Дать определение понятиям ионное произведение воды и водородный показатель. Связь между показателями рН и рОН

• Название: Дать определение понятиям ионное произведение воды и водородный показатель. Связь между показателями рН и рОН
• Анкор: kollokviumu.doc
• Дата: 07.10.2017
• Размер: 19.42 Mb.
• Имя файла: kollokviumu.doc
• Тип: Документы; #9255

1. 
   Дать определение понятиям: ионное произведение воды и водородный показатель. Связь между показателями рН и рОН.
   

ионное произведение воды- Величина KW=KD•[Н2О]=10-14

водородный показатель- Концентрация ионов водорода и гидроксид-ионов или pH=-lg[H+] pH=-lg[ОH-] pH+ pОH=14 при t=25

2. 
   Ионизация кислот и оснований. Понятие сопряженной кислотно-основной пары и её силовая характеристика. Связь между рК_а и рК_b в протолитической паре.
   

сопр кисл-основ пара-это две формы одного и того же соедин,отличающиеся на один Н⁺

силов хар-кой- является pKa,характер оба компонента этой пары,чем < pKa тем сильнее кислотность и слабее основность в сопр паре рКа+ рКb=14

рКа-это pH среды, при которой кислота ионизир на 50% рКb- //основ//

3. 
   Расчет рН водных растворов кислот, оснований и солей.
   

Для расчетов pH сильных основ:pH=14-pOH=14-pCэ (щелочи) слаб основ:pH=14-pKb+pCм/2

pH сильных кислот: pH=-lgCэ слаб кислот pH=pKa+pCм/2 pH(соли слаб/сил)=7-(pKb слаб.осн – pCм соли )/2 pH(слаб основ/слаб кислот)=7+(pKа слаб.к-ты – pKb слаб основ )/2

4. 
   Протолитические реакции. Гидролиз солей. Степень и константа гидролиза.
   

Кисл бренстеда-это нейтральн молек или ион способные отдав протон H+ (донор)/ основа-..способные принемать протон H+ (акцептор)

Гидр солей- реакция обмен разложения между солью и водой Степ гидролиза-отношение числа гидролизир молекул соли к общему числу раствор молекул h=n*100/N К.г=h²*c

5. 
   Дать определение понятиям: титрование, титрант, точка эквивалентности, индикатор.
   

ТИТРОВАНИЕ– один из методов количеств анализа, основанный на измерении количества реагента, который полностью реагирует с анализируемым веществом

Титрант-вещ-во которое титруем Точка эквивалент- момент реакции когда вещ-ва прореагировли в экивал кол-вах определен с помощью индикатора

Индикатор-вещества, позволяющие следить за составом среды или за протеканием химической реакции

6. 
   Виды титрования (прямое, обратное, косвенное).
   

Прямое титрование. В этом случае определяемое вещество непосредственно титруется раствором титранта

Обратноетитрования-В этом случае используются два титранта: основной и вспомогательный. К исследуемому раствору добавляют заведомо в избытке определенный объем основного рабочего раствора реагирующего с исследуемым веществом в эквивалентном количестве. Остаток основного титранта не всупивщего в реакцию оттитровывают вспомогательным титрантом

косвенным, В этом методе используют исследуемое вещество, титрант и нестандартный раствор вспомогательного вещества. К определяемому веществу добавляют вспомогательное вещество (в избытке), вступающего с ним в реакцию, один из выделившихся продуктов реакции (заместитель) в количестве эквивалентном исследуемому оттитровывают рабочим раствором

7. 
   Механизм действия протолитических буферных систем. Расчет рН буферных растворов. Зона буферного действия и буферная емкость.
   

CH3COO^-+H⁺→CH₃COOH NH₃+H⁺ →+NH₄

pHб=pKa(к-та/осн.)+lg(c*Vосн /c*Vк-ты) Буферной емкостью называют то предельное количество сильной кислоты или щелочи определенной концентрации, которое при добавлении к 1 л буферного раствора изменяют его рН на ±1. Во=Сэ*Vосн/Vбуф*ΔpH Вк=Сэ*Vк-ты/Vбу*ΔpH

8. 
   Буферные системы крови: гидрокарбонатная, фосфат­ная, гемоглобиновая, протеиновая. Понятие о кислотно-основном состоянии организма (КОР). Ацидозы и алкалозы.
   

H₂CO₃/HCO₃^- pKa 6,25 гидрокарбон H₂PO₄^-/HPO₄^2- pKa 7,2 фосфатн HPt/Pt- белков HHb/Hb^- 8,2

9. 
   Окислительно-восстановительные реакции. Окислитель, восстановитель, степень окисления, сопряженная окислительно-восстановительная (или редокс) пара, редокс-потенциал как силовая характеристика редокс пары. Сравнительная сила окислителей и восстановителей.
   

Окис-восстанови реакции-реакции идущие с изменен степ окислен Степень окисления - условный заряд атома в молекуле, вычисленный в предположении, что все связи имеют ионный характер.

окислитель — это акцептор электронов восстановитель-донор

Окисл его восст форма, либо восст и его окисл форма составляет сопряжённую редокс пару

Cиловой хар-кой редокс пар является О-В потенциал _ox/red

Чем больше _, тем сильнее выраж окисл свойства окислит и слабее восстан свойства сопр ему восстанов

10. 
    Прогнозирование направления редокс-процессов по величинам редокс-потенциалов сопряженных окислительно-восстановительных пар.
    

11. 
    Как определяют кислоты методом нейтрализации? Условие выбора индикатора.
    

При определении концентрации кислоты к точно отмеренному пипеткой объему исследуемого раствора постепенно приливают из бюретки рабочий раствор щелочи (обычно NaOH) известной концентрации, пока не изменится окраска индикатора

12. 
    Как определяют основания методом нейтрализации? Условие выбора индикатора.
    

Определение концентрации щелочи производят аналогичным путем, только в качестве рабочего раствора в этом случае используют раствор кислоты (обычно HCl)

При титровании слабой кислоты сильной щелочью в качестве индикатора применяют обычно фенолфталеин, а при титровании слабой щелочи сильной кислотой — метиловый оранжевый. При титровании сильной кислоты сильной щелочью можно применять любой из названных индикаторов.

13. 
    Как определяют окислители и восстановители в методе перманганатометрии?
    

Восстановители с потенциалом в своей сопр паре <1,52 –прямым титров

Окислители с потенциалом в сопр паре близким к 1,52 –обратное титров

14. 
    Как определяют окислители и восстановители в методе иодометрии?
    

Восстановители с _ <0,54 – прямое титр Восстановители с _=0,54 –обратное титр

Окислители _>0,54- косвенное

15. 
    Как определяют кислоты методом иодометрии?
    

Окислители _>0,54- косвенное

16. 
    Что можно определять методом перманганатометрии?
    

Восстановители с потенциалом в своей сопр паре <1,52 –прямым титров

Окислители с потенциалом в сопр паре близким к 1,52 –обратное титров

17. 
    Что можно определять методом иодометрии?
    

Восстановители с _ <0,54 – прямое титр Восстановители с _=0,54 –обратное титр

Окислители _>0,54- косвенное

18. 
    Механизм возникновения электродного потенциала. Уравнение Нернста-Петерса.
    

E — электродный потенциал, E0— стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;

R— универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);

T— абсолютная температура;

F— постоянная Фарадея, равная 96485,35 Кл·моль−1;

n— число моль электронов, участвующих в процессе;

a_Ox и a_Red — активности соответственно окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции.

19. 
    Сколько воды надо прилить к 200 мл 1Э раствора NaOH, чтобы получить 0,05Э
    

раствор.

1. 
   Сколько воды надо прилить к 200 мл 1э раствора NaOH, чтобы получить 0,05э раствор.
   

К

∆V(H₂O)=V(NaOH) - _

= 4000 – 200=3800 мл=3,8 л

V(NaOH)_ (здесь воспользовались законом сохранения количества эквивалентов растворенного вещества при разбавлении раствора)
раткое изложение задачи: Решение:

∆V(H₂O) - ?

_(NaOH)=200 мл

_(NaOH)=1 моль/л

_(NaOH)=0,05 моль/л
Ответ: надо прилить 3,8 л воды

20. 
    Сколько мл 70% раствора H₂SO₄ (ρ=1,622 г/мл) надо взять для приготовления 25 мл 2М раствора её.
    

Краткое изложение задачи: Решение:

<sub>
В два шага: 1) используем закон сохранения количества вещества в получаемом растворе и в исходном растворе (который забираем в пипетку, а его параметры индексируем сверху нуликом «0»);

2) выражаем молярную концентрацию исходного раствора через процентную:





</sub> -?

<sub>







</sub>


Ответ: надо взять 4,3 мл исходного раствора серной кислоты.

21. 
    Титр раствора H₂SO₄ равен 0,004933 г/мл. Вычислить С_Э и С_М H₂SO₄.
    

Краткое изложение задачи: Решение:




= <sub>











</sub>


Ответ: _

22. 
    Вычислить титр раствора HCl по определяемому веществу CaO для 0,1143М раствора HCl
    

Краткое изложение задачи: Решение:

<sub>



</sub>
Ответ: титр раствора HCl по CaO равен _

23. 
    Вычислить рН 0,05Э раствора H₂SO₄
    

Краткое изложение задачи: Решение:

р
рН _

Н <sub>

</sub>
Ответ: рН _{0,05э серной кислоты} 1,3

24. 
    Рассчитать массу NAOH, содержащуюся в 1 л раствора, если его рН 12.
    

Краткое изложение задачи: Решение:


m (NaOH) = M (NaOH) ∙_

=40 ∙ <sub>



</sub>моль/л

m (NaOH) – ?

V(NaOH) = 1 л

рН (NaOH) =12

M (NaOH) = 40 г/моль

Ответ: m (NaOH) = 0,4 г в 1 л раствора

25. 
    Значение рН внеклеточной среды 7,4, а внутриклеточной – 6,9. Где больше концентрация Н⁺ и во сколько раз?
    

Краткое изложение задачи:

рН_over7,4

рН_inter6,9

Решение: Уже из условий задачи понятно, что концентрация Н⁺ внутри клетки больше, чем внеклеточная: [Н⁺]_inter > [Н⁺]_over. Убедимся в этом с помощью расчетов. Исходя из определения рН, выведем формулу для расчета [Н⁺].

_ отсюда _ и _



Ответ: концентрация Н⁺ внутри клетки больше внеклеточной в 3,2 раза.

26. 
    На титрование 15 мл раствора карбоната натрия пошло 13,4 мл 0,15М раствора серной кислоты. Вычислить процентную концентрацию карбоната натрия, если его плотность равна 1,15 г/мл. С каким индикатором надо титровать?
    
27. 
    На титрование 10 мл раствора аммиака затрачено 5 мл 0,1э раствора соляной кислоты (хлороводорода). Константа ионизации аммиака К_b 1,77∙_. Вычислить эквивалентную концентрацию раствора аммиака. Выяснить, с каким индикатором проводилось титрование.
    

28. 
    Как можно определить концентрацию водного раствора аммиака методом нейтрализации, используя обратное титрование?
    

К раствору аммиака добавляют избыток титрованного раствора HCl, который затем оттитровывают титрованным раствором NaOH в присутствии фенолфталеина (индикатор на лишнюю каплю щелочи) или другого индикатора, который имеет зону перехода цвета вблизи нейтральной области рН (где будет находиться точка эквивалентности 2-й реакции).

Расчет концентрации аммиака. Приведенная ниже схема техники выполнения обратного титрования поможет разобраться в расчетах.




V(NH₃∙HOH)

V_∑ (HCl), _(HCl)

V(NaOH), _(NaOH)

По закону эквивалентов:



_ =_



где _ - объем соляной кислоты, пошедший на взаимодействие с NH₃ в 1-й реакции; _ – объем избытка соляной кислоты, израсходованный во 2-й реакции (взаимодействие с титрантом NaOH); _ общий объем соляной кислоты, добавляемый к определяемому аммиаку в избытке.

29. 
    Для установки точной концентрации титранта раствора NaOH использовали кристаллическую щавелевую кислоту (H₂C₂O₄∙2H₂O). На титрование навески щавелевой кислоты массой 0,063 г пошло 2,5 мл раствора NaOH. Вычислить эквивалентную концентрацию титранта и его титр.
    

30. 
    Вычислить эквивалентную концентрацию и титр раствора хлороводородной кислоты, если на титрование 2,0 мл исследуемого раствора пошло 5,0 мл 0,2 э раствора натрия гидроксида.
    

31. 
    Какую массу серной кислоты нужно взять, чтобы приготовить 200 мл 0,02 э раствора серной кислоты?
    

32. 
    Рассчитать рН 4,5 % раствора серной кислоты, плотность которого 1,015г/мл.
    

берешь объем 1л слдовательно масса 1,015г h2so4 - сильная соль следовательно, находим pH=-lgCэ Сэ = n(1/z x)/v(р-ра)

---------------------------

pH=-log0,02 или –lg2 *10^-2=1,7

33. 
    Рассчитать содержание соляной кислоты и общую кислотность желудочного сока, если на титрование его 10 мл с метиловым желтым израсходовано 3,1 мл 0,098 э раствора NaOH, а с фенолфталеином – 6 мл такого же раствора NaOH.
    

Краткое изложение задачи: Решение:

С
Кислотность желудочного сока измеряется в титриметрических единицах (т.е.).

Одна т.е. – это количество мл 0,1 э раствора NaOH, которое пойдет на титрование 100 мл желудочного сока.
вободная кислотность – ?

Общая кислотность – ?

V(ж.сока)=10 мл

<sub>



</sub>
Поэтому, с учетом поправки на необходимую концентрацию NaOH (0,1э) и объем желудочного сока (100 мл) мы получим:

Свободная кислотность (в титр. ед.), обусловленная содержанием соляной кислоты, равна


_

Общая кислотность (в титр. ед), обусловленная содержанием как соляной кислотой, так и различными видами слабых кислот, равна


_

Ответ:Содержание соляной кислоты (свободная кислотность) в желудочном соке равно 30,4 т.е.. Общая кислотность желудочного сока равна 58,8 т.е.

34. 
    Рассчитать рН буферного раствора, состоящего из 50 мл 0,1э раствора СН₃СООН и 100 мл 0,2э СН₃СООNa. рК_а(СН₃СООН/СН₃СОО⁻)=4,8.
    

Краткое изложение задачи: Решение:

р


= 4,8 + _
Н_б – ?

V(СН₃СООН)=50 мл

С_э(СН₃СООН)=0,1 моль/л

V(СН₃СООNa)=100 мл

С_э(СН₃СООNa)=0,2 моль/л

рК_а(СН₃СООН/СН₃СОО⁻)=4,8.
Ответ: рН_{ацетатного буфера}=5,4

35. 
    Какие объемы компонентов бикарбонатного буфера с одинаковой исходной концентрацией нужно взять, чтобы получить 100 мл
    

буферного раствора с рН 6,0. _ при 25℃.

К
Используем формулу для нахождения объема кислотного компонента, а затем и оснóвного:

V(_







V(NaH_

раткое изложение задачи: Решение:

V(_

V(NaH_)









Ответ: V(_ V(NaHC_

26. 
    К 25 мл ацетатного буфера с рН 4,3 прибавили 5,0 мл 0,1э HCl, что привело к снижению рН до 3,7. Рассчитать буферную емкость по кислоте.
    

Краткое изложение задачи:





V(HCl)=5,0 мл



_ Решение:

_ 
Ответ: В_к = 0,033 моль/л

26. 
    Показать механизм действия фосфатного буфера.
    

26. 
    Показать механизм действия ацетатного буфера
    

26. 
    Показать механизм действия бикарбонатного буфера
    

H2CO3 и HCO3", но H2CO3 можно заменить на PaCO2, так как:

H2O + CO2 H2CO3 — H+ + HCO3".

Соединение CO2 с водой происходит под действием карбоангидразы. Если использовать константу диссоциации для бикарбонатного буфера и учитывать коэффициент растворимости для CO2 (0,03 ммольХл), то уравнение Гендерсона-Хас-сельбальха для бикарбоната приобретает следующий вид:

рН - рК + log ([НСОЛДО.ОЗ x PaCO2), где р К = 6,1.

26. 
    Показать механизм действия аммиачного буфера
    

26. 
    Показать механизм действия гемоглобинового буфера
    

26. 
    Показать механизм действия оксигемоглобинового буфера
    

Смотреть выше

26. 
    Показать механизм действия белкового буфера
    

белков HHb/Hb^- 8,2

26. 
    Какое нарушение КОР у больного, если рН_крови7,1 а _ Каковы причины такого нарушения?
    

Дыхательный ацедоз- состояние, при котором кровь имеет кислую реакцию, вызванную повышением в ней концентрации углекислого газа вследствие недостаточной функции легких или расстройств дыхания.

26. 
    Какое нарушение КОР у больного, если рН_крови7,1 а _ Каковы причины такого нарушения?
    

Метаболическийй ацедоз- состояние, при котором кровь имеет кислую реакцию, вызванную снижением в ней концентрации бикарбоната (оснований).

26. 
    Какое нарушение КОР можно предположить, если рН_крови7,4,
    а _
    

Метаболическийй ацедоз- состояние, при котором кровь имеет кислую реакцию, вызванную снижением в ней концентрации бикарбоната (оснований).

26. 
    Приготовили 0,02М раствор KMnO₄. Какую эквивалентную концентрацию будет иметь этот раствор в приведенных реакциях:
    

а) _

б) _

26. 
    На титрование 10 мл раствора соли Мора _ пошло 12,5 мл 0,05э раствора _. рассчитать массу железа в 100 мл раствора соли Мора. Составить уравнение реакции, используя метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций).
    

Краткое изложение задачи; Решение:

<sub>
m 


</sub>(соли Мора)=10 мл

V_

С_э

m (_

V(соли Мора)=100 мл

M (<sub>

</sub>56 ∙ 0,05∙ 12,5 ∙_=

=35_ г

Ответ:в 100 мл раствора соли Мора содержится 0,35 г железа.

26. 
    Рассчитать массу _ в растворе, если к нему добавлено 50 мл 0,02э раствора иода, а на титрование избытка иода затрачено 10 мл 0,05э раствора Na₂S₂O₃∙5_.
    

Краткое изложение задачи: Решение:

m
m (_



= 81∙0,02∙25∙_
 50 – 25 = 25 мл

(_

V(<sub>

</sub>(_

V(Na₂S₂O₃∙5<sub>

</sub>(Na₂S₂O₃∙5_



=_
Ответ: m (_0,04 г

26. 
    К навеске 1,5 г технического сульфита натрия после растворения было прибавлено 100 мл 0,1э раствора иода. На титрование избытка иода потребовалось 42 мл 0,05э раствора тиосульфата натрия. Определить процентное содержание Na₂SO₃ в техническом образце.
    

Краткое изложение задачи: Решение:

m
_ = 33,2 %

_∙_

=⋮= 63 ∙ 0,1 ∙ 79 ∙_ = 497,7_= 0,498 г
_ 100 – 21 = 79 мл



(Na₂SO_3 =1,5 г

V(_

С_э(_

V(Na₂S₂O<sub>3

</sub>(Na₂S₂O_3





=_

Ответ: _

26. 
    К 30 мл 0,105э раствора _ прибавили избыток KI и _. На титрование выделившегося иода израсходовано 33 мл тиосульфата натрия. Определить _.
    

Краткое условие задачи: Решение:

V


<sub>

</sub>0,105 моль/л

V_


Ответ: _

26. 
    Сколько мл 0,5э раствора Na₂S₂O₃ потребуется для титрования иода, выделившегося при взаимодействии 50 мл 0,2э раствора _ с избытком KI и _.
    

Краткое условие задачи: Решение:

V

_






Ответ: _

26. 
    Навеску белильной извести 700 мг поместили в колбу на 100 мл и довели водой до метки. На титрование взяли 10 мл полученного раствора. После добавления избытка HCl и KI образовавшийся иод оттитровали 25 мл 0,2э раствора тиосульфата Na₂S₂O₃ в присутствии крахмала. Определить процентное содержание активного хлора в навеске белильной извести.
    

Краткое условие задачи: Решение:

m





=⋮=_ г


_ г
(CaO<sub>

</sub>=100 мл



V_









Ответ: _

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

6HCl + KIO₃ + 5KI → 3I₂ + 3H₂O + 6KCl

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

5H₂S + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄  6K₂SO₄ + 5S + 2MnSO₄ + 8H₂O

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₄O₆

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

5NaNO₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄  5NaNO₃ + 2MnSO₄ + 3H₂O+K₂SO₄

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

3NaNO₂ + 2KMnO₄ + H₂O  3NaNO₃ + 2MnO₂ + 2KOH

Электронный баланс:

Mn(+7) +3e = Mn(+4)------x2 марганец восстанавливается, KMnO4 - окислитель

N(+3) - 2e = N(+5)---------x3 азот окисляется, NaNO2 - восстановитель

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

5NaNO₂ + 2KMnO₄ + NaOH 5NaNO₃ + K₂MnO₄ + …

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄  2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + 3H₂O + K₂SO₄

26. 
    Расставить коэффициенты с помощью метода электронно-ионного баланса в реакции:
    

2KMnO₄ + 3Na₂SO₃ + H₂O  2MnO₂ + 3Na₂SO₄ + 2KOH