Сборник основных формул по химии для ВУЗов - М. Рябов

Fe + H2SO4 (разб.) = FeSO4 + H2

Fe + 4HNO3 (разб.) = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют железо на холоду. При нагревании реакция идет.

2Fe + 6H2SO4(конц.) →t→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6Н2O

Fe + 6НNO3(конц.) →t→ Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Свойства соединений железа (+2)

FeO + Н2O ≠

FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4

Гидроксид железа(II) сразу окисляется кислородом воздуха.

4Fe(OH)2↓ + 2Н2O + O2 = 4Fe(OH)3↓

Fe(OH)2↓ + H2SO4 = FeSO4 + 2Н2O

Fe(OH)2↓ + 2NaOH *

FeSO4 + 6KCN = K4[Fe(CN)6] + K2SO4

FeSO4 + K3[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6]↓ + K2SO4

Свойства соединений железа (+3)

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl

Fe(OH)3↓ + 3HCl = FeCl3 + 3H2O

Fe(OH)3↓ + NaOH ≠ не идет в разбавленном растворе

Fe(OH)3↓ + NaOH →сплавление→ NaFeO2 + 2H2O

FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl

FeCl3 + 6KCN = K3[Fe(CN)6] + 3KCl

FeCl3 + K4[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6]↓ + 3KCl

FeCl3 + 3KCNS = Fe(SCN)3 + 3KCl

Свойства соединений железа (+6)

Феррат калия – окислитель.

Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH →сплавление→ 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O

4K2FeO4 + 10H2SO4(разб.) = 2Fe2(SO4)3 + 3O2↑ + 4K2SO4 + 10H2O

9.4. Медь и ее соединения

Медь – мягкий красный металл, хорошо проводит теплоту и электрический ток.

Получение и свойства меди

2CuS + 3O2 →t→ 2CuO + 2SO2

CuO + CO →t→ Cu + CO2

Cu + 2HCl + Н2O2 = CuCl2 + 2Н2O

Cu + 2H2SO4(конц.) = CuSO4 + SO2 + 2Н2O

Cu + 4НЖ)3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

4Cu + O2(недостаток) →200 °C→ 2Cu2O

2Cu + O2(избыток) →500 °C→ 2CuO

2Cu + H2O + CO2 + O2 = (CuOH)2CO3↓ (малахит)

Свойства соединений меди(I)

2Cu2O + O2  →500 °C→ 4CuO

Cu2O + CO →t→ 2Cu + CO2

Cu2O + 4(NH3  • Н2O) (конц.) = 2[Cu(NH3)2]OH + 3H2O

Свойства соединений меди(II)

CuO + 2HCl = CuCl2 + Н2O

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Cu(OH)2↓ →t→ CuO↓ + Н2O

Cu(OH)2↓ + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O

Cu(OH)2↓ + NaOH ≠ не идет в растворе

Cu(OH)2↓ + 2NaOH (конц.) →t→ Na2[Cu(OH)4]

CuSO4 + 4(NH3 • H2O) = [Cu(NH3)4]SO4 + 4Н2O

[Cu(NH3)4]SO4 + Na2S = CuS↓ + Na2SO4 + 4NH3

2CuSO4 + 2H2O ↔ (CuOH)2SO4 + H2SO4

2CuSO4 + 4KI = 2CuI↓ + I2 + 2K2SO4

2Cu(NO3)2 →t→ 2CuO + 4NO2 + O2

9.5. Серебро и его соединения

3Ag + 4HNO3 (разб.) = 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O

2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O↓ + H2O + 2NaNO3

AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3

AgCl↓ + 2(NH3 • H2O) = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O

[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl↓ + 2NH4NO3

Ag2O + 4(NH3  • Н2O) (конц.) = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O

2[Ag(NH3)2]OH + CH3CHO + 2H2O = 2Ag↓ + CH3COONH4 + 3(NH3  • H2O)

9.6. Цинк и его соединения

Получение и свойства цинка

2ZnS + 3O2 →t→ 2SO2 + 2ZnO

ZnO + CO →t→ Zn + CO2

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

Zn + H2SO4 (разб.) = ZnSO4 + H2↑

4Zn + 5H2SO4 (конц.) = 4ZnSO4 + H2S↑ + 4H2O

Zn + 4НHNO3(конц.) = Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

4Zn + 10HNO3(оч. разб.) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑

Свойства соединений цинка

ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + Na2SO4

Zn(OH)2↓ + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O

Zn(OH)2↓ + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]

Na2[Zn(OH)4] + 2HCl = Zn(OH)2↓ + 2NaCl + 2H2O

Na2[Zn(OH)4] + 4HCl = ZnCl2 + 2NaCl + 4H2O

Zn(OH)2↓ + 6NH4OH = [Zn(NH3)6](OH)2 + 6H2O

2ZnSO4 + 2H2O ↔ (ZnOH)2SO4 + H2SO4

III. Аналитическая химия

1. Теоретические основы аналитической химии

Чувствительность аналитической реакции. Предел обнаружения, или открываемый минимум, (m) – наименьшая масса вещества, открываемая данной реакцией по данной методике. Измеряется в микрограммах (1 мкг = 10– 6 г).

Предельная концентрация (clim) – наименьшая концентрация определяемого вещества, при которой оно может быть обнаружено в растворе данной реакцией по данной методике. Выражается в г/мл.

Предельное разбавление (Vlim) – объем раствора с предельной концентрацией, в котором содержится 1 г определяемого вещества. Предельное разбавление выражается в мл/г.

Минимальный объем предельно разбавленного раствора (Vmin) – наименьший объем (мл) раствора определяемого вещества, необходимый для его обнаружения данной реакцией.

m = Clim • Vmin • 106,

сильных кислот: рН = – lga(H+) = – lg (c(H+) / f(Н+))

сильных оснований: рН = 14 + lga(OH¯) = 14 + lg (c(OH¯) f(OH¯))

слабых кислот: рН = – ½(рKкислоты – lgc) = – ½Kкислоты – ½lgc

слабых оснований: рН = 14 – ½рKоснования + ½lgc

солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой: рН = 7 + ½pKкислоты + ½lgcсоли

солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой: рН = 7 – ½Kоснования – lgcсоли

солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой: рН = 7 + ½pKкислоты + ½pKоснования

кислого буферного раствора:

щелочного буферного раствора:

Вычисление буферной емкости. Емкость буферного раствора определяется количеством сильной кислоты или сильного основания, которое необходимо добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить его значение рН на единицу.

Гетерогенное равновесие: осадок – насыщенный раствор малорастворимого соединения. Гетерогенное равновесие между осадком малорастворимого соединения и его ионами в насыщенном водном растворе может быть представлено следующим уравнением:

KtmAnn↓ ↔ mKtn+ + nAnm-

[Ktn+] = m s; [Anm-] = n • s

Константа равновесия обратимой реакции осаждения-растворения называется произведением растворимости Ks (или ПР) и выражается следующим образом:

Ks = a(Ktn+)m  a(Anm-)n = (f(Ktn+) x [Ktn+])m • (f(Anm-)[Anm-])n = (ms)m(ns)n • f(Ktn+)m • f(Ann-)n = nnmmsm+n • f(Ktn+)m • f(Anm-)n, или Ks = nn • mm • sm + n

Растворимость – это свойство вещества образовывать гомогенные системы с растворителем. Молярная растворимость малорастворимого вещества (s), моль/л, выражается следующим образом:

Зная молярную растворимость соединения KtmAnn, легко вычислить его растворимость в г/л ρ по формуле:

ρ = s • M(KtmAnn)