Химия: Методические указания к лабораторным работам, страница 9

Образование свинца в степени окисления +2 можно легко обнаружить с помощью качественной реакции на ион Pb+2. Для этого к полученному раствору следует прибавить 1 каплю раствора йодида калия. Происходит выпадение осадка PbI2, окрашенного в желтый цвет.

Напишите уравнение реакций, учитывая, что Pb+4 восстанавливается до Pb+2. Окислителем или восстановителем является здесь пероксид? Сделайте заключение об окислительно-восстановительных свойствах пероксида водорода.

3. Контрольные вопросы

1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными?

2. Назовите сильные окислители и сильные восстановители.

3. Как составить окислительно-восстановительную реакцию методом электронного баланса?

4. Какие типы окислительно-восстановительных реакций Вы знаете? Перечислите и дайте определения, приведите примеры.

5. Какой элемент в Периодической системе Д.И. Менделеева является самым сильным восстановителем, а какой - самым сильным окислителем?

6. Что такое степень окисления?

7. В каком из соединений кислород проявляет положительную степень окисления: Н2О; Н2О2; СО2; F2O?

8. Какое из веществ является только восстановителем: Fe; SO3; Cl2; HNO3?

9. Какой элемент в III периоде Периодической системы Д.И. Менделеева, будучи в свободном состоянии, является самым сильным окислителем: Na; Al; S; Сl2?

Литература

1.  Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высш. шк., 2000. - С. 251-259.

2.  Глинка Н.Л. Общая химия. - Л.: Химия, 1984. - с. 264.

3.  Фролов В.В. Химия. - М.: Высш. шк., 1979. - С. 254-267.

Лабораторная работа № 3

Энергетика ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Цель работы: ознакомление с экспериментальным определением тепловых эффектов химических реакций.

1. Теоретические сведения

При химических реакциях происходит не только изменение химического состава вещества, но и изменение полной энергии системы за счет повышения или понижения химической составляющей этой энергии. Полная энергия системы складывается из кинетической энергии поступательного, колебательного и вращательного движений всех элементарных составных частей вещества, а также потенциальной энергии их взаимодействия. Химической энергией является та часть полной энергии вещества, которая вносится в систему кинетической и потенциальной энергиями ионов и более крупных составляющих вещества - атомов, молекул, различного рода надмолекулярных образований и т.д. При постоянном объеме системы, когда V = const, а DV = 0  (изохорные условия, реализуемые, например, в автоклавах) полная энергия системы называется внутренней энергией и обозначается символом U. При постоянном давлении P = const (наиболее часто реализуемые условия, называемые изобарными), кроме внутренней энергии U, необходимо учитывать также работу расширения Арасш. = p·DV, которая совершается при изменении температуры за счет термического расширения вещества. В этом случае полный запас энергии системы, складывающийся из внутренней энергии U и работы расширения Арасш., называется энтальпией и обозначается символом Н.

H = U + Арасш = U + p·DV.

Энтальпию Н можно рассматривать как меру полной энергии системы, способной изменять свой объем.

Величина полной энергии вещества огромна, но абсолютное ее значение неизвестно. Поэтому в термодинамических расчетах используют не абсолютные значения U и H, а их изменения DU и DH, связанные с химическими превращениями вещества. Эти изменения рассчитываются как разница между величинами U и H для конечных и начальных состояний системы, т.е. для продуктов реакции и исходных веществ.

DU = Uкон.-Uнач.,

DH = H кон.-H нач..

Такая простая процедура расчета возможна потому, что внутренняя энергия U и энтальпия Н являются функциями состояния системы и не зависят от пути перехода системы из одного состояния в другое, а определяются только значениями в конечном и исходном состояниях.