Личностно-профессиональное становление в условиях вузовского образования: акмеориентированный, 743.02kb.
- Экономическая ситуация требует глубокого изучения теории и практики и необходимость, 39.83kb.
- Оформите, оплатите и вышлите в Томский политехнический университет на дискете или, 86.19kb.
- Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники (тусур) Томский, 19.19kb.
- Учебное пособие томск 2003 Томский государственный университет систем управления, 2466.49kb.
- Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники (тусур) Томский, 87.68kb.
- Утверждаю, 90.9kb.
- Министерство образования Российской Федерации Томский Государственный Университет Систем, 2141.57kb.
После выполнения лабораторной работы
Вы должны знать:
– какие степени окисления проявляют элементы первого ряда переходных металлов (3d-элементы); какие из них наиболее устойчивы;
– как изменяется устойчивость высших степеней окисления в подгруппах d-металлов сверху вниз? по периоду?
– зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений d-металлов от степени окисления металла.
и уметь:
– составлять полные и краткие электронные формулы атомов и ионов переходных металлов;
– охарактеризовывать кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов первого ряда переходных металлов в различных степенях окисления;
– приводить примеры реакций, подтверждающих окислительные свойства ванадия, хрома и марганца в высших степенях окисления;
– приводить примеры реакций, подтверждающих восстановительные свойства ванадия и хрома в степени окисления +3.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица 1
Основные физические постоянные и их размерности
-
Постоянная
Обозначение
Единицы СИ
Единицы СГС
Масса единицы атомных масс
а. е. м.
1,660×10‾27 кг
1,660×10‾24 г
Объем моля идеального газа при нормальных условиях (н.у.)
Vm
22,4×10‾3 м3×моль‾1
22400 см3×моль‾1
Универсальная газовая
постоянная
R
8,314 Дж×моль‾1×К‾1
8,314×107 эрг×моль‾1×К‾1
0,082057 л×атм×моль‾1×К‾1
62,40 мм рт. ст.×моль‾1×К‾1
Число Авогадро
NA
6,022×1023 моль‾1
6,022×1023 моль‾1
Число Фарадея
F
9,649×104 Кл×моль‾1
9,649×104 Кл×моль‾1
Заряд электрона
е
1,602×10‾19 Кл
4,803×10‾10
Постоянная Планка
h
6,626×1034 Дж×с
6,626×10‾27 эрг×с
Скорость света в вакууме
с
2,9979×108 м×с‾1
2,9979×1010 см×с‾1
Таблица 2
Стандартные электродные потенциалы Еº (В) в водном растворе
-
Элемент
Полуреакция восстановления (окислитель + nē = восстановитель)
Еº, В
1
2
3
Ag
Ag+ + ē = Ag
+ 0,799
Al
Al3+ + 3ē = Al
– 1,700
Au
Au+ + ē = Au
Au3+ + 3ē = Au
+ 1,691
+ 1,498
Ba
Ba2+ + 2ē = Ba
– 2,905
Be
Be2+ + 2ē = Be
– 1,847
Bi
Bi3+ + 3ē = Bi
+ 0,317
Br
Br2 (г.) + 2ē = 2Br‾
Br2 (ж.) + 2ē = 2Br‾
2НBrО + 2Н+ + 2ē = Br2 (ж.) + 2Н2О
2BrО3‾ + 12Н+ + 10ē = Br2 + 6Н2О
2BrО3‾ + 6Н2О + 10ē = Br2 + 12ОН‾
BrО3‾ + 3Н2О + 6ē = Br‾ + 6ОН‾
BrО4‾ + 2Н+ + 2ē = BrО3‾ + Н2О
+ 1,087
+ 1,065
+ 1,595
+ 1,511
+ 0,517
+ 0,612
+ 1,763
Ca
Са2+ + 2ē = Са
– 2,864
Cd
Сd2+ + 2ē = Сd
– 0,404
Cl
Сl2 (г.) + 2ē = 2Cl‾
Сl2 (р.) + 2ē = 2Cl‾
2HClO + 2H+ + 2ē = Cl2 + 2Н2О
HClO + H+ + 2ē = Cl‾ + Н2О
ClO‾ + H2O + 2ē = Cl‾ + 2OH‾
НClO2 + 2Н+ + 2ē = НClО + Н2О
ClO2‾ + H2O + 2ē = ClО‾ + 2OH‾
2ClO3‾ + 12H+ + 10ē = Cl2 + 6Н2О
ClO3‾ + H2O + 2ē = ClО2‾ + 2OH‾
ClO4‾ + 8H+ + 8ē = Cl‾ + 4Н2O
ClO4‾ + 4H2O + 8ē = Cl‾ + 8OH‾
ClO4‾ + 2H+ + 2ē = ClО3‾ + Н2O
ClO4‾ + H2O + 2ē = ClО3‾ + 2OH‾
+ 1,358
+ 1,396
+ 1,630
+ 1,494
+ 0,920
+ 1,645
+ 0,681
+ 1,470
+ 0,268
+ 1,386
+ 0,558
+ 1,189
+ 0,361
Cr
Сr2+ + 2ē = Сr
Сr3+ + ē = Сr2+
Сr3+ + 3ē = Сr
Сr2O72‾ + 14H+ + 6ē = 2Сr3+ + 7H2O
HСrO4‾ + 7H+ + 3ē = Сr3+ + 4H2O
СrO42 ‾ + 4H2O + 3ē = Сr(OH)3 + 5OH‾
– 0,852
– 0,409
– 0,740
+ 1,333
+ 1,363
– 0,125
Cs
Сs+ + ē = Сs
– 2,923
Cu
Сu+ + ē = Сu
Сu2+ + 2ē = Сu
Сu2+ + ē = Сu+
2Сu2+ + H2O + 2ē = Сu2O + 2H+
Сu2O + 2H+ + 2ē = 2Сu + H2O
Сu2O + H2O + 2ē = 2Сu + 2OH‾
+ 0,518
+ 0,338
+ 0,158
+ 0,214
+ 0,462
– 0,366
F
F2 (г.) + 2ē = 2F‾
+ 2,866
Fe
Fe2+ + 2ē = Fe
Fe3+ + 3ē = Fe
Fe3+ + ē = Fe2+
FeO42‾ + 8H+ + 3ē = Fe3+ + 4H2O
FeO42‾ + 4H2O + 3ē = Fe(OH)3 + 5OH‾
Fe(OH)3 + ē = Fe(OH)2 + OH‾
– 0,441
– 0,037
+ 0,771
+ 1,900
+ 0,720
– 0,666
Ge
Ge2+ + 2ē = Ge
– 0,240
H
2H+ + 2ē = H2 (г.)
H2 + 2ē = 2H‾
2H2O + 2ē = H2 (г.) + 2OH‾
0,00
– 2,250
– 0,828
Hg
Hg2+ + 2ē = Hg
Hg22+ + 2ē = 2Hg
2Hg2+ + 2ē = Hg22+
+ 0,852
+ 0,796
+ 0,908
I
I2 + 2ē = 2I‾
2HIO + 2H+ + 2ē = I2 + 2H2O
HIO + H+ + 2ē = I‾ + H2O
IO‾ + H2O + 2ē = I‾ + 2OH‾
2IO‾ + 2H2O + 2ē = I2 + 4OH‾
2IO3‾ + 12H+ + 10ē = I2 + 6H2O
IO3‾ + 6H+ + 6ē = I‾ + 3H2O
2IO3‾ + 6H2O + 10ē = I2 + 12OH‾
IO3‾ + 5H+ + 4ē = HIO + 2H2O
IO3‾ + 2H2O + 2ē = IO‾ + 4OH‾
IO4‾ + 2H+ + 2ē = IO3‾ + H2O
+ 0,535
+ 1,439
+ 0,987
+ 0,484
+ 0,433
+ 1,190
+ 1,081
+ 0,196
+ 1,128
+ 1,137
+ 1,653
K
K+ + ē = K
– 2,924
Li
Li+ + ē = Li
– 3,045
Mg
Mg2+ + 2ē = Mg
Mg(OH)2 + 2ē = Mg +2OH‾
– 2,370
– 2,689
Mn
Mn2+ + 2ē = Mn
Mn3+ + ē = Mn2+
MnO4‾ + ē = MnO4‾
MnO4‾ + 4H+ + 3ē = MnO2 + 2H2O
MnO4‾ + 2H2O + 3ē = MnO2 + 4OH‾
MnO2 + 4H+ + 2ē = Mn2+ + 2H2O
MnO4‾ + 8H+ + 5ē = Mn2+ + 4H2O
MnO42‾ + 4H+ + 2ē = MnО2 + 2H2O
MnO42‾ + 2H2O + 2ē = MnО2 + 4OH‾
– 1,192
+ 1,499
+ 0,558
+ 1,725
+ 0,621
+ 1,239
+ 1,531
+ 2,308
+ 0,605
Mo
Mo3+ + 3ē = Mo
MoO42‾ + 4H2O + 6ē = Mo + 8OH‾
MoO42‾ + 2H2O + 2ē = MoО2 + 4OH‾
– 0,200
– 0,913
– 0,772
N
N2 + 4H2O + 2ē = NH2OH
2NO3‾ + 12H+ + 10ē = N2 + 6H2O
2NO3‾ + 6H2O + 10ē = N2 + 12OH‾
NO3‾ + 4H+ + 3ē = NO + 2H2O
NO3‾ + 2H+ + ē = NO2 + H2O
NO3‾ + H2O + 2ē = NO2‾ + 2OH‾
HNO2 + 7H+ + 6ē = NH4+ + 2H2O
NO3‾ + 3H+ + 2ē = HNO2 + H2O
HNO2 + H+ + ē = NO + H2O
– 3,04
+ 1,244
+ 0,250
+ 0,955
+ 0,772
+ 0,010
+ 0,860
+ 0,930
+ 1,004
Na
Na+ + ē = Na
– 2,711
Ni
Ni2+ + 2ē = Ni
Ni(OH)3 + ē = Ni(OH)2 + OH‾
– 0,234
+ 0,784
O
O2 (г.) + 4H+ + 4ē = 2H2O
O2 (г.) + 2H2O + 4ē = 4OH‾
O2 (г.) + 2H+ + 2ē = H2O2
H2O2 + 2H+ + 2ē = 2H2O
O3 (г.) + 2H+ + 2ē = O2 (г.) + H2O
+ 1,229
+ 0,401
+ 0,694
+ 1,764
+ 2,075
P
P + 3H2O + 3ē = PH3 + 3OH‾
H3PO2 + H+ + ē = P + 2H2O
H3PO4 + 2H+ + 2ē = H3PO3 + H2O
– 0,874
– 0,387
– 0,276
Pb
Pb2+ + 2ē = Pb
PbO2 + 4H+ + 2ē = Pb2+ + 2H2O
PbO2 + 2H2O + 2ē = Pb(OH)2 + 2OH‾
PbO2 + 4H+ + SO42‾ + 2ē = PbSO4 + 2H2O
Pb(OH)2 + 2ē = Pb + 2OH‾
Pb3O4 + 8H+ + 2ē = 3Pb2+ + 4H2O
Pb3O4 + 4H2O + 2ē = 3Pb(OH)2 + 2OH‾
PbSO4 + 8H+ + 8ē = PbS + 4H2O
– 0,126
+ 1,455
+ 0,386
+ 1,685
– 0,714
+ 2,156
+ 0,587
+ 0,304
Rb
Rb+ + ē = Rb
– 2,925
S
S + 2ē = S2‾
S + 2H+ + 2ē = H2S (г.)
S + 2H+ + 2ē = H2S (р.)
SО2 (р.) + 4H+ + 4ē = S + 2Н2О
SО2 (г.) + 4H+ + 4ē = S + 2Н2О
2SО2 (р.) + 2H+ + 4ē = S2О32‾ + Н2О
2SО2 (г.) + 2H+ + 4ē = S2О32‾ + Н2О
SО32‾ + 3Н2О + 4ē = S + 6ОН‾
2SО32‾ + 3Н2О + 4ē = S2О32‾ + 6ОН‾
SО42‾ + 10Н+ + 8ē = Н2S (р.) + 4H2O
SО42‾ + 10Н+ + 8ē = Н2S (г.) + 4H2O
SО42‾ + 8Н+ + 6ē = S + 4H2O
SО42‾ + 4Н+ + 2ē = SО2 (р.) + 2H2O
SО42‾ + 4Н+ + 2ē = SО2 (г.) + 2H2O
SО42‾ + 2Н+ + 2ē = SО32‾ + H2O
2SО42‾ + 10Н+ + 8ē = S2О32‾ + 5H2O
S2О32‾ + 6Н+ + 4ē = 2S + 3H2O
S2О32‾ + 3H2O + 4ē = 2S + 6ОН‾
S2О82‾ + 2ē = 2SО42‾
– 0,444
+ 0,174
+ 0,144
+ 0,450
+ 0,451
+ 0,338
+ 0,390
– 0,659
– 0,589
+ 0,302
+ 0,309
+ 0,354
+ 0,161
+ 0,159
– 0,104
+ 0,275
+ 0,512
– 0,730
+ 1,961
Sb
Sb3+ + 3ē = Sb
Sb + 3H+ + 3ē = SbH3
+ 0,240
– 0,510
Sc
Sc3+ + 3ē = Sc
– 2,077
Se
Se + 2ē = Se2‾
Se + 2H+ + 2ē = H2Se (г.)
Se + 2H+ + 2ē = H2Se (р.)
SeО32‾ + 3Н2О + 4ē = Se + 6ОН‾
SeО42‾ + 4Н+ + 2ē = H2SeО3 (р.) + H2O
SeО42‾ + H2O + 2ē = SeО32‾ + 2ОН‾
H2SeО3 (р.) + 4H+ + 4ē = Se + 3Н2О
– 0,670
– 0,082
– 0,115
– 0,341
+ 1,150
– 0,001
+ 0,741
Si
Si + 4H+ + 4ē = SiH4 (г.)
SiО2 (триг.) + 4Н+ + 4ē = Si + 2H2O
SiО2 (триг.) + 2H2 (г.) + 4Н+ + 4ē = SiH4 (г.) + 2H2O
SiО44‾ + 4H2O + 4ē = Si + 8ОН‾
H4SiО4 (р.) + 4Н+ + 4ē = Si + 4H2O
– 0,148
– 0,990
– 1,138
– 1,859
– 0,936
Sn
Sn2+ + 2ē = Sn
Sn4+ + 2ē = Sn2+
SnО2 + 4H+ + 4ē = Sn + 2Н2О
SnО2 + 4H+ + 2ē = Sn2+ + 2Н2О
Sn(ОH)2 + 2ē = Sn + 2OН‾
– 0,141
+ 0,154
– 0,118
– 0,094
– 0,917
Te
Te + 2ē = Te2‾
Te + 2H+ + 2ē = H2Te (г.)
Te + 2H+ + 2ē = H2Te (р.)
TeО32‾ + 3Н2О + 4ē = Te + 6ОН‾
H2TeО3 (р.) + 4H+ + 4ē = Te + 3Н2О
– 0,902
– 0,441
– 0,464
– 0,412
+ 0,543
Ti
Ti2+ + 2ē = Ti
Ti3+ + 3ē = Ti
Ti3+ + ē = Ti2+
TiО2 (триг.) + 4Н+ + 4ē = Ti + 2H2O
– 1,628
– 1,208
– 0,368
– 1,075
Tl
Tl+ + ē = Tl
Tl3+ + 2ē = Tl+
Tl2О3 + 3Н2О + 4ē = 2Tl+ + 6ОН‾
– 0,336
+ 1,280
– 0,063
V
V2+ + 2ē = V
V3+ + ē = V2+
VO2+ + 2Н+ + ē = V3+ + 2H2O
VO2+ + 4Н+ + 5ē = V + 2H2O
VO2+ + 2Н+ + ē = VO2+ + H2O
V2O5 + 6Н+ + 2ē = 2VO2+ + 3H2O
V(OH)3 + ē = V(OH)2 + OH‾
VO(OH)2 + H2O + ē = V(OH)3 + OH‾
– 1,125
– 0,255
+ 0,361
– 0,229
+ 0,999
+ 0,958
– 1,313
– 0,436
W
WO2 + 4Н+ + 4ē = W + 2H2O
WO3 + 6Н+ + 6ē = W + 3H2O
WO42‾ + 4H2O + 6ē = W + 8OH‾
– 0,154
– 0,091
– 1,055
Zn
Zn2+ + 2ē = Zn
Zn(OH)2 + 2ē = Zn + 2OH‾
– 0,763
– 1,243
Zr
ZrO2 + 4Н+ + 4ē = Zr + 2H2O
ZrO(OH)2 + H2O + 4ē = Zr + 4OH‾
– 1,473
– 2,225