Коллоквиум 3. Окислительно-восстановительное равновесие.
Коллоквиум 2
Кислотно-основное равновесие. Кислотно-основное титрование.
1. Кислотно-основное равновесие. Протолитическая теория кислот и оснований.
2. Автопротолиз растворителя. Роль растворителя в кислотно-основных взаимодействиях. Связь констант ионизации, диссоциации и кислотности.
3. Связь констант кислотности и основности для кислотно-основных сопряженных пар в амфипротных растворителях. Гидролиз как обычная протолитическая реакция проявления свойств кислоты или основания.
4. Кислотно-основное равновесие в системе кислота - сопряженное основание в воде. Формула для расчета т [Н+] для такой системы в общем виде.
5. Расчет [Н+] и рН в разных случаях кислотно-основного равновесия в воде (сильные и слабые протолиты, в том числе, катионокислоты и анионооснования). Степень диссоциации, константа и степень гидролиза. Прямая и обратная задача в расчетах.
6. Растворы амфолитов. Расчет рН (с выводом формулы).
7. Буферные растворы. Свойства и значение буферных систем. Механизм буферного действия. Примеры. Буферная емкость и ее зависимость от концентрации и соотношения концентраций компонентов буфера, Ка. Условие максимальной буферной емкости.
8. Оценка рН в смеси кислот и оснований, в растворах многоосновных кислот.
9. Принципы расчета рН при взаимодействии кислоты и основания. Примеры кислотно-основных реакций обнаружения и разделения катионов и анионов.
10. Молярная доля форм протолита в зависимости от рН. Представление о диаграммах распределения.
11. Сущность и характеристика титриметрических методов анализа. Техника проведения титриметрического анализа.
12. Классификация методов по типу реакций (равновесий). Приемы и способы титрования. Примеры прямого, обратного титрования и титрования заместителя.
13. Требования к реакциям в титриметрии. Расчет константы равновесия кислотно-основного взаимодействия и оценка возможности прямого титрования.
14. Первичные и вторичные стандартные растворы в методе кислотно-основного титрования и их приготовление. Установочные вещества.
15. Способы выражения концентрации рабочих растворов. Пересчет концентраций.
16. Основа расчетов в титриметрии. Вычисление молярной массы эквивалента веществ. Закон эквивалентов при прямом, обратном титровании и титровании заместителя.
17. Выполнение расчетов результатов при прямом, обратном титровании и титровании заместителя, при титровании смесей типа сода + щелочь, карбонат + гидрокарбонат и др.
18. Кривые титрования в методе нейтрализации, особенности и координаты построения. Кислотно-основные системы, определяющие расчет рН на разных участках кривой для разных пар А-В в кислотно-основном титровании.
19. Факторы, влияющие на величину скачка кривой кислотно-основного титрования.
20. Индикаторы в методе нейтрализации. Классификации индикаторов. Теории индикаторов, ионно-хромофорная теория индикаторов. Интервал перехода, рТ и их значение при выборе индикатора.
21. Типы ошибок при титровании с индикаторами. Происхождение индикаторных погрешностей титрования. Виды и знаки индикаторных погрешностей титрования. Расчетные формулы.
22. Расширение возможностей кислотно-основного титрования использованием разных приемов титрования. Примеры.
23. Титрование смесей протолитов и многоосновных протолитов. Условия.
24. Расширение возможностей кислотно-основного титрования использованием неводного титрования. Нивелирующее и дифференцирующее действие растворителей.
Коллоквиум 3. Окислительно-восстановительное равновесие.
Методы окислительно-восстановительного титрования (редоксиметрии)
1. Разделение полуреакций окисления и восстановления в пространстве (процессы в гальваническом элементе).
2. Стандартный водородный электрод. ЭДС гальванического элемента в стандартных условиях и ее значение в химии.
3. Использование стандартного окислительно-восстановительного (электродного) потенциала для оценки окислительно-восстановительной способности компонентов редокс-пар. Ограничения использования.
4. Равновесный окислительно-восстановительный потенциал. Уравнение Нернста и его представление для разных полуреакций (на примерах). Значение уравнения Нернста в количественном анализе.
5. Формальный потенциал, влияние на него рН, ионной силы (реальный потенциал). Формальный потенциал в условиях осаждения, комплексообразования.
6. Влияние рН, комплексообразования и осаждения компонентов редокс-пары на величину равновесного окислительно-восстановительного потенциала и его значение в АХ. Примеры увеличения и уменьшения Е.
7. Константа окислительно-восстановительного равновесия (К0, К¢). Оценка направления и глубины окислительно-восстановительной реакции в стандартных и реальных условиях. Общая константа равновесия сложной реакции.
8. Особенности построения кривых титрования в редоксиметрии.
9. Какие типы индикаторов используют в методах редоксиметрии? Объясните интервал перехода редокс-индикаторов и принципы вычисления индикаторной погрешности.
10. Какие факторы влияют на скорость реакций в редоксиметрии? Приведите пример каталитических и индуцированных реакций. Как «борются с индуцированными реакциями в перманганатометрии?
11. С какой целью проводят предварительное окисление-восстановление определяемых веществ в редоксиметрии? По каким принципам выбирают вещества для этого? Примеры.
12. Классификация методов редоксиметрии по типу титрантов. Как готовят рабочие растворы в перманганатометрии, иодометрии? Какие вещества используют в качестве первичных стандартов? Причины ошибок при несоблюдении условий хранения и применения в титриметрии рабочих растворов перманганата, иода, тиосульфата?
13. Как отличаются методы перманганатометрии, иодометрии, дихроматометрии, броматометрии по рекомендуемой кислотности среды?
14. Какие приемы титрования используют при определении неорганических окислителей, восстановителей, органических веществ в перманганатометрии, иодометрии, дихроматометрии, броматометрии. Определение методами редоксиметрии веществ, не участвующих в окислительно-восстановительных процессах (на примере определения Са2+ в перманганатометрии).
Вопросы к экзамену, не вошедшие в коллоквиумы