Сборник основных формул по химии для ВУЗов
Шрифт:
Mg(HCO3)2 + 2HCl -> MgCl2 + 2H2CO3
До начала титрования рН раствора гидрокарбонатов кальция и магния больше 7 за счет гидролиза солей с участием аниона слабой кислоты. В точке эквивалентности раствор имеет слабокислую реакцию, обусловленную диссоциацией слабой угольной кислоты:
Н2CO3 <-> HCO3 + Н+
Жвр (Н2O) = сэ(солей) • 1000 (ммоль/л).
Общая жесткость воды (общее содержание ионов
Жпост (Н2O) = сэ(солей) • 1000 (ммоль/л).
4.5. Методы редоксиметрии
Методы редоксиметрии, в зависимости от используемых титрантов, подразделяются на:
1) перманганатометрию. Титрант – раствор перманганата калия КMnO4. Индикатор – избыточная капля титранта;
2) иодометрию. Титрант – раствор свободного иода I2 или тиосульфата натрия Na2S2O3. Индикатор – крахмал.
При вычисления молярных масс эквивалентов окислителей и восстановителей исходят из числа электронов, которые присоединяет или отдает в данной реакции молекула вещества. Для нахождения молярной массы эквивалента окислителя (восстановителя) нужно его молярную массу разделить на число принятых (отданных) электронов в данной полуреакции.
Например, в реакции окисления сульфата железа(II) перманганатом калия в кислой среде:
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O
1 | MnO4 + 8Н+ + 5e -> Mn2+ + 4H2O
5 | Fe2+ – e -> Fe3+
ион MnO4 как окислитель принимает пять электронов, а ион Fe2+ как восстановитель отдает один электрон. Поэтому для расчета молярных масс эквивалентов окислителя и восстановителя их молярные массы следует разделить на пять и на один соответственно.
M3(Fe2+) = M(Fe2+) = 55,85 г/моль.
В реакции окисления сульфита натрия перманганатом калия в нейтральной среде:
2KMnO4 + 3Na2SO3 + Н2O -> 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH
2 | MnO4 + 2Н2O + Зe -> MnO2 + 4OH
3 | SO32- + 2OH + 2e -> SO42- + Н2O
ион MnO4 принимает только три электрона, а ион восстановителя SO32- отдает два электрона, следовательно:
Молярные массы эквивалентов окислителей и восстановителей зависят от условий проведения реакций и определяются, исходя из соответствующих полуреакций.
4.6. Фотоколориметрия
Фотоколориметрия – оптический метод анализа, который рассматривает взаимодействие вещества с электромагнитным излучением в видимой области: длина волны 380–750 нм; волновое число (v) 2,5 104 – 1,5 • 104 см– 1; энергия излучения (Е) 1—10 эВ.
Поглощенное световое излучение количественно описывается законом Бугера–Ламберта-Бера:
где А – поглощение вещества, или его оптическая плотность; Т – пропускание образца, т. е. отношение интенсивности света, прошедшего через образец, к интенсивности падающего света, I/I0; с – концентрация вещества (обычно моль/л); l – толщина кюветы (см); – молярная поглощательная способность вещества или молярный коэффициент поглощения [л/(моль см)].
Расчет молярного коэффициента поглощения проводят по формуле:
IV. Органическая химия
1. Алканы
Алканы (предельные углеводороды, парафины) – ациклические насыщенные углеводороды общей формулы СnH2n+2. В соответствии с общей формулой алканы образуют гомологический ряд.
Первые четыре представителя имеют полусистематические названия – метан (CH4), этан (С2Н6), пропан (С3Н8), бутан (С4Н10). Названия последующих членов ряда строятся из корня (греческие числительные) и суффикса -ан: пентан (С5Н12), гексан (С6Н14), гептан (С7Н16) и т. д.
Атомы углерода в алканах находятся в sp3– гибридном состоянии. Оси четырех sp3– орбиталей направлены к вершинам тетраэдра, валентные углы равны 109°28 .
Пространственное строение метана:
Энергия С—С связи Ес—с = 351 кДж/моль, длина С—С связи 0,154 нм.
Связь С—С в алканах является ковалентной неполярной. Связь С—Н – ковалентная слабополярная.
Для алканов, начиная с бутана, существуют структурные изомеры (изомеры строения), различающиеся порядком связывания между атомами углерода, с одинаковым качественным и количественным составом и молекулярной массой, но различающихся по физическим свойствам.