Колоквіум № 3 (Методи окисно-відновного титрування)
Питання 1
1. Характеристика методів окислення-відновлення.
2. Оцінка окисно-відновної здатності речовини за її окисно-відновним потенціалом.
3. Рівняння Нернста. Характеристика величин, які входять у нього.
4. Класифікація методів окиснення-відновлення.
5. Перманганатометрія як метод окисно-відновного титрування (основні рівняння реакцій, стандартні розчини, способи індикації точки еквівалентності, приклади застосування для аналізу).
6. Дихроматометрія як метод окисно-відновного титрування (основні рівняння реакцій, стандартні розчини, способи індикації точки еквівалентності, приклади застосування для аналізу).
7. Броматометрія як метод окисно-відновного титрування (основні рівняння реакцій, стандартні розчини, способи індикації точки еквівалентності, приклади застосування для аналізу).
8. Йодометрія як метод окисно-відновного титрування (основні рівняння реакцій, стандартні розчини, способи індикації точки еквівалентності, приклади застосування для аналізу).
9. Константа рівноваги реакцій окислення-відновлення.
10. Будова та принцип дії водневого електроду
11. Фактори, від яких залежить швидкість окисно-відновних реакцій.
12. Як визначають напрям і повноту протікання окисно-відновних реакцій?
13. Окисно-відновні індикатори. Інтервал переходу і рТ цих індикаторів.
14. Крохмаль як специфічний індикатор у йодометрії. Умови його застосування
15. Побудова кривих титрування в методах окислення-відновлення.
16. Способи вибору індикаторів для окисно-відновного титрування.
17. Від яких факторів залежить величина стрибка в методах окислення-відновлення?
18. Спряжені реакції. Навести приклади.
19. Індуковані реакції в процесах окислення-відновлення.
20. Явище автокаталізу. Навести приклади.
Питання 2
1. Скласти рівняння окисно-відновної реакції:
Na2SO3 + AgNO3 + NaOH > Na2SO4 + Ag + NaNO3 + …
2. Урівняти рівняння реакції:
FeSO4 + HNO3 + H2SO4 > Fe2(SO4)3 + NO + H2O.
3. Дописати і урівняти рівняння реакції:
H2O2 + KJ >
4. Закінчити рівняння реакції і на основі обчисленої константи рівноваги вказати напрямок її перебігу за стандартних умов:
Na3AsO3 + KMnO4 + …> Na3AsO4 + Mn(NO3)2.
5. Скласти рівняння в молекулярному вигляді і урівняти реакцію, що відбувається за схемою:
NO2-+ MnO4- + OH -> NO3 - + MnO4 2- + H2O.
Питання 3
1. Яку наважку K2Cr2O7 треба взяти для приготування 0,5 л 0,2 Н та 0,2 М розчину?
2. Якою є дiйсна концентрацiя одержаного розчину K2Cr2O7, якщо на титрування 0,3082 г солі заліза витрачено 27,7 мл цього розчину?
3. Розрахувати масу наважки солі Мора - (NH4)2Fe(SO4)2, щоб на її титрування її було витрачено 18,00 см3 0,1500 Н розчину K2Cr2O (? (Fe2+) =8,5 %).
4. Наважку кристалічного КМnО4 0,5678 г розчинено у 300,0 см3 води. Розрахуйте молярну концентрацію одержаного розчину.
5. Який об’єм розчину K2Cr2O7 з концентрацією С (1/6 K2Cr2O7) = 0,2 Н необхідний для титрування наважки, що містить 0,2525 г Fe2+?
6. На титрування 20,0 мл розчину оксалату натрію витрачено 31,5 мл 0,2 Н розчину КМnО4. Якою є нормальність розчину оксалату натрію?
7. Скільки грамів пероксиду водню міститься в розчині, якщо на титрування 50 мл його витрачено 43,3 мл розчину перманганату калію з концентрацією С (1/5 КMnO4) = 0,2 Н?
8. Скільки мілілітрів розчину перманганату калію з концентрацією С (1/5 КMnO4) = 0,05 Н витратиться на титрування 0,1762 г Na2C2O4?
9. Яку наважку Na2S2O3 треба взяти для приготування 50 мл 0,05 Н розчину?
10. Визначити масу йоду, який міститься в розчині, якщо при титруванні його тіосульфатом натрію з концентрацією С (1/2 Na2S2O3) = 0,1755 Н використано 23 мл останнього.
11. Oбчислити значення рівноважного редокс-потенціалу пари:
Cr2O7 2-, H +/ Cr 3+ при [Cr2O7 2-]= [Cr3+] і [Н+] = 10-5 моль/ дм3.
12. Обчислити значення рівноважного редокс-потенціалу пари:
Cr2O7 2-, H +/ Cr 3+ при [Cr2O7 2-]= [Cr3+] і рН = 4.
13. Обчислити окисно-відновний потенціал пари Sn4+/Sn2+ при співвідношенні концентрацій окисленої і відновленої форм: а) 50:1; б) 1:50.
14. Урівняти реакцію, що відбувається за схемою та обчислити її константу рівноваги:
Zn + К2Сr2O7 + H2SO4 - ZnSO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4+ H2O,
якщо стандартні окисно-відновні потенціали пар мають значення:
Е0 Cr2O7 2- +14 H +/ 2Cr 3++7H2O = +1,33 B; Е0 Zn2 + / Zn = - 0,76 B;
15.Вкажіть напрям реакції, що відбувається за схемою:
Br2 + Cl2 + KOH - KBrO3 + KCl + H2O,
якщо стандартні окисно-відновні потенціали пар мають значення:
Е0 BrO3 - +3H2O / 2Br - + 6OH -= +0,60 B; Е0Cl2/ 2Cl - = +1,36 B.
16. Визначити напрям реакції:
Na2SO3 + КMnO4 + KOH-Na2SO4 + К2MnO4 + H2O,
якщо стандартні окисно-відновні потенціали пар мають значення:
Е0 Е0Cl2/ 2Cl - = +1,36 B. Е0 SO42- + H2O / SO32- + 2 OH- = - 0,90 B.
17. Розрахувати межі стрибка потенціалу на кривій титрування без врахування зміни об'єму і підібрати відповідні окисно-відновні індикатори для титрування 0,2 Н розчину FеCl2 0,2 Н розчином КMnO4 при рН = 1.
18. Чи можна дією H2SO4 окислити Fe2+ до Fe3+? Е0Fe3+/Fe2+=+0,77 B;Е0 SO42-+4H+/ H2SO3+3H2O = +0,20 B.
19.Чи можна дією хромату калію КСrO4 в лужному середовищі окислити Sn 2+ до Sn 4+ ? Е0 Sn2+/ Sn4+ = +0,15 B; Е0 CrO42- +4H2O / Cr(OH)3+ 5OH- = -0,12 B.
20. Яка з двох реакцій протікає більш повно:
a) Sn 4+ + Fe2+ - Sn 2+ + Fe3+
б) 2 MnO4- +10 Cl - + 8 H + - 2 Mn 2+ +5 Cl2+ 4H2O,
якщо Е0 Sn4+/Sn2+= +0,15 B; Е0Cl2/ 2Cl - = +1,36 B; Е0 MnO4-/ Mn2+ = +1,51 B; Е0 Fe3+/Fe2+ = +0,77 B?
Питання 4
1. Обчислити константу рівноваги реакції (у стандартних умовах):
2 KMnO4 + 10 KBr +8 H2SO4 - 2 MnSO4 + 6 К2SO4 + 5 Br2+ 8 H2O,
якщо Е0 MnO4- / Mn2+ = +1,51 B; Е0 Br2/ 2Br - = +1,09 B.
2. Чому дорівнює молярна концентрація 0,05658 Н розчину КМnО4, якщо він як окисник відновлюється до: 1) Mn2+ 2) МnО2 ?
3. Розрахувати молярну концентрацію та титр за ферумом (II) для 0,05 Н розчину КМnО4, що використовується як окисник у кислому середовищі.
4. Наважку 3,6246 г технiчної перманганату калію розчинили в 200 мл води. На титрування 20,00 мл цього розчину в кислому середовищi витрачено 33,5 мл 0,1518 Н розчину Na2C2O4. Розрахувати масову частку (%) Na2C2O4 в зразку.
5. Знайдіть масу наважки препарату, що містить 87,7 % мас. H2C2O4, який необхідний для приготування 20 мл розчину з концентрацією С (1/2 H2C2O4) =0,2 Н.
6. Скільки мл 0,05 Н розчину K2Cr2O7 витратиться на титрування 0,11 г солі Мора з вмістом заліза 9,5 %?
7. На титрування 0,3205 г оксалату натрію використано 20,5 мл розчину перманганату калію. Обчисліть титр розчину КMnO4.
8. Наважку 0,9822 г залізної руди розчинили, відновили до Fe2+ і відтитрували 12,9 мл 0,1520 Н розчину КМnО4. Обчислити масову частку (%) Fe3О4 в руді.
9. Який об’єм розчину КMnO4 з титром 0,005252 г/см3 необхідний для титрування наважки, що містить 0,0678 г H2O2?
10. Наважка 2,8151 г K2Cr2O7 розчинена в мірній колбі об'ємом 1 л. Скільки мл цього розчину буде використано для титрування 25,0 мл 0,15 Н розчину солі Мора ((NH4)2Fe(SO4)2)?
11. Скільки грамів йоду містить розчин, на титрування якого витрачено 15,00 см3 тіосульфату натрію, титр якого складає 0,00255 мг/см3.
12. Скільки відсотків заліза міститься в металевому зливку, якщо після розчинення його наважки 0,5454 г в хлоридній кислоті без доступу повітря на титрування одержаного розчину використано 16,8 мл 0,500 Н розчину K2Cr2O7.
13. Якою є концентрація хлору у воді (г/л), якщо на титрування йоду, який виділився при реакції надлишку КJ з 50,0 мл цієї води, витрачено 33,8 мл 0,1545 Н розчину тіосульфату натрію?
14. 3,0055 г технічної оксалатної кислоти розчинили у вимiрювальнiй колбi об'ємом 200 мл. На титрування 20,0 мл одержаного розчину витратилося 26,8 мл 0,1233 Н розчину KMnO4. Обчислити масову частку (%) H2C2O4 2H2O в зразку.
15. Обчислити масову частку (%) Н2О2 в розчині, якщо на титрування 10,0 мл цього розчину густиною 1,012 г/мл витрачено 34,4 мл 0,2000 Н розчину КMnO4.
16. Наважку сталі 9,1345 г спалили в електропечі в потоці кисню. Діоксид сірки, який при цьому утворився, розчинили у воді і протитрували розчином J2. Визначити масову частку (%) сірки в сталі, якщо на титрування витратилося 12,5 мл 0,01025 Н розчину J2.
17. Скільки мг J2 виділиться, якщо до 20,0 мл 0,15254 Н розчину K2Cr2O7 додати надлишок КJ? Скільки мл 0,0825 Н розчину Na2S2O3 витратиться на титрування цієї кількості йоду?
18. Розрахуйте масову частку (%) Сu2+ в солі, якщо на титрування йоду, який виділився при взаємодії 0,5420 г цієї солі з надлишком КJ, витрачено 32,7 мл 0,05 Н розчину Na2S2O3.
19. Розрахуйте нормальну концентрацію H2SO4 при відновленні її до SO2, якщо в 1 л розчину міститься 14,7 г HNO3.
20. Визначити масу гексену С7Н14 в реакційній масі, якщо на титрування йоду, який залишився після взаємодії 25 мл його за реакцією:
С7Н14 + J2 - С7Н114J2,
витратилось 18,2 мл 0,1545 Н розчину Na2S2O3.
21. До 25,0 мл розчину надоцтової кислоти (СН3СО3Н) додали надлишок KJ. Після завершення реакції: СН3СО3Н + 2J- + 2Н+- СН3СО2Н + J2 + H2O
на титрування виділеного йоду витратилось 18,0 мл 0,0967 Н розчину Na2S2O3. Обчислити нормальну концентрацію надоцтової кислоти.
22. Наважку 1,1578 г вапняку розчинили в хлоридній кислоті, потім Са2+ осадили у вигляді СаС2О4, промили осад водою і розчинили у розбавленій Н2SO4. На титрування цього розчину витратилось 22,85 мл розчину КМnО4 з титром за СаСО3 0,00456 г/мл. Розрахувати масову частку (%) СаСО3 у зразку.