Хидролиза и хидратация



Дата09.04.2018
Размер150.11 Kb.
ТипПротокол
Университет по Архитекрура, Строителство и Геодезия
Катедра Водоснабдяване, Канализация и Пречистване на Водите
Химия в Строителството

Име: ......................................................................................................................................

Факултетен № ..............

Протокол № .............


Тема: ХИДРОЛИЗА и ХИДРАТАЦИЯ
===============================================================

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ:

Хидролизата на соли е ………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………................................................................................

Хидролизата се извършва само тогава, когато поне един от йоните на солта образува слабодисоцируемо съединение (слаб електролит). Ето защо хидролизират соли, получени при взаимодействие на:


  • силна основа и слаба киселина (.................. тип хидролиза), рН ... 7;

  • силна киселина и слаба основа (.................. тип хидролиза), рН ... 7;

  • слаба основа и слаба киселина (.................. тип хидролиза), рН ... 7.

Солите, получени при взаимодействие на силна киселина и силна основа не хидролизират (рН=7).

Хидролизата се характеризира количествено със степен на хидролиза h (, където n е броят на хидролизиралите молекули, а N – общия брой разтворени молекули) и константа на хидролиза Kh (произведението от равновесната константа на процеса хидролиза и концентрацията на водата).

Връзката между константа на хидролиза и степента на хидролиза се дава с формулата:

.

Хидратацията е процес на присъединяване на молекули вода към дадено вещество. Различава се хидратация на:



  • соли - водните молекули могат да се включат в кристалната решетка на солта, при което се получават продукти, наречени кристалохидрати ( и др.), или се образуват нови съединения – . В първия случай, присъединената вода се нарича кристализационна вода, а във втория – конституционна вода,

  • йони – образуват се аквакомплекси, напр.

  • по-сложни композиции – цимент и др.

Хидратацията на цимента е сложен комплекс от взаимодействия на компонентите на цимента (трикалциев силикат, двукалциев силикат , трикалциев алуминат и четирикалциев алумоферит ) с водата, при който се образуват калциеви хидросиликати, хидроалуминати, хидроферити и се освобождава .

2(3CaO.SiO2) + 6H2O ↔ 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2

3CaO.Al2O3 + 6H2O ↔ 3Ca.O.Al2O3.6H2O

4CaO.Al2O3.Fe2O3 + (m+6)H2O ↔ 3Cao.Al2O3.6H2O + CaO.Fe2O3.mH2O

===============================================================

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ


Опит 1

Опит 2


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

Опит 3


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

Опит 5


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

Проверил:


въпроси и задачи

1. Посочете кои от изброените по-долу соли ще хидролизират: , , , , , . За всяка хидролизираща сол напишете в молекулна и йонна форма уравнението на хидролиза по всяка степен и определете каква е реакцията на разтвора.

2. Разтвор на има слабокисела, а разтвор на – силноалкална среда. Обяснете тези факти и напишете съответните йонни и молекулни уравнения.

3. Защо разтвор на NaHCO3 има слабоалкална, а разтвор на NaHSO3 – слабокисела реакция?

4. Напишете уравнението на хидролиза на , като вземете под внимание, че при нагряване на разтвора на тази сол се усилва хидролизата, водеща до образуване на .

5. Обяснете защо разтворите на натриев карбонат и натриев силикат имат еднаква реакция. Потвърдете своите обяснения с уравнения.

6. Коя сол хидролизира по-силно – или ?

7. Да се изчисли степента на хидролиза на:

а) 0,1 M разтвор на KNO2 ;

б) 0,001 M разтвор на KCN ;

в) 0,2 M разтвор на ;

г) 0,02 M разтвор на .

.

Университет по Архитекрура, Строителство и Геодезия
Катедра Водоснабдяване, Канализация и Пречистване на Водите
Химия в Строителството

Име: ......................................................................................................................................

Факултетен № ..............

Протокол № .............


Тема: КОЛОИДНИ РАЗТВОРИ
===============================================================

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ:

===============================================================
Колоидно-дисперсните системи са ................................................................................... ................................................................................................................................................

колоидна частица - се състои от ядро с адсорбирани върху него йони от един вид, наречени потенциалопределящи йони, които на свой ред привличат от дисперсната среда йони с противоположен заряд (свързани противойони). Потенциалопре-делящите йони и противойоните са хидратирани, т.е. заедно с тях в колоидната частица има водни молекули, които образуват хидратна обвивка. Броят на противо-йоните от адсорбционния слой е по-малък от този на потенциалобразуващите йони, поради което колоидната частица е електрически заредена. Съвкупността от колоидна частица и еквивалентната й част от дисперсната среда (хидратирани свободни противойони) се нарича мицела. Мицелата е електронеутрална и се приема за структурна единица на колоидния разтвор.

Колоидните разтвори притежават следните свойства:


  • Кинетични – .............................................................................................................

  • Оптични - .................................................................................................................

  • Електрични - ............................................................................................................

===============================================================

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ

===============================================================


Опит 1

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

Опит 2

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



Опит 3

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

Опит 4

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



Опит 6

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

Опит 7

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



Проверил:

Въпроси и задачи

  1. Да се представи с условна химическа формула строежът на мицелата на хидрозола на колоидно-дисперсна система с дисперсна фаза , при стабилизатор на колоидния разтвор .

  2. Да се представи строежът на мицелите в изоелектричната точка за следните колоиди:

а) стабилизиран с FeOCl;

б) стабилизиран с и

в) AgCl, стабилизиран с .


  1. За зол на , получен при реакцията между и , при излишък на , най-подходящите йони, които ще предизвикат коагулацията му са:

а) едновалентни катиони;

б) едновалентни аниони;

в) тривалентни аниони;

г) тривалентни катиони.



  1. Лиофобните золи могат да се получат чрез:

а) разтваряне на дисперсната фаза в дисперсната среда;

б) диспергиране на дисперсната фаза в дисперсната среда, като се изключва взаимното разтваряне;

в) дисперсионни и кондензационни методи, без фазата да се разтваря в дис­персната среда.


  1. За образуването на лиофобни золи е необходимо:

а) присъствие на трети компонент, който да предизвика разтваряне на дисперсната фаза в дисперсната среда;

б) трети компонент, който да предизвика химична реакция между дисперсната фаза и дисперсната среда;

в) трети компонент, който да изгради двойния електричен слой.


  1. Коагулацията е процес на:

а) уедряване на колоидните частици, намаляване на броя им в единица обем;

б) уедряване на колоидните частици, намаляване на броя им и разделяне на дисперсната фаза от дисперсната среда;

в) разделянето на дисперсната фаза от дисперсната среда под действието на различни фактори.
Университет по Архитекрура, Строителство и Геодезия
Катедра Водоснабдяване, Канализация и Пречистване на Водите
Химия в Строителството

Име: ......................................................................................................................................

Факултетен № ..............

Протокол № .............


Тема: КОМПЛЕКСНИ СЪЕДИНЕНИЯ
===============================================================

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ:

===============================================================
В молекулата на комплексното съединение се различават следните структурни елементи:


  • вътрешна (координационна) сфера – състои се от централен атом или йон (обикновено положително зареден), наречен комплексообразувател и заобикалящи го (координирани) йони с противоположен заряд или неутрални молекули – лиганди. Вътрешната сфера (комплексната частица) може да бъде с положителен, отрицателен заряд или – без заряд. Във формулите, вътрешната сфера се загражда в средни скоби.

  • външна сфера – изградена e от останалите йони или молекули, които не се включени във вътрешната сфера. Комплексното съединение няма външната сфера, когато вътрешната сфера е без заряд.

Строежът на комплексните съединения е илюстриран с пример за строежа на , получен по реакцията: .


Л

Характерна особеност на комплексните съединения е, че химичната връзка между комплексообразувателя и лигандите е ковалентна, образувана по донорно-акцепторен механизъм. Връзката на йоните от външната сфера с комплексния йон е йонна.

Основни характеристики на комплексните съединения:


  • Степен на окисление на комплексообразувателя – .......................................... ................................................................................................................................................

  • Заряд на комплекса – ............................................................................................ ................................................................................................................................................

  • Координационно число на комплексообразувателя – ....................................... ................................................................................................................................................

  • Координационен капацитет на лиганда (дентантност) ............................ ................................................................................................................................................

  • Координационен капацитет на комплексообразувателя ............................. ................................................................................................................................................

Количествено процесът на дисоциация на вътрешната сфера се характеризира с константата на неустойчивост (Кн), равна на равновесната константа на процеса К



при 25 C.

Константата на неустойчивост е мярка за устойчивостта на комплекса. Колкото по-малка е константата на неустойчивост, толкова по устойчив е комплексния йон. Реципрочната стойност на константа на неустойчивост на комплексния йон се нарича стабилитетната константа (Ks)



при 25 C.
===============================================================

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ

===============================================================
Разлика между прости, двойни и комплексни соли
Опит 2

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

Опит 3

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


Получаване и свойства на комплексните съединения
Опит 1

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

Опит 2

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

Опит 3

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



Опит 4

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

Проверил:

Въпроси и задачи


  1. Към какъв тип соли се отнасят съединенията:

; ; .

Напишете уравненията на дисоциация. Определете степента на окисление на никела.



  1. Съставете формулите на следните комплексни съединения:

а) , г) ,

б) , д) ,

в) , е) .

Константите на неустойчивост на комплексните йони ; ;са съответно: 1,0.10–7; 3,5.10–10; 5,0.10–10. Кой от тези йони е най-устойчив? Определете координационното число на комплексообразувателя в тези йони. Изразете константите на неустойчивост.



  1. Напишете молекулните и йонните уравнения на реакциите между и ; между и . И в двата случая се получават малкоразтворими комплексни съединения.

  2. При взаимодействие на разтвори на и разтвор на се образува комплексната сол . Напишете уравненията на реакцията в мо­лекулна и йонна форма и обяснете причината за нейното извършване ( са съответно 3,5.10–10 и 2,0.10–17 ).

  3. От възможните комбинации на Cr3+, H2O, Cl, и K+ могат да се съставят седем координационни формули на комплексни съединения на хрома, едната от които е . Съставете формулите на останалите шест съединения и напишете уравненията на тяхната дисоциация.

  4. Защо медният хидроксид Cu(OH)2 се разтваря в амоняк? Какво комплексно съединение се получава? Какъв е заряда на комплексния йон?

Университет по Архитекрура, Строителство и Геодезия


Катедра Водоснабдяване, Канализация и Пречистване на Водите
Химия в Строителството

Име: ......................................................................................................................................

Факултетен № ..............

Протокол № .............


Тема: КОРОЗИЯ НА МЕТАЛИТЕ И ЗАЩИТА НА МЕТАЛИТЕ ОТ КОРОЗИЯ
===============================================================

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ:

===============================================================
Корозията е ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

.

Корозията на металите в зависимост от механизъма на протичането ú се дели на три основни вида:



  1. ..



  1. ..

Процес на окисление на метала: .

Процес на редукция на окислителя:

или .




  1. ..

Основните методи, използвани за защита на металите от корозия са:



  • Рационално конструиране, чрез ................................................................................ ..........................................................................................................................................

  • Намаляване агресивното действие на околната среда, чрез .............................. ......................................................................................................................................

  • Изолиране на металите от околната среда, чрез ................................................ ..........................................................................................................................................

  • Електрхимични методи за защита




    • ...



    • ...

===============================================================

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ

===============================================================


КОРОЗИЯ НА МЕТАЛИТЕ
Опит 1


Окисление: Fe – 2e  Fe2+;

Fe2+ + [Fe(CN)6]3– Fe3+ + [Fe(CN)6]4–;

Fe3+ + [Fe(CN)6]4–  Fe4[Fe(CN)6]3 – берлинско синьо.

Редукция: O2 + 4e + 2 H2O  4OH.

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

Опит 2


Окисление: Zn – 2e-  Zn2+;

Редукция: O2 + e- + H2O  OH.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Опит 3

Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 – разтваряне на цинка в сярната киселина;

+ + + + - изместване на медните йони от цинка

Макрогалваничен елемент

Окисление:



Редукция:



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



ЗАЩИТА НА МЕТАЛИТЕ ОТ КОРОЗИЯ
Опит 1

Окисление: Fe – 2e  Fe2+;

Fe2+ + [Fe(CN)6]3–  Fe3[Fe(CN)6]2 - турнбулово синьо.



Редукция: Н+ + 2e  Н2.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Опит 3


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

Опит 6


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

Проверил:

Университет по Архитекрура, Строителство и Геодезия
Катедра Водоснабдяване, Канализация и Пречистване на Водите
Химия в Строителството

Име: ......................................................................................................................................

Факултетен № ..............

Протокол № .............


Тема: ОКИСЛИТЕЛНО-РЕДУКЦИОННИ ПРОЦЕСИ
===============================================================

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ:

===============================================================
Окислително-редукционните процеси са ......................................................................... ................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Окислител е ......................................................................................................................... ................................................................................................................................................

Редуктор е ............................................................................................................................ ................................................................................................................................................

Валентност е ........................................................................................................................ ................................................................................................................................................

Степен на окисление е ........................................................................................................ ................................................................................................................................................
Окислително-редукционните свойства на елементите се характеризират с мястото им в реда за относителна активност:

Ред на относителната активност на металите:

K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fе, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Au



Ред на относителната активност на някои неметали:

F, O, N, Cl, Br, C, S, H

===============================================================

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ

===============================================================
Редукционни и окислителни свойства на сярата
Опит 1

K2Cr2O7 + Na2S + H2SO4  Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O + S.


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

Опит 2


K2Cr2O7 + Na23 + H2SO4  Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O
KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 MnSO4 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Окислителни и редукционни свойства на съединенията на мангана
Опит 1

KI + KMnO4 + H2SO4  I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O .

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

Опит 2


FeSO4 + KMnO4 + H2SO4  Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O .
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Опит 3


Н2С2О4 + KMnO4 + H2SO4  СО2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O .
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Окислително-редукционния капацитет на KMnO4 в зависимост от рН на средата, в която се провежда взаимодействието
Опит 1

Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4  Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O


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

Опит 2


Na2SO3 + KMnO4 + H2O  Na2SO4 + MnО2 + KOН .
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Опит 3


Na2SO3 + KMnO4 + КОН  Na2SO4 + K2MnO4 + H2O .
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ред на относителна активност на елементите
Опит 1

CuSO4 + Fe  FeSO4 + Cu


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

Проверил:


Задачи





  1. Определете степените на окисление на елементите в съединенията:

Br2, CuO, Cu(NO3)2, H3PO4, NH4Br, NaBrO3, KCr(SO4)2

H2CO3, H2SO4, H2SO3, CaCO3, Na2SO3, Na2SO4, Co(NO3)2



H2S, CuS, FeS, Fe2S3, K2MnO4, C2H5OH, CH3COOH, CH3CHO .

  1. Изравнете уравненията на следните окислително-редукционни процеси:

a) Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + NO + H2O

б) Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Каталог: UACEG site -> acadstaff -> userfiles
userfiles -> Curriculumvita e трифон Славчов Германов Професор, д-р-инженер
userfiles -> Определението за карта1 Станислав Василев
userfiles -> Determination of ecological flow after the intake for the small-scale hydropower plant "manastirska"
userfiles -> Годишник на университета по архитектура, строителство и геодезия – софия 2002-2004 annuaire de l’universite d’architecture, de genie civil et de geodesie – sofia
userfiles -> Задача по пиис на Иван Петров Иванов студент от специалност ссс, I курс, 10 група, ф. №11222
userfiles -> Рубрика Повишаване на изискванията за безопасност на водните системи и екипировка


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница