Ümumi və qeyri-üzvi kimya üzrə tapşırıq kitabı
2.2. Redoks reaksiyaları
Görmək tapşırıqlar >>>Nəzəri hissə
Redoks reaksiyalarına daxildir kimyəvi reaksiyalar, elementlərin oksidləşmə dərəcələrinin dəyişməsi ilə müşayiət olunur. Belə reaksiyaların tənliklərində əmsalların seçilməsi tərtib etməklə həyata keçirilir elektron balans. Elektron balansdan istifadə edərək əmsalların seçilməsi üsulu aşağıdakı addımlardan ibarətdir:
a) reaksiyaya girən maddələrin və məhsulların düsturlarını yazın, sonra onların oksidləşmə dərəcələrini artıran və azaldan elementləri tapın və onları ayrıca yazın:
MnCO 3 + KClO 3 ® MnO2+ KCl + CO2
Cl V¼ = Cl - I
MnII¼ = MnIV
b) hər yarım reaksiyada atomların və yükün sayının saxlanma qanunlarına riayət etməklə reduksiya və oksidləşmənin yarım reaksiyalarının tənliklərini tərtib edin:
yarım reaksiya bərpa Cl V + 6 e - = Cl - I
yarım reaksiya oksidləşmə MnII- 2 e - = MnIV
c) yarımreaksiya tənliyi üçün əlavə amillər seçin ki, yükün saxlanma qanunu bütövlükdə reaksiya üçün yerinə yetirilsin, bunun üçün reduksiya yarımreaksiyalarında alınan elektronların sayı verilmiş elektronların sayına bərabər olsun. oksidləşmə yarım reaksiyası:
Cl V + 6 e - = Cl - mən 1
MnII- 2 e - = Mn IV 3
d) reaksiya sxemində stokiometrik əmsalları qeyd edin (aşkar olunan amillərə görə) (əmsal 1 buraxılıb):
3 MnCO 3 + KClO 3 = 3 MNO 2 + KCl+CO2
d) reaksiya zamanı oksidləşmə vəziyyətini dəyişməyən elementlərin atomlarının sayını bərabərləşdirin (əgər iki belə element varsa, onlardan birinin atomlarının sayını bərabərləşdirmək və ikincisini yoxlamaq kifayətdir. ). Kimyəvi reaksiyanın tənliyini əldə edin:
3 MnCO 3 + KClO 3 = 3 MNO 2 + KCl+ 3CO2
Misal 3. Redoks tənliyində uyğun əmsallar
Fe 2 O 3 + CO ® Fe + CO2
Həll
Fe 2 O 3 + 3 CO \u003d 2 Fe + 3 CO 2
Fe III + 3 e - = Fe 0 2
C II - 2 e - = C IV 3
Bir maddənin iki elementinin atomlarının eyni vaxtda oksidləşməsi (və ya azaldılması) ilə hesablama bu maddənin bir formula vahidi üçün aparılır.
Misal 4 Redoks tənliyində uyğun əmsallar
Fe(S ) 2 + O 2 = Fe 2 O 3 + SO 2
Həll
4 Fe(S ) 2 + 11 O 2 = 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2
FeII- e - = Fe III
- 11 e - 4
2S - I - 10 e - = 2SIV
O 2 0 + 4 e - = 2O - II + 4 e - 11
3 və 4-cü misallarda oksidləşdirici və reduksiya edən agentin funksiyaları müxtəlif maddələr arasında bölünür, Fe 2 O 3 və O 2 - oksidləşdirici maddələr, CO və Fe(S)2 - azaldıcı maddələr; belə reaksiyalar olur molekullararası redoks reaksiyaları.
Nə vaxt molekuldaxili oksidləşmə-reduksiya, eyni maddədə bir elementin atomları oksidləşdikdə və digər elementin atomları azaldıqda, hesablama maddənin bir düstur vahidinə görə aparılır.
Misal 5 Redoks reaksiyasının tənliyində əmsalları tapın
(NH 4) 2 CrO 4 ® Cr 2 O 3 + N 2 + H 2 O + NH 3
Həll
2 (NH 4) 2 CrO 4 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 +5 H 2 O + 2 NH 3
Cr VI + 3 e - = Cr III 2
2N - III - 6 e - = N 2 0 1
Reaksiyalar üçün dismutasiyalar (qeyri-mütənasiblik, avtomatik oksidləşmə- reagentdəki eyni elementin atomlarının oksidləşdiyi və azaldığı öz-özünə sağalma), əvvəlcə tənliyin sağ tərəfinə əlavə amillər qoyulur, sonra isə reagent üçün əmsal tapılır.
Misal 6. Dismutasiya reaksiya tənliyində uyğun əmsallar
H2O2 ® H 2 O + O 2
Həll
2 H 2 O 2 \u003d 2 H 2 O + O 2
O - I+ e - = O - II 2
2O - I - 2 e - = O 2 0 1
Kommutasiya reaksiyası üçün ( sinproporsiya), müxtəlif reagentlərin eyni elementinin atomlarının oksidləşmə və reduksiya nəticəsində eyni oksidləşmə vəziyyətini aldığı zaman tənliyin sol tərəfində ilk növbədə əlavə amillər qoyulur.
Misal 7 Kommutasiya reaksiya tənliyində əmsalları seçin:
H 2 S + SO 2 \u003d S + H 2 O
Həll
2 H 2 S + SO 2 \u003d 3 S + 2H 2 O
S - II - 2 e - = S 0 2
SIV+4 e - = S 0 1
İonların iştirakı ilə sulu məhlulda baş verən redoks reaksiyalarının tənliklərində əmsalları seçmək üçün metoddan istifadə olunur. elektron-ion balansı. Elektron-ion balansından istifadə edərək əmsalların seçilməsi üsulu aşağıdakı addımlardan ibarətdir:
a) bu redoks reaksiyasının reagentlərinin düsturlarını yazın
K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + H 2 S
və onların hər birinin kimyəvi funksiyasını təyin edin (burada K2Cr2O7 - oksidləşdirici maddə, H 2 SO 4 - turşu reaksiya mühiti, H 2 S - azaldıcı agent);
b) yalnız ionları (güclü elektrolitlər üçün), molekulları (zəif elektrolitlər və qazlar üçün) və düstur vahidlərini (bərk cisimlər üçün) göstərməklə, ion şəklində olan reagentlərin düsturlarını yazın (növbəti sətirdə). oksidləşdirici agent kimi reaksiya ( Cr2O72 - ), mühitlər ( H+- daha dəqiq desək, oksonium katyonu H3O+ ) və azaldıcı agent ( H2S):
Cr2O72 - + H + + H 2 S
c) oksidləşdirici maddənin azaldılmış düsturunu və reduksiyaedicinin oksidləşmiş formasını təyin edin, hansılar bilinməli və ya göstərilməlidir (məsələn, burada dikromat ionu xrom kationlarından keçir ( III) və hidrogen sulfid - kükürd daxil); bu məlumatlar növbəti iki sətirdə yazılır, reduksiya və oksidləşmə yarım reaksiyalarının elektron-ion tənlikləri tərtib edilir və yarım reaksiya tənlikləri üçün əlavə amillər seçilir:
yarım reaksiya Cr 2 O 7 2-nin azalması - + 14 H + + 6 e - \u003d 2 Cr 3+ + 7 H 2 O 1
yarım reaksiya H 2 S oksidləşməsi - 2 e - = S(t) + 2H + 3
d) yarım reaksiyaların tənliklərini yekunlaşdıraraq, bu reaksiyanın ion tənliyini tərtib edirlər, yəni. əlavə giriş (b):
Cr2O72 - + 8 H + + 3 H 2 S = 2 Cr 3+ + 7 H 2 O + 3 S ( T )
d) ion tənliyi əsasında bu reaksiyanın molekulyar tənliyini təşkil edir, yəni. (a) girişini tamamlayır və ion tənliyində olmayan kationların və anionların düsturları əlavə məhsulların düsturlarına qruplaşdırılır ( K2SO4):
K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3H 2 S \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O + 3S ( m) + K 2 SO 4
f) seçilmiş əmsalları tənliyin sol və sağ hissələrindəki elementlərin atomlarının sayı ilə yoxlayın (adətən yalnız oksigen atomlarının sayını yoxlamaq kifayətdir).
oksidləşdiVə bərpa olunub oksidləşdirici və reduksiyaedici maddələrin formaları çox vaxt oksigenin tərkibində fərqlənir (müqayisə edin Cr2O72 - və Cr3+ ). Buna görə də, elektron-ion balansı metodundan istifadə edərək yarım reaksiya tənliklərini tərtib edərkən, onlara H + / H 2 O cütləri (turşu mühit üçün) və OH daxildir. - / H 2 O (qələvi mühit üçün). Bir formadan digərinə keçid zamanı ilkin forma (adətən - oksidləşmiş) oksid ionlarını itirir (aşağıda kvadrat mötərizədə göstərilmişdir), sonra ikincisi, sərbəst formada olmadığı üçün, turşu mühitdə və qələvi mühitdə hidrogen kationları ilə birləşdirilməlidir. - su molekulları ilə, su molekullarının (turşu mühitdə) və hidroksid ionlarının (qələvi mühitdə) meydana gəlməsinə səbəb olur.):
turşu mühiti O2 - ] + 2 H + = H 2 O
qələvi mühit [O 2 - ] + H 2 O \u003d 2 OH -
Orijinal formada oksid ionlarının olmaması (daha tez-tez- azaldılmış) son forma ilə müqayisədə su molekullarının (turşu mühitdə) və ya hidroksid ionlarının (qələvi mühitdə) əlavə edilməsi ilə kompensasiya edilir:
turşu mühiti H 2 O \u003d [ O 2 - ] + 2 H +
qələvi mühit2 OH - = [ O 2 - ] + H 2 O
Misal 8 Redoks reaksiya tənliyində elektron-ion balansı metodundan istifadə edərək əmsalları seçin:
® MnSO 4 + H 2 O + Na 2 SO 4 + ¼
Həll
2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 + 5 Na 2 SO 3 \u003d
2 MnSO 4 + 3 H 2 O + 5 Na 2 SO 4 + + K 2 SO 4
2 MnO 4 - + 6 H + + 5 SO 3 2 - = 2 Mn 2+ + 3 H 2 O + 5 SO 4 2 -
MnO4 - + 8H + + 5 e - = Mn 2+ + 4 H 2 O2
SO 3 2 - + H2O - 2 e - = SO 4 2 - + 2 H + 5
Misal 9. Redoks reaksiya tənliyində elektron-ion balansı metodundan istifadə edərək əmsalları seçin:
Na 2 SO 3 + KOH + KMnO 4 ® Na 2 SO 4 + H 2 O + K 2 MnO 4
Həll
Na 2 SO 3 + 2 KOH + 2 KMnO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + 2 K 2 MnO 4
SO 3 2 - + 2OH - + 2 MnO 4 - = SO 4 2 - + H 2 O + 2 MnO 4 2 -
MnO4 - + 1 e - = MnO 4 2 - 2
SO 3 2 - + 2OH - - 2 e - = SO 4 2 - + H 2 O 1
Əgər permanqanat ionu zəif turşu mühitdə oksidləşdirici vasitə kimi istifadə olunursa, onda reduksiya yarım reaksiya tənliyi belədir:
MnO4 - + 4 H + + 3 e - = MnO 2( m) + 2 H 2 O
və zəif qələvi mühitdə olarsa, onda
MNO 4 - + 2 H 2 O + 3 e - = MnO 2( m) + 4 OH -
Çox vaxt zəif turşu və zəif qələvi mühit şərti olaraq neytral adlanır, sol tərəfdəki yarım reaksiya tənliklərinə yalnız su molekulları daxil edilir. Bu halda, tənliyi tərtib edərkən (əlavə amilləri seçdikdən sonra) H + və OH ionlarından suyun əmələ gəlməsini əks etdirən əlavə bir tənlik yazılmalıdır. - .
Misal 10. Neytral mühitdə baş verən reaksiya üçün tənlikdə əmsalları seçin:
KMnO 4 + H 2 O + Na 2 SO 3 ® Mn HAQQINDA 2( t) + Na 2 SO 4 ¼
Həll
2 KMnO 4 + H 2 O + 3 Na 2 SO 3 \u003d 2 MnO 2( t) + 3 Na 2 SO 4 + 2 KOH
MnO4 - + H 2 O + 3 SO 3 2 - = 2 MnO 2( m) + 3 SO 4 2 - + 2 OH -
MNO 4 - + 2 H 2 O + 3 e - = MnO 2( m) + 4 OH -
SO 3 2 - + H2O - 2 e - = SO 4 2 - +2H+
8OH - + 6 H + = 6 H 2 O + 2 OH -
Beləliklə, misal 10-un reaksiyası sadəcə olaraq kalium permanqanat və natrium sulfitin sulu məhlullarının boşaldılması ilə həyata keçirilirsə, o zaman kalium hidroksidinin əmələ gəlməsi səbəbindən şərti olaraq neytral (və əslində bir az qələvi) mühitdə davam edir. Kalium permanganatın məhlulu bir qədər turşudursa, reaksiya zəif turşu (şərti neytral) mühitdə davam edəcəkdir.
Misal 11. Zəif turşu mühitdə baş verən reaksiya üçün tənlikdə əmsalları seçin:
KMnO 4 + H 2 SO 4 + Na 2 SO 3 ® Mn HAQQINDA 2( t) + H 2 O + Na 2 SO 4 + ¼
Həll
2KMnO 4 + H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 \u003d 2Mn O 2( T ) + H 2 O + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4
2 MnO 4 - + 2 H + + 3 SO 3 2 - = 2 MnO 2( t) + H 2 O + 3 SO 4 2 -
MnO4 - +4H + + 3 e - = Mn O 2( t ) + 2 H 2 O2
SO 3 2 - + H2O - 2 e - = SO 4 2 - + 2 H + 3
Reaksiyadan əvvəl və sonra oksidləşdirici maddələrin və reduksiyaedicilərin mövcudluq formaları, yəni. onların oksidləşmiş və reduksiya olunmuş formaları adlanır redoks cütləri. Beləliklə, kimyəvi təcrübədən məlumdur (və bunu xatırlamaq lazımdır) turşu mühitdə permanqanat ionu manqan kationunu əmələ gətirir ( II ) (cüt MNO 4 - + H + / Mn 2+ + H 2 O ), zəif qələvi mühitdə- manqan (IV) oksidi (cüt MNO 4 - +H+ ¤ Mn O 2 (t) + H 2 O və ya MNO 4 - + H 2 O = Mn O 2(t) + OH - ). Oksidləşmiş və reduksiya edilmiş formaların tərkibi müəyyən edilir, buna görə də kimyəvi xassələri bu elementin müxtəlif oksidləşmə vəziyyətlərində, yəni. sulu məhlulun müxtəlif mühitlərində xüsusi formaların qeyri-bərabər sabitliyi. Bu bölmədə istifadə olunan bütün redoks cütləri 2.15 və 2.16-cı məsələlərdə verilmişdir.
18. Redoks reaksiyaları (davamı 1)
18.5. OVR hidrogen peroksid
Hidrogen peroksid H 2 O 2 molekullarında oksigen atomları –I oksidləşmə vəziyyətindədir. Bu, aralıqdır və bu elementin atomlarının ən sabit oksidləşmə vəziyyəti deyil, buna görə də hidrogen peroksid həm oksidləşdirici, həm də azaldıcı xüsusiyyətlər nümayiş etdirir.
Bu maddənin redoks aktivliyi konsentrasiyadan asılıdır. Kütləvi payı 20% olan geniş yayılmış məhlullarda hidrogen peroksid kifayət qədər güclü oksidləşdirici maddədir, seyreltilmiş məhlullarda isə oksidləşdirici aktivliyi azalır. Hidrogen peroksidin azaldıcı xüsusiyyətləri oksidləşdirici xüsusiyyətlərə nisbətən daha az xarakterikdir və konsentrasiyadan da asılıdır.
Hidrogen peroksid çox zəif bir turşudur (bax. Əlavə 13), buna görə də güclü qələvi məhlullarda onun molekulları hidroperoksid ionlarına çevrilir.
Mühitin reaksiyasından və bu reaksiyada oksidləşdirici və ya azaldıcı maddənin hidrogen peroksid olub-olmamasından asılı olaraq, redoks qarşılıqlı təsirinin məhsulları fərqli olacaqdır. Bütün bu hallar üçün yarım reaksiya tənlikləri Cədvəl 1-də verilmişdir.
Cədvəl 1
Məhlullarda H 2 O 2-nin redoks yarım reaksiyalarının tənlikləri
Ətraf mühitin reaksiyası |
H 2 O 2 oksidləşdirici |
H 2 O 2 azaldıcı agent |
| Turşu | ||
| Neytral | H 2 O 2 + 2e - \u003d 2OH | H 2 O 2 + 2H 2 O - 2e - \u003d O 2 + 2H 3 O |
| qələvi | HO 2 + H 2 O + 2e - \u003d 3OH |
Gəlin hidrogen peroksidin iştirakı ilə OVR nümunələrini nəzərdən keçirək.
Misal 1. Kükürd turşusu ilə turşulaşdırılmış hidrogen peroksidin məhluluna kalium yodidin məhlulu əlavə edildikdə baş verən reaksiyanın tənliyini yazın.
| 1 | H 2 O 2 + 2H 3 O + 2e - = 4H 2 O |
| 1 | 2I – 2e – = I 2 |
H 2 O 2 + 2H 3 O + 2I \u003d 4H 2 O + I 2
H 2 O 2 + H 2 SO 4 + 2KI \u003d 2H 2 O + I 2 + K 2 SO 4
Nümunə 2. Kalium permanqanat və hidrogen peroksid arasındakı reaksiyanın tənliyini yazın. sulu məhlul sulfat turşusu ilə turşulaşdırılır.
| 2 | MnO 4 + 8H 3 O + 5e - \u003d Mn 2 + 12H 2 O |
| 5 | H 2 O 2 + 2H 2 O - 2e - \u003d O 2 + 2H 3 O |
2MnO 4 + 6H 3 O+ + 5H 2 O 2 = 2Mn 2 + 14H 2 O + 5O 2
2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5H 2 O 2 = 2MnSO 4 + 8H 2 O + 5O 2 + K 2 SO 4
Misal 3 Natrium hidroksid iştirakı ilə məhlulda hidrogen peroksidin natrium yodid ilə reaksiya tənliyini yazın.
| 3 | 6 | HO 2 + H 2 O + 2e - \u003d 3OH |
| 1 | 2 | I + 6OH - 6e - \u003d IO 3 + 3H 2 O |
3HO 2 + I = 3OH + IO 3
3NaHO 2 + NaI = 3NaOH + NaIO 3
Natrium hidroksid və hidrogen peroksid arasındakı neytrallaşma reaksiyasını nəzərə almadan bu tənlik çox vaxt aşağıdakı kimi yazılır:
3H 2 O 2 + NaI \u003d 3H 2 O + NaIO 3 (NaOH varlığında)
Hidroperoksid ionlarının əmələ gəlməsi dərhal nəzərə alınmazsa (balansın tərtibi mərhələsində) eyni tənlik əldə ediləcəkdir.
Misal 4. Hidrogen peroksidin məhluluna qurğuşun dioksidi kalium hidroksid iştirakı ilə əlavə edildikdə baş verən reaksiyanın tənliyini yazın.
Qurğuşun dioksidi PbO 2 xüsusilə asidik mühitdə çox güclü oksidləşdirici maddədir. Bu şəraitdə bərpa olunaraq Pb 2 ionlarını əmələ gətirir. Qələvi mühitdə PbO 2 azaldıqda ionlar əmələ gəlir.
| 1 | PbO 2 + 2H 2 O + 2e - = + OH |
| 1 | HO 2 + OH - 2e - \u003d O 2 + H 2 O |
PbO 2 + H 2 O + H2 O 2 \u003d + O 2
Hidroperoksid ionlarının əmələ gəlməsini nəzərə almadan tənlik aşağıdakı kimi yazılır:
PbO 2 + H 2 O 2 + OH = + O 2 + 2H 2 O
Əgər tapşırıq şərtinə görə əlavə edilmiş hidrogen peroksid məhlulu qələvi idisə, molekulyar tənlik aşağıdakı kimi yazılmalıdır:
PbO 2 + H 2 O + KHO 2 \u003d K + O 2
Əgər daxil reaksiya qarışığı tərkibində qələvi olan hidrogen peroksidin neytral məhlulu əlavə edilir, sonra kalium hidroperoksidin əmələ gəlməsini nəzərə almadan molekulyar tənlik yazıla bilər:
PbO 2 + KOH + H 2 O 2 \u003d K + O 2
18.6. OVR dismutasiyaları və molekuldaxili OVR
Redoks reaksiyaları arasında dismutasiya reaksiyaları (mütənasiblik, özünü oksidləşmə-özünü sağaltma).
Sizə məlum olan dismutasiya reaksiyasına misal olaraq xlorun su ilə reaksiyasını göstərmək olar:
Cl 2 + H 2 O HCl + HClO
Bu reaksiyada xlor(0) atomlarının yarısı +I oksidləşmə vəziyyətinə, digər yarısı isə -I oksidləşmə vəziyyətinə qədər oksidləşir:
Xlorun soyuq qələvi məhlulundan, məsələn, KOH-dan keçirildiyi zaman baş verən oxşar reaksiya üçün tənlik yaratmaq üçün elektron-ion balansı metodundan istifadə edək:
| 1 | Cl 2 + 2e - \u003d 2Cl |
| 1 | Cl 2 + 4OH - 2e - \u003d 2ClO + 2H 2 O |
2Cl 2 + 4OH = 2Cl + 2ClO + 2H 2 O
Bu tənlikdəki bütün əmsalların ümumi bölənləri var, buna görə də:
Cl 2 + 2OH \u003d Cl + ClO + H 2 O
Cl 2 + 2KOH \u003d KCl + KClO + H 2 O
İsti məhlulda xlorun dismutasiyası bir qədər fərqli şəkildə baş verir:
| 5 | Cl 2 + 2e - \u003d 2Cl | |
| 1 | Cl 2 + 12OH - 10e - \u003d 2ClO 3 + 6H 2 O |
3Cl 2 + 6OH = 5Cl + ClO 3 + 3H 2 O
3Cl 2 + 6KOH \u003d 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O
Azot dioksidin su ilə reaksiyası zamanı dismutasiyası böyük praktik əhəmiyyətə malikdir ( Amma) və qələvi məhlullarla ( b):
| Amma) | NO 2 + 3H 2 O - e - \u003d NO 3 + 2H 3 O | NO 2 + 2OH - e - \u003d NO 3 + H 2 O | |||
| NO 2 + H 2 O + e - \u003d HNO 2 + OH | NO 2 + e - \u003d NO 2 | ||||
2NO 2 + 2H 2 O \u003d NO 3 + H 3 O + HNO 2 |
2NO 2 + 2OH \u003d NO 3 + NO 2 + H 2 O |
||||
2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 + HNO 2 |
2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O |
||||
Dismutasiya reaksiyaları təkcə məhlullarda deyil, həm də bərk maddələr, məsələn, kalium xlorat qızdırıldıqda baş verir:
4KClO 3 \u003d KCl + 3KClO 4
Molekulyar OVR-nin xarakterik və çox təsirli nümunəsi ammonium dikromatın (NH 4) 2 Cr 2 O 7-nin termal parçalanması reaksiyasıdır. Bu maddədə azot atomları ən aşağı oksidləşmə vəziyyətində (–III), xrom atomları isə ən yüksək (+VI) vəziyyətdədir. Otaq temperaturunda bu birləşmə kifayət qədər sabitdir, lakin qızdırıldıqda sürətlə parçalanır. Bu halda, xrom(VI) xromun ən sabit vəziyyəti olan xrom(III), azot(–III) isə ən stabil vəziyyət olan azota(0) çevrilir. Elektron balans tənliyinin düstur vahidindəki atomların sayını nəzərə alaraq:
| 2Cr + VI + 6e – = 2Cr + III | |
| 2N -III - 6e - \u003d N 2, |
və reaksiya tənliyinin özü:
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.
Molekulyar OVR-nin digər mühüm nümunəsi kalium perkloratın KClO 4-ün termal parçalanmasıdır. Bu reaksiyada xlor(VII), həmişə olduğu kimi, oksidləşdirici maddə kimi çıxış edərkən, xlora (–I), oksidləşdirici oksigeni (–II) sadə bir maddəyə keçir:
| 1 | Cl + VII + 8e – = Cl –I | |
| 2 | 2O -II - 4e - \u003d O 2 |
və buna görə də reaksiya tənliyi
KClO 4 \u003d KCl + 2O 2
Eynilə, kalium xlorat KClO 3 qızdırıldıqda parçalanır, parçalanma katalizatorun (MnO 2) iştirakı ilə aparılırsa: 2KClO 3 \u003d 2KCl + 3O 2
Katalizator olmadıqda dismutasiya reaksiyası davam edir.
Molekulyar OVR qrupuna nitratların termal parçalanması reaksiyaları da daxildir.
Adətən, nitratların qızdırılması zamanı baş verən proseslər, xüsusən də kristal hidratlar vəziyyətində olduqca mürəkkəbdir. Su molekulları kristal hidratda zəif saxlanılırsa, zəif qızdırma ilə nitratın susuzlaşması baş verir [məsələn, LiNO 3 . 3H 2 O və Ca(NO 3) 2 4H 2 O LiNO 3 və Ca(NO 3) 2 ] qədər susuzlaşdırılır, əgər su daha güclü birləşirsə [məsələn, Mg(NO 3) 2-də olduğu kimi. 6H 2 O və Bi(NO 3) 3. 5H 2 O], sonra əsas duzların - hidroksid nitratların əmələ gəlməsi ilə bir növ "intramolekulyar hidroliz" reaksiyası baş verir, daha sonra qızdırıldıqda oksid nitratlarına (və (NO 3) 6), sonuncu daha çox çevrilə bilər. yüksək temperatur oksidlərə parçalanır.
Susuz nitratlar qızdırıldıqda nitritlərə parçalana bilər (əgər onlar mövcuddursa və bu temperaturda hələ də sabitdirlərsə), nitritlər isə oksidlərə parçalana bilər. Əgər qızdırma kifayət qədər yüksək temperaturda aparılırsa və ya müvafiq oksid qeyri-sabitdirsə (Ag 2 O, HgO), o zaman metal (Cu, Cd, Ag, Hg) də istilik parçalanma məhsulu ola bilər.
Nitratların termal parçalanmasının bir qədər sadələşdirilmiş sxemi Şəkildə göstərilmişdir. beş.
Müəyyən nitratların qızdırılması zamanı baş verən ardıcıl çevrilmələrin nümunələri (temperaturlar Selsi dərəcəsində verilmişdir):
KNO 3 KNO 2 K 2 O;
Ca(NO3)2. 4H 2 O Ca(NO 3) 2 Ca(NO 2) 2 CaO;
Mg(NO3)2. 6H 2 O Mg(NO 3)(OH) MgO;
Cu(NO 3) 2 . 6H 2 O Cu(NO 3) 2 CuO Cu 2 O Cu;
Bi(NO3)3. 5H 2 O Bi(NO 3) 2 (OH) Bi(NO 3)(OH) 2 (NO 3) 6 Bi 2 O 3 .
Davam edən proseslərin mürəkkəbliyinə baxmayaraq, müvafiq susuz nitrat "kalsine edildikdə" (yəni 400 - 500 o C temperaturda) nə baş verdiyi sualına cavab verərkən, adətən aşağıdakı son dərəcə sadələşdirilmiş qaydaları rəhbər tuturlar:
1) ən aktiv metalların nitratları (gərginliklər seriyasında - maqneziumun solunda) nitritlərə parçalanır;
2) az aktiv metalların nitratları (bir sıra gərginliklərdə - maqneziumdan misə qədər) oksidlərə parçalanır;
3) ən az aktiv metalların nitratları (gərginlik seriyasında misin sağında) metala parçalanır.
Bu qaydaları istifadə edərkən, belə şəraitdə olduğunu xatırlamaq lazımdır
LiNO 3 oksidə parçalanır,
Be (NO 3) 2 daha yüksək temperaturda oksidə parçalanır,
Ni (NO 3) 2-dən NiO-dan əlavə Ni (NO 2) 2 də əldə edilə bilər,
Mn(NO 3) 2 Mn 2 O 3-ə parçalanır,
Fe(NO 3) 2 Fe 2 O 3-ə parçalanır;
Hg (NO 3) 2-dən civə ilə yanaşı, onun oksidini də almaq olar.
Bu üç növə aid reaksiyaların tipik nümunələrini nəzərdən keçirin:
KNO 3 KNO 2 + O 2
2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2 |
Zn(NO 3) 2 ZnO + NO 2 + O 2
2Zn(NO 3) 2 \u003d 2ZnO + 4NO 2 + O 2 |
AgNO 3 Ag + NO 2 + O 2 18.7. Redoks keçid reaksiyaları Bu reaksiyalar həm molekullararası, həm də molekuldaxili ola bilər. Məsələn, ammonium nitrat və nitritin termal parçalanması zamanı baş verən molekuldaxili OVR keçid reaksiyalarına aiddir, çünki burada azot atomlarının oksidləşmə vəziyyəti bərabərləşir: NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2H 2 O (təxminən 200 o C) Daha yüksək temperaturda (250 - 300 o C) ammonium nitrat N 2 və NO-ya, daha yüksək temperaturda (300 o C-dən yuxarı) azot və oksigenə parçalanır, hər iki halda su əmələ gəlir. Molekullararası keçid reaksiyasına misal olaraq kalium nitrit və ammonium xloridin isti məhlulları töküldükdə baş verən reaksiya ola bilər: NH 4 + NO 2 \u003d N 2 + 2H 2 O NH 4 Cl + KNO 2 \u003d KCl + N 2 + 2H 2 O Bənzər bir reaksiya kristal ammonium sulfat və kalsium nitrat qarışığının qızdırılması ilə aparılırsa, şərtlərdən asılı olaraq reaksiya müxtəlif yollarla davam edə bilər: (NH 4) 2 SO 4 + Ca(NO 3) 2 = 2N 2 O + 4H 2 O + CaSO 4 (t)< 250 o C) Bu reaksiyaların birinci və üçüncüsü kommutasiya reaksiyaları, ikincisi isə həm azot atomlarının kommutasiyası, həm də oksigen atomlarının oksidləşməsini əhatə edən daha mürəkkəb reaksiyalardır. Reaksiyalardan hansının 250 o C-dən yuxarı temperaturda davam edəcəyi reagentlərin nisbətindən asılıdır. Xlorun əmələ gəlməsinə səbəb olan keçid reaksiyaları, oksigen tərkibli xlor turşularının duzları hidroklor turşusu ilə müalicə edildikdə baş verir, məsələn: 6HCl + KClO 3 \u003d KCl + 3Cl 2 + 3H 2 O Həmçinin, keçid reaksiyası ilə kükürd qaz halında olan hidrogen sulfid və kükürd dioksiddən əmələ gəlir: 2H 2 S + SO 2 \u003d 3S + 2H 2 O OVR kommutasiyaları kifayət qədər çoxsaylı və müxtəlifdir - onlara hətta bəzi turşu-əsas reaksiyaları da daxildir, məsələn: NaH + H 2 O \u003d NaOH + H 2. OVR kommutasiyasının tənliklərini tərtib etmək üçün həm elektron-ion, həm də elektron tarazlıqlar, müəyyən bir reaksiyanın məhlulda baş verib-verməməsindən asılı olaraq istifadə olunur. 18.8. Elektroliz IX fəsli öyrənərkən siz müxtəlif maddələrin ərimələrinin elektrolizi ilə tanış oldunuz. Hərəkətli ionlar məhlullarda da olduğundan, müxtəlif elektrolitlərin məhlulları da elektrolizə məruz qala bilər. Həm ərimələrin elektrolizində, həm də məhlulların elektrolizində adətən reaksiya verməyən materialdan (qrafit, platin və s.) hazırlanmış elektrodlardan istifadə olunur, lakin bəzən elektroliz "həll olan" anodla da aparılır. "Hollaşan" anod, anodun hazırlandığı elementin elektrokimyəvi əlaqəsini əldə etmək lazım olduğu hallarda istifadə olunur. Elektroliz zamanı var böyük əhəmiyyət kəsb edir anod və katod boşluqları ayrılır və ya reaksiya zamanı elektrolit qarışdırılır - bu hallarda reaksiya məhsulları fərqli ola bilər. Elektrolizin ən vacib hallarını nəzərdən keçirək. 1. NaCl əriməsinin elektrolizi. Elektrodlar inertdir (qrafit), anod və katod boşluqları ayrılır. Artıq bildiyiniz kimi, bu vəziyyətdə reaksiyalar katodda və anodda baş verir: K: Na + e - = Na Elektrodlarda baş verən reaksiyaların tənliklərini bu şəkildə yazdıqdan sonra elektron-ion balansı metodundan istifadə edərkən eyni şəkildə hərəkət edə biləcəyimiz yarım reaksiyalar əldə edirik:
Bu yarım reaksiya tənliklərini əlavə edərək ion elektroliz tənliyini əldə edirik 2Na + 2Cl 2Na + Cl2 və sonra molekulyar 2NaCl 2Na + Cl 2 Bu halda, reaksiya məhsulları bir-biri ilə reaksiya verməməsi üçün katod və anod boşluqları ayrılmalıdır. Sənayedə bu reaksiya metal natrium istehsal etmək üçün istifadə olunur. 2. K 2 CO 3 əriməsinin elektrolizi. Elektrodlar inertdir (platin). Katod və anod boşluqları ayrılır.
4K+ + 2CO 3 2 4K + 2CO 2 + O 2 3. Suyun elektrolizi (H 2 O). Elektrodlar inertdir.
4H 3 O + 4OH 2H 2 + O 2 + 6H 2 O 2H 2 O 2H 2 + O 2 Su çox zəif elektrolitdir, onun tərkibində çox az ion var, ona görə də təmiz suyun elektrolizi son dərəcə yavaş gedir. 4. CuCl 2 məhlulunun elektrolizi. Qrafit elektrodlar. Sistemdə Cu 2 və H 3 O kationları, həmçinin Cl və OH anionları var. Cu 2 ionları H 3 O ionlarından daha güclü oksidləşdirici maddələrdir (gərginliklər seriyasına baxın), buna görə də mis ionları ilk növbədə katodda boşaldılacaq və yalnız onlardan çox az qaldıqda, oksonium ionları boşaldılacaq. . Anionlar üçün aşağıdakı qaydaya əməl edə bilərsiniz: |
Tapşırıq nömrəsi 1
Si + HNO 3 + HF → H 2 SiF 6 + NO + ...
N +5 + 3e → N +2 │4 reduksiya reaksiyası
Si 0 - 4e → Si +4 │3 oksidləşmə reaksiyası
N +5 (HNO 3) - oksidləşdirici maddə, Si - reduksiyaedici
3Si + 4HNO 3 + 18HF → 3H 2 SiF 6 + 4NO + 8H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 2
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
B+ HNO 3 + HF → HBF 4 + NO 2 + …
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
N +5 + 1e → N +4 │3 reduksiya reaksiyası
B 0 -3e → B +3 │1 oksidləşmə reaksiyası
N +5 (HNO 3) - oksidləşdirici maddə, B 0 - reduksiyaedici
B+ 3HNO 3 + 4HF → HBF 4 + 3NO 2 + 3H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 3
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
K 2 Cr 2 O 7 + HCl → Cl 2 + KCl + … + …
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
2Cl -1 -2e → Cl 2 0 │3 oksidləşmə reaksiyası
Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - oksidləşdirici maddə, Cl -1 (HCl) - azaldıcı maddə
K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 4
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
Cr 2 (SO 4) 3 + ... + NaOH → Na 2 CrO 4 + NaBr + ... + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Br 2 0 + 2e → 2Br -1 │3 reduksiya reaksiyası
2Cr +3 - 6e → 2Cr +6 │1 oksidləşmə reaksiyası
Br 2 - oksidləşdirici maddə, Cr +3 (Cr 2 (SO 4) 3) - azaldıcı agent
Cr 2 (SO 4) 3 + 3Br 2 + 16NaOH → 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 5
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
K 2 Cr 2 O 7 + ... + H 2 SO 4 → l 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + ... + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 reduksiya reaksiyası
2I -1 -2e → l 2 0 │3 oksidləşmə reaksiyası
Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - oksidləşdirici maddə, l -1 (Hl) - reduksiyaedici
K 2 Cr 2 O 7 + 6HI + 4H 2 SO 4 → 3l 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 6
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
H 2 S + HMnO 4 → S + MnO 2 + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
3H 2 S + 2HMnO 4 → 3S + 2MnO 2 + 4H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 7
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
H 2 S + HClO 3 → S + HCl + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
S -2 -2e → S 0 │3 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (HMnO 4) - oksidləşdirici maddə, S -2 (H 2 S) - azaldıcı maddə
3H 2 S + HClO 3 → 3S + HCl + 3H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 8
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
NO + HClO 4 + ... → HNO 3 + HCl
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Cl +7 + 8e → Cl -1 │3 reduksiya reaksiyası
N +2 -3e → N +5 │8 oksidləşmə reaksiyası
Cl +7 (HClO 4) - oksidləşdirici, N +2 (NO) - reduksiyaedici
8NO + 3HClO 4 + 4H 2 O → 8HNO 3 + 3HCl
Tapşırıq nömrəsi 9
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KMnO 4 + H 2 S + H 2 SO 4 → MnSO 4 + S + ... + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
S -2 -2e → S 0 │5 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici maddə, S -2 (H 2 S) - azaldıcı maddə
2KMnO 4 + 5H 2 S + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5S + K 2 SO 4 + 8H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 10
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KMnO 4 + KBr + H 2 SO 4 → MnSO 4 + Br 2 + ... + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 reduksiya reaksiyası
2Br -1 -2e → Br 2 0 │5 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici maddə, Br -1 (KBr) - azaldıcı maddə
2KMnO 4 + 10KBr + 8H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Br 2 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 11
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
PH 3 + HClO 3 → HCl + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Cl +5 + 6e → Cl -1 │4 reduksiya reaksiyası
Cl +5 (HClO 3) - oksidləşdirici maddə, P -3 (H 3 PO 4) - azaldıcı maddə
3PH 3 + 4HClO 3 → 4HCl + 3H 3 PO 4
Tapşırıq nömrəsi 12
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
PH 3 + HMnO 4 → MnO 2 + … + …
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 3e → Mn +4 │8 reduksiya reaksiyası
P -3 - 8e → P +5 │3 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (HMnO 4) - oksidləşdirici maddə, P -3 (H 3 PO 4) - azaldıcı maddə
3PH 3 + 8HMnO 4 → 8MnO 2 + 3H 3 PO 4 + 4H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 13
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
NO + KClO + … → KNO 3 + KCl + …
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Cl +1 + 2e → Cl -1 │3 reduksiya reaksiyası
N +2 − 3e → N +5 │2 oksidləşmə reaksiyası
Cl +1 (KClO) - oksidləşdirici maddə, N +2 (NO) - reduksiyaedici
2NO + 3KClO + 2KOH → 2KNO 3 + 3KCl + H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 14
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
PH 3 + AgNO 3 + ... → Ag + ... + HNO 3
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Ag +1 + 1e → Ag 0 │8 reduksiya reaksiyası
P -3 - 8e → P +5 │1 oksidləşmə reaksiyası
Ag +1 (AgNO 3) - oksidləşdirici, P -3 (PH 3) - azaldıcı
PH 3 + 8AgNO 3 + 4H 2 O → 8Ag + H 3 PO 4 + 8HNO 3
Tapşırıq nömrəsi 15
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KNO 2 + ... + H 2 SO 4 → I 2 + NO + ... + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
N +3 + 1e → N +2 │ 2 reduksiya reaksiyası
2I -1 - 2e → I 2 0 │ 1 oksidləşmə reaksiyası
N +3 (KNO 2) - oksidləşdirici maddə, I -1 (HI) - azaldıcı
2KNO 2 + 2HI + H 2 SO 4 → I 2 + 2NO + K 2 SO 4 + 2H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 16
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
Na 2 SO 3 + Cl 2 + ... → Na 2 SO 4 + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Cl 2 0 + 2e → 2Cl -1 │1 reduksiya reaksiyası
Cl 2 0 - oksidləşdirici maddə, S +4 (Na 2 SO 3) - azaldıcı maddə
Na 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O → Na 2 SO 4 + 2HCl
Tapşırıq nömrəsi 17
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KMnO 4 + MnSO 4 + H 2 O → MnO 2 + ... + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 reduksiya reaksiyası
Mn +2 − 2e → Mn +4 │3 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici maddə, Mn +2 (MnSO 4) - azaldıcı maddə
2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4
Tapşırıq nömrəsi 18
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KNO 2 + ... + H 2 O → MnO 2 + ... + KOH
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 reduksiya reaksiyası
N +3 − 2e → N +5 │3 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici maddə, N +3 (KNO 2) - reduksiyaedici
3KNO 2 + 2KMnO 4 + H 2 O → 2MnO 2 + 3KNO 3 + 2KOH
Tapşırıq №19
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
Cr 2 O 3 + ... + KOH → KNO 2 + K 2 CrO 4 + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
N +5 + 2e → N +3 │3 reduksiya reaksiyası
2Cr +3 − 6e → 2Cr +6 │1 oksidləşmə reaksiyası
N +5 (KNO 3) - oksidləşdirici maddə, Cr +3 (Cr 2 O 3) - azaldıcı maddə
Cr 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH → 3KNO 2 + 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 20
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
I 2 + K 2 SO 3 + ... → K 2 SO 4 + ... + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
I 2 0 + 2e → 2I -1 │1 reduksiya reaksiyası
S +4 - 2e → S +6 │1 oksidləşmə reaksiyası
I 2 - oksidləşdirici maddə, S +4 (K 2 SO 3) - azaldıcı
I 2 + K 2 SO 3 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2KI + H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 21
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KMnO 4 + NH 3 → MnO 2 +N 2 + ... + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 reduksiya reaksiyası
2N -3 - 6e → N 2 0 │1 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici, N -3 (NH 3) - reduksiyaedici
2KMnO 4 + 2NH 3 → 2MnO 2 + N 2 + 2KOH + 2H 2 O
Tapşırıq № 22
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
NO 2 + P 2 O 3 + ... → NO + K 2 HPO 4 + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
N +4 + 2e → N +2 │2 reduksiya reaksiyası
2P +3 - 4e → 2P +5 │1 oksidləşmə reaksiyası
N +4 (NO 2) - oksidləşdirici maddə, P +3 (P 2 O 3) - azaldıcı agent
2NO 2 + P 2 O 3 + 4KOH → 2NO + 2K 2 HPO 4 + H 2 O
Tapşırıq № 23
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KI + H 2 SO 4 → I 2 + H 2 S + … + …
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
S +6 + 8e → S -2 │1 reduksiya reaksiyası
2I -1 - 2e → I 2 0 │4 oksidləşmə reaksiyası
S +6 (H 2 SO 4) - oksidləşdirici, I -1 (KI) - azaldıcı
8KI + 5H 2 SO 4 → 4I 2 + H 2 S + 4K 2 SO 4 + 4H 2 O
Tapşırıq № 24
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
FeSO 4 + ... + H 2 SO 4 → ... + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 reduksiya reaksiyası
2Fe +2 − 2e → 2Fe +3 │5 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici maddə, Fe +2 (FeSO 4) - azaldıcı maddə
10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5Fe 2 (SO 4) 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O
Tapşırıq № 25
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
Na 2 SO 3 + ... + KOH → K 2 MnO 4 + ... + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 1e → Mn +6 │2 reduksiya reaksiyası
S +4 − 2e → S +6 │1 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici maddə, S +4 (Na 2 SO 3) - azaldıcı maddə
Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 2KOH → 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Tapşırıq № 26
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
H 2 O 2 + ... + H 2 SO 4 → O 2 + MnSO 4 + ... + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 reduksiya reaksiyası
2O -1 - 2e → O 2 0 │5 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici maddə, O -1 (H 2 O 2) - azaldıcı maddə
5H 2 O 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5O 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 27
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + ... + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 reduksiya reaksiyası
S -2 - 2e → S 0 │3 oksidləşmə reaksiyası
Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - oksidləşdirici maddə, S -2 (H 2 S) - azaldıcı maddə
K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 3S + 7H 2 O
Tapşırıq № 28
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KMnO 4 + HCl → MnCl 2 + Cl 2 + ... + ...
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 reduksiya reaksiyası
2Cl -1 - 2e → Cl 2 0 │5 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici, Cl -1 (HCl) - azaldıcı
2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 2KCl + 8H 2 O
Tapşırıq № 29
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
CrCl 2 + K 2 Cr 2 O 7 + ... → CrCl 3 + ... + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 reduksiya reaksiyası
Cr +2 − 1e → Cr +3 │6 oksidləşmə reaksiyası
Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - oksidləşdirici maddə, Cr +2 (CrCl 2) - azaldıcı maddə
6CrCl 2 + K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 8CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 30
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
K 2 CrO 4 + HCl → CrCl 3 + ... + ... + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Cr +6 + 3e → Cr +3 │2 reduksiya reaksiyası
2Cl -1 - 2e → Cl 2 0 │3 oksidləşmə reaksiyası
Cr +6 (K 2 CrO 4) - oksidləşdirici maddə, Cl -1 (HCl) - reduksiyaedici
2K 2 CrO 4 + 16HCl → 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 4KCl + 8H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 31
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
KI + ... + H 2 SO 4 → I 2 + MnSO 4 + ... + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 reduksiya reaksiyası
2l -1 − 2e → l 2 0 │5 oksidləşmə reaksiyası
Mn +7 (KMnO 4) - oksidləşdirici, l -1 (Kl) - reduksiyaedici
10KI + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5I 2 + 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O
Tapşırıq №32
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
FeSO 4 + KClO 3 + KOH → K 2 FeO 4 + KCl + K 2 SO 4 + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Cl +5 + 6e → Cl -1 │2 reduksiya reaksiyası
Fe +2 − 4e → Fe +6 │3 oksidləşmə reaksiyası
3FeSO 4 + 2KClO 3 + 12KOH → 3K 2 FeO 4 + 2KCl + 3K 2 SO 4 + 6H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 33
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya tənliyini yazın:
FeSO 4 + KClO 3 + ... → Fe 2 (SO 4) 3 + ... + H 2 O
Oksidləşdirici və azaldıcı maddəni təyin edin.
Cl +5 + 6e → Cl -1 │1 reduksiya reaksiyası
2Fe +2 − 2e → 2Fe +3 │3 oksidləşmə reaksiyası
Cl +5 (KClO 3) - oksidləşdirici maddə, Fe +2 (FeSO 4) - azaldıcı maddə
6FeSO 4 + KClO 3 + 3H 2 SO 4 → 3Fe 2 (SO 4) 3 + KCl + 3H 2 O
Tapşırıq nömrəsi 34
Elektron balansı metodundan istifadə edərək reaksiya üçün tənlik yazın.
Oksidləşmə dərəcəsinin artması ilə oksidləşmə prosesi baş verir və maddənin özü reduksiyaedicidir. Oksidləşmə vəziyyəti azaldıqda, reduksiya prosesi davam edir və maddənin özü oksidləşdirici maddədir.
Təsvir edilən OVR bərabərləşdirmə metodu “oksidləşmə vəziyyətinin balans metodu” adlanır.
Əksər kimya dərsliklərində qeyd olunub və praktikada geniş istifadə olunur elektron balans üsulu bərabərləşdirmə üçün OVR oksidləşmə vəziyyətinin yükə bərabər olmadığına dair xəbərdarlıqla istifadə edilə bilər.
2. Yarım reaksiyalar üsulu.
Belə hallarda, reaksiya sulu bir məhlulda (əriyərək) getdikdə, tənliklər tərtib edərkən, reaktivləri təşkil edən atomların oksidləşmə vəziyyətinin dəyişməsindən deyil, real hissəciklərin yüklərinin dəyişməsindən irəli gəlir, yəni. , onlar məhlulda maddələrin mövcudluq formasını (sadə və ya mürəkkəb ion, atom və ya suda həll olunmamış və ya zəif dissosiasiya edən maddənin molekulu) nəzərə alırlar.
Bu halda redoks reaksiyalarının ion tənliklərini tərtib edərkən, mübadilə xarakterli ion tənlikləri üçün qəbul edilən eyni qeyd formasına riayət etmək lazımdır, yəni: zəif həll olunan, zəif dissosiasiya olunan və qazlı birləşmələr molekulyar formada, ionlar isə dəyişməyən onların vəziyyətini dəyişmək tənlikdən xaric edilməlidir. Bu zaman oksidləşmə və reduksiya prosesləri ayrı-ayrı yarım reaksiyalar kimi qeydə alınır. Onları hər növün atomlarının sayına görə bərabərləşdirərək, hər birini oksidləşdirici və azaldıcı maddənin yükünün dəyişməsini bərabərləşdirən bir əmsalla çarparaq, yarım reaksiyalar əlavə olunur.
Yarım reaksiya metodu oksidləşmə-qaytarma reaksiyaları prosesində maddələrin həqiqi dəyişmələrini daha dəqiq əks etdirir və bu proseslər üçün ion-molekulyar formada tənliklərin formalaşdırılmasını asanlaşdırır.
kimi eynidən reagentlər ion sxemində bu cür reaksiyalar üçün oksidləşdirici agent və reduksiyaedici agent funksiyalarını yerinə yetirən hissəciklərdən əlavə, reaksiyanı xarakterizə edən hissəciklər, mühitin təbiətindən asılı olaraq müxtəlif məhsullar (turşu, qələvi, neytral) əldə edilə bilər. mühitin (yəni, H + ionu və ya OH ionu - və ya H 2 O molekulu).
Misal 5 Yarım reaksiya metodundan istifadə edərək reaksiyadakı əmsalları düzün:
KMnO 4 + KNO 2 + H 2 SO 4 ® MnSO 4 + KNO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.
Həll. Sudan başqa bütün maddələrin ionlara parçalandığını nəzərə alaraq reaksiyanı ion şəklində yazırıq:
MnO 4 - + NO 2 - + 2H + ® Mn 2+ + NO 3 - + H 2 O
(K + və SO 4 2 - dəyişməz qalır, buna görə də onlar ion sxemində göstərilmir). İon diaqramından görünür ki, oksidləşdirici maddədir permanganat ionu(MnO 4 -) Mn 2+ -ionuna çevrilir və dörd oksigen atomu ayrılır.
Turşu mühitdə oksidləşdirici maddə tərəfindən buraxılan hər bir oksigen atomu su molekulunu yaratmaq üçün 2H + ilə birləşir.
bu nəzərdə tutur: MnO 4 - + 8H + + 5® Mn 2+ + 4H 2 O.
Məhsulların və reagentlərin yüklərindəki fərqi tapırıq: Dq = +2-7 = -5 ("-" işarəsi reagentlərə 5-in birləşdirilməsi prosesinin getdiyini göstərir). İkinci proses üçün NO 2-nin NO 3-ə çevrilməsi, itkin oksigen sudan reduksiyaedici agentə gəlir və nəticədə H + ionlarının artıqlığı əmələ gəlir, reagentlər 2 itirərkən :
NO 2 - + H 2 O - 2® NO 3 - + 2H +.
Beləliklə, əldə edirik:
2 | MnO 4 - + 8H + + 5® Mn 2+ + 4H 2 O (reduksiya),
5 | NO 2 - + H 2 O - 2® NO 3 - + 2H + (oksidləşmə).
Birinci tənliyin şərtlərini 2-yə, ikincisini isə 5-ə vurub əlavə edərək bu reaksiya üçün ion-molekulyar tənliyi alırıq:
2MnO 4 - + 16H + + 5NO 2 - + 5H 2 O \u003d 2Mn 2+ + 8H 2 O + 5NO 3 - + 10H +.
Tənliyin sol və sağ tərəflərindəki eyni hissəcikləri ləğv edərək, nəhayət, ion-molekulyar tənliyi əldə edirik:
2MnO 4 - + 5NO 2 - + 6H + = 2Mn 2+ + 5NO 3 - + 3H 2 O.
İon tənliyinə görə molekulyar tənlik qururuq:
2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5KNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.
Qələvi və neytral mühitlərdə aşağıdakı qaydaları rəhbər tuta bilərsiniz: qələvi və neytral mühitdə oksidləşdirici maddə tərəfindən buraxılan hər bir oksigen atomu bir su molekulu ilə birləşərək iki hidroksid ionu (2OH -) əmələ gətirir və hər bir itkin olan reduksiyaya keçir. 2 OH - qələvi bir mühitdə bir molekul suyun meydana gəlməsi ilə ionlar, neytral bir mühitdə isə 2 H + ionunun sərbəst buraxılması ilə sudan gəlir.
Əgər redoks reaksiyalarında iştirak edir hidrogen peroksid(H 2 O 2), müəyyən bir reaksiyada H 2 O 2 rolunu nəzərə almaq lazımdır. H 2 O 2-də oksigen ara oksidləşmə vəziyyətindədir (-1), buna görə də redoks reaksiyalarında hidrogen peroksid redoks ikililiyini nümayiş etdirir. H 2 O 2 olduğu hallarda oksidləşdirici maddə, yarım reaksiyalar aşağıdakı formaya malikdir:
H 2 O 2 + 2H + + 2? ® 2H 2 O (turşu mühiti);
H 2 O 2 +2? ® 2OH - (neytral və qələvi mühitlər).
Hidrogen peroksid varsa azaldıcı agent:
H 2 O 2 - 2? ® O 2 + 2H + (turşu mühiti);
H 2 O 2 + 2OH - - 2? ® O 2 + 2H 2 O (qələvi və neytral).
Misal 6 Reaksiyanı bərabərləşdirin: KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® I 2 + K 2 SO 4 + H 2 O.
Həll. Reaksiyanı ion şəklində yazırıq:
I - + H 2 O 2 + 2H + ® I 2 + SO 4 2 - + H 2 O.
Bu reaksiyada H 2 O 2 oksidləşdirici maddə olduğunu və reaksiyanın turşu mühitdə getdiyini nəzərə alaraq yarım reaksiyalar tərtib edirik:
1 2I - - 2= I 2 ,
1 H 2 O 2 + 2H + + 2® 2H 2 O.
Yekun tənlik: 2KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® I 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O.
Redoks reaksiyalarının dörd növü var:
1 . Molekullararası müxtəlif maddələri təşkil edən elementlərin atomlarının oksidləşmə vəziyyətlərinin dəyişdiyi redoks reaksiyaları. 2-6-cı misallarda müzakirə olunan reaksiyalar bu tipdir.
2 . İntramolekulyar oksidləşmə vəziyyətinin eyni maddənin müxtəlif elementlərinin atomları tərəfindən dəyişdirildiyi redoks reaksiyaları. Bu mexanizmə uyğun olaraq birləşmələrin termal parçalanması reaksiyaları gedir. Məsələn, reaksiyada
Pb(NO 3) 2 ® PbO + NO 2 + O 2
Pb(NO 3) 2 molekulunun daxilində yerləşən azotun (N +5 ® N +4) və oksigen atomunun (O - 2 ® O 2 0) oksidləşmə vəziyyətini dəyişir.
3. Öz-özünə oksidləşmə-özünü sağaltma reaksiyaları(mütənasiblik, dismutasiya). Bu zaman eyni elementin oksidləşmə vəziyyəti həm artır, həm də azalır. Disproporsional reaksiyalar elementin aralıq oksidləşmə dərəcələrindən birinə uyğun gələn birləşmələr və ya maddələrin elementləri üçün xarakterikdir.
Misal 7 Yuxarıda göstərilən bütün üsullardan istifadə edərək reaksiyanı bərabərləşdirin:
Həll.
Amma) Oksidləşmə vəziyyətlərinin tarazlığı üsulu.
Redoks prosesində iştirak edən elementlərin reaksiyadan əvvəl və sonra oksidləşmə dərəcələrini təyin edək:
K 2 MnO 4 + H 2 O ® KMnO 4 + MnO 2 + KOH.
Oksidləşmə vəziyyətlərinin müqayisəsindən belə nəticə çıxır ki, manqan eyni vaxtda oksidləşmə prosesində iştirak edir, oksidləşmə vəziyyətini +6-dan +7-yə qədər artırır və reduksiya prosesində oksidləşmə vəziyyətini +6-dan +4,2 Mn +6 ® Mn +-ə endirir. 7 ; Dw = 7-6 = +1 (oksidləşmə prosesi, reduksiya agenti),
1 Mn +6 ® Mn +4 ; Dw = 4-6 = -2 (reduksiya prosesi, oksidləşdirici maddə).
Bu reaksiyada eyni maddə (K 2 MnO 4) oksidləşdirici və reduksiyaedici kimi çıxış etdiyi üçün onun qarşısındakı əmsallar ümumiləşdirilir. Tənliyi yazırıq:
3K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH.
b) Yarım reaksiyalar üsulu.
Reaksiya neytral mühitdə baş verir. H 2 O zəif elektrolit və MnO 2 suda zəif həll olunan bir oksid olduğunu nəzərə alaraq ion reaksiya sxemini tərtib edirik:
MnO 4 2 - + H 2 O ® MnO 4 - + ¯MnO 2 + OH - .
Yarım reaksiyaları yazırıq:
2 MnO 4 2 - - ? ® MnO 4 - (oksidləşmə),
1 MnO 4 2 - + 2H 2 O + 2? ® MnO 2 + 4OH - (bərpa).
Əmsallara vururuq və hər iki yarım reaksiyanı əlavə edirik, ümumi ion tənliyini alırıq:
3MnO 4 2 - + 2H 2 O \u003d 2MnO 4 - + MnO 2 + 4OH -.
Molekulyar tənlik: 3K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH.
Bu halda K 2 MnO 4 həm oksidləşdirici, həm də reduksiyaedicidir.
4. Eyni elementin atomlarının oksidləşmə dərəcələrinin uyğunlaşdırıldığı molekuldaxili oksidləşmə-reduksiya reaksiyaları (yəni əvvəllər nəzərdən keçirilənlərin əksi) proseslərdir. əks-mütənasiblik(köçmə), məsələn
NH 4 NO 2 ® N 2 + 2H 2 O.
1 2N - 3 - 6? ® N 2 0 (oksidləşmə prosesi, reduksiyaedici),
1 2N +3 + 6?® N 2 0 (reduksiya prosesi, oksidləşdirici maddə).
Ən çətinləri bir deyil, iki və ya daha çox elementin atomlarının və ya ionlarının eyni vaxtda oksidləşdiyi və ya azaldığı redoks reaksiyaları.
Misal 8 Yuxarıdakı üsullardan istifadə edərək reaksiyanı bərabərləşdirin:
3 -2 +5 +5 +6 +2
2 S 3 + HNO 3 ® H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + NO kimi.
Məhlul ilə redoks reaksiyalarına nümunələr verməzdən əvvəl, bu çevrilmələrlə əlaqəli əsas tərifləri qeyd edək.
Qarşılıqlı təsir zamanı oksidləşmə vəziyyətini azalmaqla (elektronları qəbul edən) dəyişən atomlara və ya ionlara oksidləşdirici maddələr deyilir. Belə xüsusiyyətlərə malik olan maddələr arasında güclü qeyri-üzvi turşuları qeyd etmək olar: kükürd, xlorid, azot.
Oksidləşdirici
Qələvi metal permanqanatlar və xromatlar da güclü oksidləşdirici maddələrdir.
Oksidləşdirici agent enerji səviyyəsini tamamlamaq üçün lazım olan reaksiya zamanı alır (tamamlanmış konfiqurasiyanın qurulması).
Azaldıcı agent
İstənilən redoks reaksiya sxemi azaldıcı agentin müəyyən edilməsini nəzərdə tutur. Buraya qarşılıqlı təsir zamanı oksidləşmə vəziyyətini artıra bilən ionlar və ya neytral atomlar daxildir (digər atomlara elektron verir).
Tipik reduksiyaedici maddələr kimi metal atomlarını göstərmək olar.
OVR-də proseslər
Başlanğıc maddələrin oksidləşmə vəziyyətlərində dəyişiklik başqa nə ilə xarakterizə olunur.
Oksidləşmə mənfi hissəciklərin yayılması prosesini əhatə edir. Bərpa onların digər atomlardan (ionlardan) alınmasını nəzərdə tutur.
Təhlil alqoritmi
Məhlul ilə redoks reaksiyalarının nümunələri orta məktəb şagirdlərini kimya üzrə magistratura imtahanlarına hazırlamaq üçün nəzərdə tutulmuş müxtəlif istinad materiallarında təklif olunur.
OGE-də təklif olunanların öhdəsindən uğurla gəlmək üçün və Tapşırıqlardan İSTİFADƏ EDİN, redoks proseslərini tərtib etmək və təhlil etmək üçün alqoritmi bilmək vacibdir.
- Əvvəla, sxemdə təklif olunan maddələrin bütün elementlərinin yük dəyərləri aşağı salınır.
- Qarşılıqlı təsir zamanı göstəriciləri dəyişən reaksiyanın sol tərəfindən atomlar (ionlar) yazılır.
- Oksidləşmə dərəcəsinin artması ilə "-" işarəsi, azalma ilə isə "+" işarəsi istifadə olunur.
- Verilən və qəbul edilən elektronlar arasında ən kiçik ümumi çoxluq müəyyən edilir (qalıqsız bölünmə sayı).
- LCM-ni elektronlara bölərkən stereokimyəvi əmsallar əldə edirik.
- Onları tənlikdəki düsturların qarşısına qoyuruq.
OGE-dən ilk nümunə
Doqquzuncu sinifdə bütün şagirdlər redoks reaksiyalarını necə həll edəcəyini bilmirlər. Ona görə də çoxlu səhvlərə yol verirlər, OGE-dən yüksək bal almırlar. Hərəkətlərin alqoritmi yuxarıda verilmişdir, indi onun üzərində işləməyə çalışaq konkret misallar.
Təhsilin əsas pilləsinin məzunlarına verilən təklif olunan reaksiyada əmsalların yerləşdirilməsi ilə bağlı tapşırıqların özəlliyi ondan ibarətdir ki, tənliyin həm sol, həm də sağ hissələri verilir.
Bu, tapşırığı çox asanlaşdırır, çünki qarşılıqlı təsir məhsullarını müstəqil icad etməyə ehtiyac yoxdur, itkin başlanğıc materialları seçin.
Məsələn, reaksiyadakı əmsalları müəyyən etmək üçün elektron balansdan istifadə etmək təklif olunur:
İlk baxışdan bu reaksiya stereokimyəvi əmsallara ehtiyac duymur. Lakin onun nöqteyi-nəzərini təsdiqləmək üçün bütün elementlərin yük nömrələrinin olması lazımdır.
Mis oksidi (2) və dəmir oksidi (2) olan ikili birləşmələrdə oksigen üçün -2, mis və dəmir üçün bu göstərici +2 olduğunu nəzərə alsaq, oksidləşmə vəziyyətlərinin cəmi sıfırdır. Sadə maddələr elektron vermir (qəbul etmir), buna görə də oksidləşmə vəziyyətinin sıfır dəyəri ilə xarakterizə olunur.
Elektronların qarşılıqlı təsiri zamanı alınan və verilənlərin sayını "+" və "-" işarəsini göstərən elektron tarazlıq edək.
Fe 0 -2e \u003d Fe 2+.
Qarşılıqlı təsir zamanı alınan və verilən elektronların sayı eyni olduğundan, ən kiçik ümumi çoxluğu tapmaq, stereokimyəvi əmsalları təyin etmək və onları təklif olunan qarşılıqlı təsir sxeminə salmaq mənasızdır.
Tapşırıq üçün maksimum xal toplamaq üçün təkcə məhlul ilə redoks reaksiyalarının nümunələrini yazmaq deyil, həm də oksidləşdirici maddənin (CuO) və reduksiyaedicinin (Fe) düsturunu ayrıca yazmaq lazımdır.
OGE ilə ikinci nümunə
Yekun imtahan kimi kimyanı seçmiş doqquzuncu sinif şagirdlərinin qarşılaşa biləcəyi məhlul ilə redoks reaksiyalarına daha çox nümunə verək.
Tutaq ki, tənlikdə əmsalları təşkil etmək təklif olunur:
Na+HCl=NaCl+H2.
Tapşırığın öhdəsindən gəlmək üçün ilk növbədə hər bir sadə və mürəkkəb maddə üçün oksidləşmə vəziyyətinin göstəricilərini müəyyən etmək vacibdir. Natrium və hidrogen üçün onlar sadə maddələr olduğundan sıfıra bərabər olacaqlar.
Xlor turşusunda hidrogen müsbət, xlor isə mənfi oksidləşmə vəziyyətinə malikdir. Əmsalları yerləşdirdikdən sonra əmsallarla reaksiya alırıq.
İmtahanın birincisi
Redoks reaksiyalarını necə əlavə etmək olar? USE-də (11-ci sinif) tapılan həlli olan nümunələr boşluqların əlavə edilməsini, həmçinin əmsalların yerləşdirilməsini nəzərdə tutur.
Məsələn, reaksiyanı elektron balansla tamamlamalısınız:
H 2 S+ HMnO 4 = S+ MnO 2 +…
Təklif olunan sxemdə reduksiyaedici və oksidləşdirici maddəni təyin edin.
Redoks reaksiyalarını qurmağı necə öyrənmək olar? Nümunə müəyyən bir alqoritmin istifadəsini nəzərdə tutur.
Birincisi, problemin şərti ilə verilən bütün maddələrdə oksidləşmə vəziyyətlərini təyin etmək lazımdır.
Sonra, bu prosesdə hansı maddənin naməlum məhsula çevrilə biləcəyini təhlil etməlisiniz. Burada oksidləşdirici agent (manqan öz rolunu oynayır), azaldıcı (bu kükürddür) olduğundan, oksidləşmə vəziyyəti istənilən məhsulda dəyişmir, buna görə də sudur.
Redoks reaksiyalarını necə düzgün həll etmək barədə mübahisə edərək, qeyd edirik ki, növbəti addım elektron nisbəti tərtib etmək olacaq:
Mn +7 3 alır e= Mn +4 ;
S -2 2e= S 0 verir.
Manqan kationu reduksiyaedici, kükürd anionu isə tipik oksidləşdirici maddədir. Alınan və verilən elektronlar arasında ən kiçik çoxalma 6 olacağı üçün əmsalları alırıq: 2, 3.
Son addım orijinal tənlikdə əmsalları təyin etmək olacaq.
3H 2 S+ 2HMnO 4 = 3S+ 2MnO 2 + 4H 2 O.
İmtahanda OVR-nin ikinci nümunəsi
Redoks reaksiyalarını necə düzgün yazmaq olar? Həlli olan nümunələr hərəkətlərin alqoritmini işləməyə kömək edəcəkdir.
Reaksiyadakı boşluqları doldurmaq üçün elektron balans metodundan istifadə etmək təklif olunur:
PH 3 + HMnO 4 = MnO 2 +…+…
Bütün elementlərin oksidləşmə dərəcələrini təşkil edirik. Bu prosesdə oksidləşdirici xüsusiyyətlər tərkibin bir hissəsi olan manqan ilə özünü göstərir və azaldıcı agent fosfor olmalıdır, onun oksidləşmə vəziyyətini fosfor turşusunda müsbətə dəyişdirir.
Edilən fərziyyəyə əsasən reaksiya sxemini alırıq, sonra elektron tarazlıq tənliyini tərtib edirik.
P -3 8 e verir və P +5-ə çevrilir;
Mn +7 3e alır, Mn +4 gedir.
LCM 24 olacaq, buna görə fosforun stereometrik əmsalı 3, manqan isə -8 olmalıdır.
Yaranan prosesə əmsalları qoyuruq, alırıq:
3 PH 3 + 8 HMnO 4 = 8 MnO 2 + 4H 2 O+ 3 H 3 PO 4.
İmtahandan üçüncü nümunə
Elektron-ion balansından istifadə edərək, bir reaksiya tərtib etməlisiniz, azaldıcı və oksidləşdirici agenti göstərməlisiniz.
KMnO 4 + MnSO 4 +…= MnO 2 +…+ H2SO 4 .
Alqoritmə uyğun olaraq hər bir element üçün oksidləşmə vəziyyətlərini yerləşdiririk. Sonra, prosesin sağ və sol hissələrində buraxılmış maddələri müəyyənləşdiririk. Burada reduksiyaedici və oksidləşdirici maddə verilir, ona görə də buraxılmış birləşmələrdə oksidləşmə vəziyyəti dəyişmir. İtirilmiş məhsul su, başlanğıc birləşmə isə kalium sulfat olacaq. Elektron balans quracağımız reaksiya sxemini alırıq.
Mn +2 -2 e= Mn +4 3 reduksiyaedici;
Mn +7 +3e= Mn +4 2 oksidləşdirici maddə.
Prosesin sağ tərəfindəki manqan atomlarını cəmləyərək tənlikdəki əmsalları yazırıq, çünki bu, disproporsiya prosesinə aiddir.
2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O \u003d 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4.
Nəticə
Redoks reaksiyaları canlı orqanizmlərin fəaliyyəti üçün xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. OVR-yə misal olaraq çürümə, fermentasiya, sinir fəaliyyəti, tənəffüs və maddələr mübadiləsi proseslərini göstərmək olar.
Oksidləşmə və reduksiya metallurgiya və kimya sənayesi üçün aktualdır, bu cür proseslər sayəsində metalları birləşmələrindən bərpa etmək, kimyəvi korroziyadan qorumaq və emal etmək olar.
Üzvi bir redoks prosesini tərtib etmək və ya müəyyən bir hərəkət alqoritmindən istifadə etmək lazımdır. Əvvəlcə təklif olunan sxemdə oksidləşmə dərəcələri düzülür, sonra göstəricini artıran (aşağı salan) elementlər müəyyən edilir və elektron balans qeydə alınır.
Yuxarıda təklif olunan hərəkətlərin ardıcıllığına əməl etsəniz, testlərdə təklif olunan tapşırıqların öhdəsindən asanlıqla gələ bilərsiniz.
Elektron balans üsulu ilə yanaşı, əmsalların yerləşdirilməsi yarım reaksiyaların tərtib edilməsi ilə də mümkündür.
