Genel ve inorganik kimya üzerine görev kitabı
2.2. redoks reaksiyonları
Görmek görevler >>>teorik kısım
Redoks reaksiyonları şunları içerir: kimyasal reaksiyonlar elementlerin oksidasyon durumlarında bir değişikliğin eşlik ettiği . Bu tür reaksiyonların denklemlerinde katsayı seçimi derlenerek yapılır. elektronik Denge. Elektronik teraziyi kullanarak katsayı seçme yöntemi aşağıdaki adımlardan oluşur:
a) Tepkimeye girenlerin ve ürünlerin formüllerini yazın ve sonra oksidasyon durumlarını artıran ve azaltan elementleri bulun ve bunları ayrı ayrı yazın:
MnCO 3 + KClO 3 ® MnO2+ KCl + CO2
Cl V¼ = Cl - i
Mn II¼ = MnIV
b) her bir yarı reaksiyonda atom sayısının ve yükün korunumu yasalarını gözlemleyerek, indirgeme ve oksidasyon yarı reaksiyonlarının denklemlerini oluşturun:
yarı reaksiyon iyileşmek Cl V + 6 e - = Cl - i
yarı reaksiyon oksidasyon Mn II- 2 e - = MnIV
c) yarı reaksiyon denklemi için ek faktörleri seçin, böylece indirgeme yarı reaksiyonlarında alınan elektronların sayısının, bağışlanan elektronların sayısına eşit yapıldığı bir bütün olarak reaksiyon için yük korunum yasası yerine getirilir. oksidasyon yarı reaksiyonu:
Cl V + 6 e - = Cl - ben 1
Mn II- 2 e - = Mn IV 3
d) reaksiyon şemasındaki stokiyometrik katsayıları (bulunan faktörlere göre) aşağıya koyun (katsayı 1 atlanmıştır):
3 MnCO 3 + KClO 3 = 3 MNO 2 + KCI+CO2
D) reaksiyon sırasında oksidasyon durumunu değiştirmeyen bu elementlerin atom sayısını eşitleyin (bu tür iki element varsa, bunlardan birinin atom sayısını eşitlemek ve ikincisini kontrol etmek yeterlidir) ). Kimyasal reaksiyonun denklemini alın:
3 MnCO 3 + KClO 3 = 3 MNO 2 + KCI+ 3CO2
Örnek 3. Redoks Denkleminde Uyum Katsayıları
Fe 2 O 3 + CO ® Fe + CO2
Çözüm
Fe 2 O 3 + 3 CO \u003d 2 Fe + 3 CO 2
FeIII + 3 e - = Fe 0 2
CII - 2 e - = CIV3
Bir maddenin iki elementinin atomlarının eşzamanlı oksidasyonu (veya indirgenmesi) ile, bu maddenin bir formül birimi için hesaplama yapılır.
Örnek 4 Redoks Denkleminde Uyum Katsayıları
Fe(S ) 2 + O 2 = Fe 2 O 3 + SO 2
Çözüm
4 Fe(S ) 2 + 11 O 2 = 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2
Fe II- e - = FeIII
- 11 e - 4
2S - i - 10 e - = 2SIV
O 2 0 + 4 e - = 2O - II + 4 e - 11
Örnek 3 ve 4'te oksitleyici ve indirgeyici maddenin işlevleri farklı maddeler arasında bölünmüştür, Fe 2 O 3 ve O 2 - oksitleyici ajanlar, CO ve Fe(S)2 - indirgeyici ajanlar; bu tür reaksiyonlar moleküller arası redoks reaksiyonları.
Ne zaman moleküliçi oksidasyon-indirgeme, aynı maddede bir elementin atomları oksitlendiğinde ve başka bir elementin atomları indirgendiğinde, hesaplama maddenin bir formül birimine göre yapılır.
Örnek 5 Redoks reaksiyonunun denklemindeki katsayıları bulun
(NH 4) 2 CrO 4 ® Cr 2 O 3 + N 2 + H 2 O + NH 3
Çözüm
2 (NH 4) 2 CrO 4 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 +5 H 2 O + 2 NH 3
kr VI + 3 e - = kr III 2
2N - III - 6 e - = N2 0 1
reaksiyonlar için dismutasyonlar (orantısızlık, otooksidasyon- reaktif içindeki aynı elementin atomlarının oksitlendiği ve indirgendiği kendi kendini iyileştirme), önce denklemin sağ tarafına ek faktörler yerleştirilir ve ardından reaktifin katsayısı bulunur.
Örnek 6. Dismutasyon Tepkime Denkleminde Uyum Katsayıları
H2O2 ® H 2 O + O 2
Çözüm
2 H 2 O 2 \u003d 2 H 2 O + O 2
Ö - ben + e - =O - II 2
2O - i - 2 e - = O 2 0 1
Komütasyon reaksiyonu için ( eş orantı), farklı reaktiflerin aynı elementinin atomlarının oksidasyon ve indirgemelerinin bir sonucu olarak aynı oksidasyon durumunu aldığında, denklemin sol tarafında ilk önce ek faktörler yazılır.
Örnek 7 Komütasyon reaksiyon denklemindeki katsayıları seçin:
H 2 S + SO 2 \u003d S + H 2 O
Çözüm
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
İyonların katılımıyla sulu bir çözeltide meydana gelen redoks reaksiyonlarının denklemlerinde katsayıları seçmek için yöntem kullanılır. elektron-iyon dengesi. Elektron-iyon dengesi kullanılarak katsayı seçimi yöntemi aşağıdaki adımlardan oluşur:
a) bu redoks reaksiyonunun reaktiflerinin formüllerini yazın
K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + H 2 S
ve her birinin kimyasal işlevini belirleyin (burada K2Cr2O7 - oksitleyici ajan, H 2 SO 4 - asit reaksiyon ortamı, H2S - indirgen madde);
b) reaktiflerin formüllerini (bir sonraki satırda), yalnızca bu iyonları (güçlü elektrolitler için), molekülleri (zayıf elektrolitler ve gazlar için) ve formül birimlerini (katılar için) belirterek iyonik biçimde yazın. oksitleyici bir ajan olarak reaksiyon ( Cr2O72 - ), ortamlar ( H+- daha doğrusu, oksonyum katyonu H3O+ ) ve indirgeyici ajan ( H2S):
Cr2O72 - + H + + H 2 S
c) Bilinmesi veya belirtilmesi gereken oksitleyici ajanın indirgenmiş formülünü ve indirgeyici ajanın oksitlenmiş formunu belirleyin (örneğin, burada dikromat iyonu krom katyonlarından geçer ( III) ve hidrojen sülfür - kükürt içine); bu veriler sonraki iki satıra kaydedilir, indirgeme ve oksidasyon yarı reaksiyonlarının elektron-iyon denklemleri derlenir ve yarı reaksiyon denklemleri için ek faktörler seçilir:
yarı reaksiyon Cr 2 O 7 2 azaltılması - + 14 H + + 6 e - \u003d 2 Cr 3+ + 7 H 2 O 1
yarı reaksiyon H2S oksidasyonu - 2 e - = S(t) + 2H + 3
d) Yarı reaksiyonların denklemlerini toplayarak bu reaksiyonun iyonik denklemini oluştururlar, yani. ek giriş (b):
Cr2O72 - + 8 H + + 3 H 2 S = 2 Cr 3+ + 7 H 2 O + 3 S ( T )
D) iyonik denklem temelinde bu reaksiyonun moleküler denklemini oluşturur, yani. (a) girişini tamamlayın ve iyonik denklemde bulunmayan katyon ve anyon formülleri, ek ürün formülleri ( 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) + K2SO4
f) Denklemin sol ve sağ kısımlarındaki elementlerin atom sayısına göre seçilen katsayıları kontrol edin (genellikle oksijen atomlarının sayısını kontrol etmek yeterlidir).
oksitlenmişVe restore Oksitleyici ve indirgeyici ajan formları genellikle oksijen içeriği bakımından farklılık gösterir (karşılaştırın Cr2O72 - ve Cr3+ ). Bu nedenle, elektron-iyon dengesi yöntemini kullanarak yarı reaksiyon denklemlerini derlerken, H + / H 2 O çiftlerini (asidik bir ortam için) ve OH'yi içerirler. - / H 2 O (alkali bir ortam için). Bir formdan diğerine geçiş sırasında, orijinal form (genellikle - oksitlenmiş) oksit iyonlarını kaybeder (aşağıda köşeli parantez içinde gösterilmiştir), daha sonra ikincisi, serbest biçimde bulunmadığından asidik bir ortamda ve alkali bir ortamda hidrojen katyonları ile birleştirilmelidir. - su moleküllerinin (asidik bir ortamda) ve hidroksit iyonlarının (alkali bir ortamda) oluşumuna yol açan su molekülleri ile):
asit ortamı[ O2 - ] + 2H + = H2O
alkali ortam [ O 2 - ] + H20 \u003d 2OH -
Orijinal formlarında oksit iyonlarının olmaması (daha sık- indirgenmiş) nihai forma kıyasla su moleküllerinin (asidik bir ortamda) veya hidroksit iyonlarının (alkali bir ortamda) eklenmesiyle telafi edilir:
asidik ortam H 2 O \u003d [ O 2 - ] + 2H +
alkali ortam2 OH - = [ O2 - ] + H2O
Örnek 8 Redoks reaksiyon denkleminde elektron-iyon dengesi yöntemini kullanarak katsayıları seçin:
® MnSO 4 + H 2 O + Na 2 SO 4 + ¼
Çözüm
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 - + 2H + 5
Örnek 9. Redoks reaksiyon denkleminde elektron-iyon dengesi yöntemini kullanarak katsayıları seçin:
Na 2 SO 3 + KOH + KMnO 4 ® Na 2 SO 4 + H 2 O + K 2 MnO 4
Çözüm
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 - + H2O1
Permanganat iyonu, zayıf asidik bir ortamda oksitleyici bir ajan olarak kullanılıyorsa, indirgeme yarı reaksiyon denklemi şu şekildedir:
MnO4 - + 4H + + 3 e - = MnO 2( m) + 2H2O
ve zayıf alkali bir ortamda ise, o zaman
MNO 4 - + 2 H 2 O + 3 e - = MnO 2( m) + 4OH -
Genellikle, zayıf asidik ve zayıf alkali bir ortama koşullu olarak nötr denir, soldaki yarı reaksiyon denklemlerine sadece su molekülleri eklenir. Bu durumda, denklemi derlerken, (ek faktörler seçildikten sonra) H + ve OH iyonlarından su oluşumunu yansıtan ek bir denklem yazılmalıdır. - .
Örnek 10. Nötr bir ortamda gerçekleşen reaksiyon için denklemdeki katsayıları seçin:
KMnO 4 + H 2 O + Na 2 SO 3 ® Mn HAKKINDA 2( t) + Na2S04 ¼
Çözüm
2 KMnO 4 + H 2 O + 3 Na 2 SO 3 \u003d 2 MnO 2( t) + 3 Na2S04 + 2 KOH
MnO4 - + H 2 O + 3 SO 3 2 - = 2 MnO 2( m) + 3 SO 4 2 - + 2OH -
MNO 4 - + 2 H 2 O + 3 e - = MnO 2( m) + 4OH -
SO 3 2 - + H2O - 2 e - = SO 4 2 - +2H+
8OH - + 6 H + = 6 H20 + 2OH -
Bu nedenle, örnek 10'daki reaksiyon, potasyum permanganat ve sodyum sülfitin sulu çözeltilerinin basitçe boşaltılmasıyla gerçekleştirilirse, potasyum hidroksit oluşumu nedeniyle şartlı olarak nötr (ve aslında hafif alkalin) bir ortamda ilerler. Potasyum permanganat çözeltisi hafifçe asitlenirse, reaksiyon zayıf asidik (şartlı olarak nötr) bir ortamda ilerleyecektir.
Örnek 11. Zayıf asidik bir ortamda gerçekleşen reaksiyon için denklemdeki katsayıları seçin:
KMnO 4 + H 2 SO 4 + Na 2 SO 3 ® Mn HAKKINDA 2( t) + H 2 O + Na 2 SO 4 + ¼
Çözüm
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 - + 2H + 3
Reaksiyondan önce ve sonra oksitleyici ajanların ve indirgeyici ajanların bulunma biçimleri, yani. oksitlenmiş ve indirgenmiş hallerine denir redoks çiftleri. Bu nedenle, kimyasal uygulamadan bilinmektedir (ve bunun hatırlanması gerekir), asidik bir ortamdaki permanganat iyonunun bir manganez katyonu oluşturduğu ( II) (çift MNO 4 - + H + / Mn 2+ + H2O ), zayıf alkali bir ortamda- manganez(IV) oksit (çift MNO 4 - +H+ ¤ Mn O 2 (t) + H 2 O veya MNO 4 - + H2O = Mn 02(t) + OH - ). Oksitlenmiş ve indirgenmiş formların bileşimi belirlenir, bu nedenle, kimyasal özellikler bu elementin çeşitli oksidasyon durumlarında, yani sulu bir çözeltinin çeşitli ortamlarında belirli formların eşit olmayan stabilitesi. Bu bölümde kullanılan tüm redoks çiftleri 2.15 ve 2.16 problemlerinde verilmiştir.
18. Redoks reaksiyonları (devamı 1)
18.5. OVR hidrojen peroksit
Hidrojen peroksit H 2 O 2 moleküllerinde oksijen atomları –I oksidasyon durumundadır. Bu bir ara maddedir ve bu elementin atomlarının en kararlı oksidasyon durumu değildir, bu nedenle hidrojen peroksit hem oksitleyici hem de indirgeyici özellikler sergiler.
Bu maddenin redoks aktivitesi konsantrasyona bağlıdır. Kütle oranı %20 olan yaygın olarak kullanılan çözeltilerde, hidrojen peroksit oldukça güçlü bir oksitleyici ajandır; seyreltik çözeltilerde oksitleyici aktivitesi azalır. Hidrojen peroksitin indirgeme özellikleri, oksitleyici olanlardan daha az karakteristiktir ve ayrıca konsantrasyona da bağlıdır.
Hidrojen peroksit çok zayıf bir asittir (bkz. Ek 13), bu nedenle güçlü alkali çözeltilerde molekülleri hidroperoksit iyonlarına dönüştürülür.
Ortamın reaksiyonuna ve bu reaksiyonda oksitleyici veya indirgeyici maddenin hidrojen peroksit olmasına bağlı olarak redoks etkileşiminin ürünleri farklı olacaktır. Tüm bu durumlar için yarı reaksiyon denklemleri Tablo 1'de verilmiştir.
tablo 1
Çözeltilerde H 2 O 2 redoks yarı reaksiyonları için denklemler
Çevre reaksiyonu |
H 2 O 2 oksitleyici |
H 2 O 2 indirgeyici ajan |
| Asit | ||
| Doğal | H202 + 2e - \u003d 2OH | H 2 O 2 + 2H 2 O - 2e - \u003d O 2 + 2H 3 O |
| alkali | HO 2 + H20 + 2e - \u003d 3OH |
Hidrojen peroksit içeren OVR örneklerini ele alalım.
Örnek 1. Sülfürik asit ile asitleştirilmiş bir hidrojen peroksit çözeltisine bir potasyum iyodür çözeltisi eklendiğinde meydana gelen reaksiyon için bir denklem 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
Örnek 2. Potasyum permanganat ve hidrojen peroksit arasındaki reaksiyon için bir denklem yazın. sulu çözelti sülfürik asit ile asitlendirilir.
| 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
Örnek 3 Sodyum hidroksit varlığında çözeltide hidrojen peroksitin sodyum iyodür ile reaksiyonu için bir denklem yazın.
| 3 | 6 | HO 2 + H20 + 2e - \u003d 3OH |
| 1 | 2 | I + 6OH - 6e - \u003d IO 3 + 3H 2 O |
3H O 2 + I = 3OH + IO 3
3NaH O 2 + NaI = 3NaOH + NaIO 3
Sodyum hidroksit ve hidrojen peroksit arasındaki nötralizasyon reaksiyonunu hesaba katmadan, bu denklem genellikle aşağıdaki gibi yazılır:
3H 2 O 2 + NaI \u003d 3H 2 O + NaIO 3 (NaOH varlığında)
Aynı denklem, hidroperoksit iyonlarının oluşumu hemen dikkate alınmazsa (dengenin derlenmesi aşamasında) elde edilecektir.
Örnek 4. Potasyum hidroksit varlığında bir hidrojen peroksit çözeltisine kurşun dioksit eklendiğinde meydana gelen reaksiyon için bir denklem yazın.
Kurşun dioksit PbO 2, özellikle asidik bir ortamda çok güçlü bir oksitleyici ajandır. Bu koşullar altında toparlanarak Pb 2 iyonları oluşturur. Alkali bir ortamda, PbO 2 indirgendiğinde iyonlar oluşur.
| 1 | PbO 2 + 2H20 + 2e - = + OH |
| 1 | HO 2 + OH - 2e - \u003d O 2 + H 2 O |
PbO 2 + H 2 O + HO 2 \u003d + O 2
Hidroperoksit iyonlarının oluşumunu hesaba katmadan denklem aşağıdaki gibi yazılır:
PbO 2 + H 2 O 2 + OH = + O 2 + 2H 2 O
Atama koşuluna göre, eklenen hidrojen peroksit çözeltisi alkali ise, moleküler denklem aşağıdaki gibi yazılmalıdır:
PbO 2 + H 2 O + KHO 2 \u003d K + O 2
eğer Reaksiyon karışımı alkali içeren nötr bir hidrojen peroksit çözeltisi eklenir, daha sonra potasyum hidroperoksit oluşumu dikkate alınmadan moleküler denklem yazılabilir:
PbO 2 + KOH + H 2 O 2 \u003d K + O 2
18.6. OVR dismutasyonları ve intramoleküler OVR
Redoks reaksiyonları arasında dismutasyon reaksiyonları (orantısızlık, kendini oksidasyon-kendini iyileştirme).
Bildiğiniz bir dismutasyon reaksiyonunun bir örneği, klorun su ile reaksiyonudur:
Cl 2 + H 2 O HCl + HClO
Bu reaksiyonda, klor(0) atomlarının yarısı +I oksidasyon durumuna oksitlenir ve diğer yarısı –I oksidasyon durumuna indirgenir:
Klor soğuk bir alkali çözeltisinden, örneğin KOH'den geçirildiğinde meydana gelen benzer bir reaksiyon için bir denklem oluşturmak üzere elektron-iyon dengesi yöntemini kullanalım:
| 1 | Cl 2 + 2e - \u003d 2Cl |
| 1 | Cl 2 + 4OH - 2e - \u003d 2ClO + 2H20 |
2Cl 2 + 4OH = 2Cl + 2ClO + 2H2O
Bu denklemdeki tüm katsayıların ortak bir böleni vardır, dolayısıyla:
Cl 2 + 2OH \u003d Cl + ClO + H20
Cl 2 + 2KOH \u003d KCl + KClO + H20
Sıcak bir çözeltide klorun dismutasyonu biraz farklı şekilde ilerler:
| 5 | Cl 2 + 2e - \u003d 2Cl | |
| 1 | Cl 2 + 12OH - 10e - \u003d 2ClO3 + 6H20 |
3Cl 2 + 6OH = 5Cl + ClO 3 + 3H 2 O
3Cl 2 + 6KOH \u003d 5KCl + KClO 3 + 3H20
Büyük pratik önemi, su ile reaksiyonu sırasında nitrojen dioksitin dismutasyonudur ( fakat) ve alkali çözeltilerle ( B):
| fakat) | 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 HAYIR 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 |
||||
Dismutasyon reaksiyonları yalnızca çözeltilerde değil, aynı zamanda örneğin potasyum klorat gibi katı maddeler ısıtıldığında da meydana gelir:
4KClO3 \u003d KCl + 3KClO 4
Molekül içi OVR'nin karakteristik ve çok etkili bir örneği, amonyum dikromat (NH 4) 2 Cr 2 O 7'nin termal bozunmasının reaksiyonudur. Bu maddede nitrojen atomları en düşük oksidasyon durumunda (–III) ve krom atomları en yüksek (+VI) durumundadır. Oda sıcaklığında bu bileşik oldukça kararlıdır, ancak ısıtıldığında hızla ayrışır. Bu durumda, krom(VI) kromun en kararlı hali olan krom(III)'e dönüşürken, nitrojen(–III) yine en kararlı hali olan nitrojen(0)'a dönüşür. Elektronik denge denkleminin formül birimindeki atom sayısı dikkate alındığında:
| 2Cr + VI + 6e – = 2Cr + III | |
| 2N -III - 6e - \u003d N 2, |
ve reaksiyon denkleminin kendisi:
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.
Molekül içi OVR'nin bir başka önemli örneği, potasyum perklorat KClO4'ün termal bozunmasıdır. Bu reaksiyonda, klor(VII), her zaman olduğu gibi, oksitleyici bir ajan olarak hareket ettiğinde, klora(–I) geçer, oksijeni(–II) basit bir maddeye oksitler:
| 1 | Cl + VII + 8e – = Cl –I | |
| 2 | 2O -II - 4e - \u003d O 2 |
ve dolayısıyla reaksiyon denklemi
KClO 4 \u003d KCl + 2O 2
Benzer şekilde, potasyum klorat KClO3 ısıtıldığında ayrışır, eğer ayrışma bir katalizör (MnO 2) varlığında yapılırsa: 2KClO3 \u003d 2KCl + 3O2
Katalizör yokluğunda dismutasyon reaksiyonu devam eder.
Molekül içi OVR grubu ayrıca nitratların termal ayrışma reaksiyonlarını da içerir.
Genellikle, nitratlar ısıtıldığında meydana gelen işlemler, özellikle kristalli hidratlar söz konusu olduğunda oldukça karmaşıktır. Su molekülleri kristal hidratta zayıf bir şekilde tutulursa, zayıf ısıtma ile nitrat dehidrasyonu meydana gelir [örneğin, LiNO3 . 3H 2 O ve Ca(NO 3) 2 4H 2 O, su daha güçlü bir şekilde bağlıysa [örneğin, Mg(NO 3) 2'de olduğu gibi LiNO 3 ve Ca(NO 3) 2]'ye dehidre edilir. 6H20 ve Bi(NO 3) 3 . 5H20], daha sonra bazik tuzların oluşumu ile bir tür "molekül içi hidroliz" reaksiyonu meydana gelir - hidroksit nitratlar, daha fazla ısıtıldığında oksit nitratlara ( ve (NO 3) 6 ), ikincisi daha fazla Yüksek sıcaklık oksitlere ayrışır.
Susuz nitratlar, ısıtıldıklarında nitritlere ayrışabilir (varlarsa ve bu sıcaklıkta hala stabillerse) ve nitritler oksitlere ayrışabilir. Isıtma yeterince yüksek bir sıcaklığa kadar gerçekleştirilirse veya karşılık gelen oksit kararsızsa (Ag 2 O, HgO), o zaman metal (Cu, Cd, Ag, Hg) de termal ayrışmanın bir ürünü olabilir.
Nitratların termal ayrışmasının biraz basitleştirilmiş bir şeması, Şek. beş.
Belirli nitratlar ısıtıldığında meydana gelen ardışık dönüşüm örnekleri (sıcaklıklar Celsius derece olarak verilmiştir):
KNO3KNO2K20;
Ca(NO3)2. 4H20 Ca(NO 3) 2 Ca(NO 2) 2 CaO;
Mg(NO3)2. 6H20 Mg(NO 3)(OH) MgO;
Cu(NO 3) 2 . 6H 2 O Cu(NO 3) 2 CuO Cu 2 O Cu;
Bi(NO3)3. 5H20 Bi(NO 3) 2 (OH) Bi(NO 3)(OH) 2 (NO 3) 6 Bi 2 O 3 .
Devam eden süreçlerin karmaşıklığına rağmen, karşılık gelen susuz nitrat "kalsine edildiğinde" (yani, 400 - 500 o C sıcaklıkta) ne olduğu sorusuna cevap verirken, genellikle aşağıdaki son derece basitleştirilmiş kurallar tarafından yönlendirilirler:
1) en aktif metallerin nitratları (voltaj serisinde - magnezyumun solunda) nitritlere ayrışır;
2) daha az aktif metallerin nitratları (bir dizi voltajda - magnezyumdan bakıra kadar) oksitlere ayrışır;
3) en az aktif metallerin nitratları (voltaj serisinde bakırın sağında) metale ayrışır.
Bu kuralları kullanırken, bu gibi durumlarda unutulmamalıdır.
LiNO 3 okside ayrışır,
Be (NO 3) 2, daha yüksek bir sıcaklıkta okside ayrışır,
Ni (NO 3) 2'den NiO'ya ek olarak Ni (NO 2) 2 de elde edilebilir,
Mn(NO 3) 2, Mn 2 O 3'e ayrışır,
Fe(NO 3) 2, Fe 2 O 3'e ayrışır;
Hg (NO 3) 2'den cıvaya ek olarak oksidi de elde edilebilir.
Bu üç türle ilgili tipik reaksiyon örneklerini düşünün:
KNO3 KNO2 + O2
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 anahtarlama reaksiyonları Bu reaksiyonlar hem moleküller arası hem de moleküller arası olabilir. Örneğin, amonyum nitrat ve nitritin termal bozunması sırasında meydana gelen molekül içi OVR, azot atomlarının oksidasyon durumu burada eşitlendiğinden, anahtarlama reaksiyonlarına aittir: NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2H 2 O (yaklaşık 200 o C) Daha yüksek bir sıcaklıkta (250 - 300 o C), amonyum nitrat N2 ve NO'ya ayrışır ve daha da yüksek bir sıcaklıkta (300 o C'nin üzerinde) nitrojen ve oksijene ayrışır, her iki durumda da su oluşur. Moleküller arası geçiş reaksiyonunun bir örneği, potasyum nitrit ve amonyum klorürün sıcak çözeltileri döküldüğünde meydana gelen reaksiyondur: NH 4 + NO 2 \u003d N 2 + 2H 2 O NH 4 Cl + KNO 2 \u003d KCl + N 2 + 2H 2 O Benzer bir reaksiyon, bir kristalli amonyum sülfat ve kalsiyum nitrat karışımının ısıtılmasıyla gerçekleştirilirse, koşullara bağlı olarak reaksiyon farklı şekillerde ilerleyebilir: (NH 4) 2 SO 4 + Ca(NO 3) 2 = 2N 2 O + 4H 2 O + CaSO 4 (t< 250 o C) Bu reaksiyonların birinci ve üçüncüsü komütasyon reaksiyonları, ikincisi ise hem nitrojen atomlarının komütasyonunu hem de oksijen atomlarının oksidasyonunu içeren daha karmaşık bir reaksiyondur. Reaksiyonlardan hangisinin 250 o C'nin üzerindeki bir sıcaklıkta devam edeceği, reaktiflerin oranına bağlıdır. Oksijen içeren klor asitlerinin tuzları hidroklorik asit ile işlendiğinde, klor oluşumuna yol açan anahtarlama reaksiyonları meydana gelir, örneğin: 6HCl + KClO3 \u003d KCl + 3Cl 2 + 3H20 Ayrıca, anahtarlama reaksiyonu ile gaz halindeki hidrojen sülfür ve kükürt dioksitten kükürt oluşur: 2H 2 S + SO 2 \u003d 3S + 2H 2 O OVR komütasyonları oldukça fazla ve çeşitlidir - hatta bazı asit-baz reaksiyonlarını içerirler, örneğin: NaH + H20 \u003d NaOH + H2. OVR komütasyonunun denklemlerini derlemek için, bir çözeltide belirli bir reaksiyonun oluşup oluşmadığına bağlı olarak hem elektron-iyonik hem de elektronik dengeler kullanılır. 18.8. Elektroliz Bölüm IX'u incelerken, çeşitli maddelerin eriyiklerinin elektrolizi ile tanıştınız. Çözeltilerde mobil iyonlar da bulunduğundan, çeşitli elektrolitlerin çözeltileri de elektrolize tabi tutulabilir. Hem eriyiklerin elektrolizinde hem de çözeltilerin elektrolizinde genellikle reaksiyona girmeyen bir malzemeden (grafit, platin vb.) yapılan elektrotlar kullanılır, ancak bazen elektroliz de "çözünür" bir anot ile gerçekleştirilir. "Çözünür" anot, anotun yapıldığı elementin elektrokimyasal bağlantısını elde etmenin gerekli olduğu durumlarda kullanılır. Elektroliz sırasında, büyük önem anot ve katot boşlukları ayrılır veya reaksiyon sırasında elektrolit karıştırılır - bu durumlarda reaksiyon ürünleri farklı olabilir. En önemli elektroliz vakalarını düşünün. 1. NaCl eriyiğinin elektrolizi. Elektrotlar inerttir (grafit), anot ve katot boşlukları ayrılmıştır. Bildiğiniz gibi, bu durumda reaksiyonlar katotta ve anotta gerçekleşir: K: Na + e - = Na Elektrotlarda meydana gelen reaksiyon denklemlerini bu şekilde yazdıktan sonra, elektron-iyon dengesi yöntemini kullanma durumunda olduğu gibi hareket edebileceğimiz yarı reaksiyonlar elde ederiz:
Bu yarı reaksiyon denklemlerini ekleyerek iyonik elektroliz denklemini elde ederiz. 2Na + 2Cl 2Na + Cl2 ve sonra moleküler 2NaCl 2Na + Cl 2 Bu durumda, reaksiyon ürünlerinin birbirleriyle reaksiyona girmemesi için katot ve anot boşlukları ayrılmalıdır. Endüstride, bu reaksiyon metalik sodyum üretmek için kullanılır. 2. K2C03 eriyiğinin elektrolizi. Elektrotlar etkisizdir (platin). Katot ve anot boşlukları ayrılmıştır.
4K+ + 2CO 3 2 4K + 2CO 2 + O 2 3. Suyun elektrolizi (H 2 O). Elektrotlar inerttir.
4H 3 O + 4OH 2H 2 + O 2 + 6H 2 O 2H 2 O 2H 2 + O 2 Su çok zayıf bir elektrolittir, çok az iyon içerir, bu nedenle saf suyun elektrolizi son derece yavaştır. 4. CuCl2 çözeltisinin elektrolizi. Grafit elektrotlar. Sistem, Cu 2 ve H 3 O katyonlarının yanı sıra Cl ve OH anyonlarını içerir. Cu 2 iyonları, H 3 O iyonlarından daha güçlü oksitleyici ajanlardır (voltaj serisine bakın), bu nedenle bakır iyonları öncelikle katotta boşaltılır ve yalnızca çok azı kaldığında oksonyum iyonları boşaltılır. . Anyonlar için aşağıdaki kuralı takip edebilirsiniz: |
Görev numarası 1
Si + HNO 3 + HF → H 2 SiF 6 + NO + ...
N +5 + 3e → N +2 │4 indirgeme reaksiyonu
Si 0 - 4e → Si +4 │3 oksidasyon reaksiyonu
N +5 (HNO 3) - oksitleyici ajan, Si - indirgeyici ajan
3Si + 4HNO 3 + 18HF → 3H 2 SiF 6 + 4NO + 8H 2 O
Görev numarası 2
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
B+ HNO 3 + HF → HBF 4 + NO 2 + …
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
N +5 + 1e → N +4 │3 indirgeme reaksiyonu
B 0 -3e → B +3 │1 oksidasyon reaksiyonu
N +5 (HNO 3) - oksitleyici ajan, B 0 - indirgeyici ajan
B+ 3HNO 3 + 4HF → HBF 4 + 3NO 2 + 3H 2 O
Görev numarası 3
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
K 2 Cr 2 O 7 + HCl → Cl 2 + KCl + … + …
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
2Cl -1 -2e → Cl 2 0 │3 oksidasyon reaksiyonu
Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - oksitleyici ajan, Cl -1 (HCl) - indirgeyici ajan
K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O
Görev numarası 4
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
Cr 2 (SO 4) 3 + ... + NaOH → Na 2 CrO 4 + NaBr + ... + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Br 2 0 + 2e → 2Br -1 │3 indirgeme reaksiyonu
2Cr +3 - 6e → 2Cr +6 │1 oksidasyon reaksiyonu
Br 2 - oksitleyici ajan, Cr +3 (Cr 2 (SO 4) 3) - indirgeyici ajan
Cr 2 (SO 4) 3 + 3Br 2 + 16NaOH → 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O
Görev numarası 5
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
K 2 Cr 2 O 7 + ... + H 2 SO 4 → l 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + ... + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 indirgeme reaksiyonu
2I -1 -2e → l 2 0 │3 oksidasyon reaksiyonu
Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - oksitleyici ajan, l -1 (Hl) - indirgeyici ajan
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
Görev numarası 6
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
H 2 S + HMnO 4 → S + MnO 2 + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
3H 2S + 2HMnO 4 → 3S + 2MnO 2 + 4H 2 O
Görev numarası 7
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
H 2 S + HClO 3 → S + HCl + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
S -2 -2e → S 0 │3 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (HMnO 4) - oksitleyici ajan, S -2 (H 2 S) - indirgeyici ajan
3H 2 S + HClO 3 → 3S + HCl + 3H 2 O
Görev numarası 8
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
NO + HClO 4 + ... → HNO 3 + HCl
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Cl +7 + 8e → Cl -1 │3 indirgeme reaksiyonu
N +2 -3e → N +5 │8 oksidasyon reaksiyonu
Cl +7 (HClO 4) - oksitleyici ajan, N +2 (NO) - indirgeyici ajan
8NO + 3HClO 4 + 4H 2 O → 8HNO 3 + 3HCl
görev numarası 9
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KMnO 4 + H 2 S + H 2 SO 4 → MnSO 4 + S + ... + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
S -2 -2e → S 0 │5 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, S -2 (H 2 S) - indirgeyici ajan
2KMnO 4 + 5H 2 S + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5S + K 2 SO 4 + 8H 2 O
Görev numarası 10
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KMnO 4 + KBr + H 2 SO 4 → MnSO 4 + Br 2 + ... + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 indirgeme reaksiyonu
2Br -1 -2e → Br 2 0 │5 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, Br -1 (KBr) - indirgeyici ajan
2KMnO 4 + 10KBr + 8H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Br 2 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O
Görev numarası 11
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
PH 3 + HClO 3 → HCl + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Cl +5 + 6e → Cl -1 │4 indirgeme reaksiyonu
Cl +5 (HClO 3) - oksitleyici ajan, P -3 (H 3 PO 4) - indirgeyici ajan
3PH 3 + 4HClO 3 → 4HCl + 3H 3 PO 4
Görev numarası 12
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
PH 3 + HMnO 4 → MnO 2 + … + …
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 3e → Mn +4 │8 indirgeme reaksiyonu
P -3 - 8e → P +5 │3 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (HMnO 4) - oksitleyici ajan, P -3 (H 3 PO 4) - indirgeyici ajan
3PH 3 + 8HMnO 4 → 8MnO 2 + 3H 3 PO 4 + 4H 2 O
Görev numarası 13
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
NO + KClO + … → KNO 3 + KCl + …
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Cl +1 + 2e → Cl -1 │3 indirgeme reaksiyonu
N +2 − 3e → N +5 │2 oksidasyon reaksiyonu
Cl +1 (KClO) - oksitleyici ajan, N +2 (NO) - indirgeyici ajan
2NO + 3KClO + 2KOH → 2KNO 3 + 3KCl + H 2 O
Görev numarası 14
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
PH 3 + AgNO 3 + ... → Ag + ... + HNO 3
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Ag +1 + 1e → Ag 0 │8 indirgeme reaksiyonu
P -3 - 8e → P +5 │1 oksidasyon reaksiyonu
Ag +1 (AgNO 3) - oksitleyici ajan, P -3 (PH 3) - indirgeyici ajan
PH 3 + 8AgNO 3 + 4H 2 O → 8Ag + H 3 PO 4 + 8HNO 3
Görev numarası 15
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KNO 2 + ... + H 2 SO 4 → I 2 + HAYIR + ... + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
N +3 + 1e → N +2 │ 2 indirgeme reaksiyonu
2I -1 - 2e → I 2 0 │ 1 oksidasyon reaksiyonu
N +3 (KNO 2) - oksitleyici ajan, I -1 (HI) - indirgeyici ajan
2KNO 2 + 2HI + H 2 SO 4 → I 2 + 2NO + K 2 SO 4 + 2H 2 O
Görev numarası 16
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
Na 2 SO 3 + Cl 2 + ... → Na 2 SO 4 + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Cl 2 0 + 2e → 2Cl -1 │1 indirgeme reaksiyonu
Cl 2 0 - oksitleyici ajan, S +4 (Na 2 SO 3) - indirgeyici ajan
Na 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O → Na 2 SO 4 + 2HCl
Görev numarası 17
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KMnO 4 + MnSO 4 + H 2 O → MnO 2 + ... + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 indirgeme reaksiyonu
Mn +2 − 2e → Mn +4 │3 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, Mn +2 (MnSO 4) - indirgeyici ajan
2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4
Görev numarası 18
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KNO 2 + ... + H 2 O → MnO 2 + ... + KOH
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 indirgeme reaksiyonu
N +3 − 2e → N +5 │3 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, N +3 (KNO 2) - indirgeyici ajan
3KNO 2 + 2KMnO 4 + H 2 O → 2MnO 2 + 3KNO 3 + 2KOH
Görev #19
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
Cr 2 O 3 + ... + KOH → KNO 2 + K 2 CrO 4 + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
N +5 + 2e → N +3 │3 indirgeme reaksiyonu
2Cr +3 − 6e → 2Cr +6 │1 oksidasyon reaksiyonu
N +5 (KNO 3) - oksitleyici ajan, Cr +3 (Cr 2 O 3) - indirgeyici ajan
Cr 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH → 3KNO 2 + 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O
Görev numarası 20
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
I 2 + K 2 SO 3 + ... → K 2 SO 4 + ... + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
I 2 0 + 2e → 2I -1 │1 indirgeme reaksiyonu
S +4 - 2e → S +6 │1 oksidasyon reaksiyonu
I 2 - oksitleyici ajan, S +4 (K 2 SO 3) - indirgeyici ajan
I 2 + K 2 SO 3 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2KI + H 2 O
Görev numarası 21
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KMnO 4 + NH 3 → MnO 2 +N 2 + ... + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 indirgeme reaksiyonu
2N -3 - 6e → N 2 0 │1 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, N -3 (NH 3) - indirgeyici ajan
2KMnO 4 + 2NH 3 → 2MnO 2 + N 2 + 2KOH + 2H 2 O
Görev #22
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
NO 2 + P 2 O 3 + ... → NO + K 2 HPO 4 + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
N +4 + 2e → N +2 │2 indirgeme reaksiyonu
2P +3 - 4e → 2P +5 │1 oksidasyon reaksiyonu
N +4 (NO 2) - oksitleyici ajan, P +3 (P 2 O 3) - indirgeyici ajan
2NO 2 + P 2 O 3 + 4KOH → 2NO + 2K 2 HPO 4 + H 2 O
Görev #23
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KI + H 2 SO 4 → I 2 + H 2 S + … + …
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
S +6 + 8e → S -2 │1 indirgeme reaksiyonu
2I -1 - 2e → I 2 0 │4 oksidasyon reaksiyonu
S +6 (H 2 SO 4) - oksitleyici ajan, I -1 (KI) - indirgeyici ajan
8KI + 5H 2 SO 4 → 4I 2 + H 2 S + 4K 2 SO 4 + 4H 2 O
Görev #24
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
FeSO 4 + ... + H 2 SO 4 → ... + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 indirgeme reaksiyonu
2Fe +2 − 2e → 2Fe +3 │5 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, Fe +2 (FeSO 4) - indirgeyici ajan
10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5Fe 2 (SO 4) 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O
Görev #25
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
Na 2 SO 3 + ... + KOH → K 2 MnO 4 + ... + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 1e → Mn +6 │2 indirgeme reaksiyonu
S +4 − 2e → S +6 │1 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, S +4 (Na 2 SO 3) - indirgeyici ajan
Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 2KOH → 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Görev #26
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
H 2 O 2 + ... + H 2 SO 4 → O 2 + MnSO 4 + ... + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 indirgeme reaksiyonu
2O -1 - 2e → O 2 0 │5 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, O -1 (H 2 O 2) - indirgeyici ajan
5H 2 O 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5O 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O
Görev numarası 27
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + ... + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 indirgeme reaksiyonu
S -2 - 2e → S 0 │3 oksidasyon reaksiyonu
Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - oksitleyici ajan, S -2 (H 2 S) - indirgeyici ajan
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
Görev #28
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KMnO 4 + HCl → MnCl 2 + Cl 2 + ... + ...
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 indirgeme reaksiyonu
2Cl -1 - 2e → Cl 2 0 │5 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, Cl -1 (HCl) - indirgeyici ajan
2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 2KCl + 8H 2 O
Görev #29
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
CrCl 2 + K 2 Cr 2 O 7 + ... → CrCl 3 + ... + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 indirgeme reaksiyonu
Cr +2 − 1e → Cr +3 │6 oksidasyon reaksiyonu
Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - oksitleyici ajan, Cr +2 (CrCl 2) - indirgeyici ajan
6CrCl 2 + K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 8CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O
Görev numarası 30
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
K 2 CrO 4 + HCl → CrCl 3 + ... + ... + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Cr +6 + 3e → Cr +3 │2 indirgeme reaksiyonu
2Cl -1 - 2e → Cl 2 0 │3 oksidasyon reaksiyonu
Cr +6 (K 2 CrO 4) - oksitleyici ajan, Cl -1 (HCl) - indirgeyici ajan
2K 2 CrO 4 + 16HCl → 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 4KCl + 8H 2 O
Görev numarası 31
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
KI + ... + H 2 SO 4 → I 2 + MnSO 4 + ... + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 indirgeme reaksiyonu
2l -1 − 2e → l 2 0 │5 oksidasyon reaksiyonu
Mn +7 (KMnO 4) - oksitleyici ajan, l -1 (Kl) - indirgeyici ajan
10KI + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5I 2 + 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O
Görev #32
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
FeSO 4 + KClO 3 + KOH → K 2 FeO 4 + KCl + K 2 SO 4 + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Cl +5 + 6e → Cl -1 │2 indirgeme reaksiyonu
Fe +2 − 4e → Fe +6 │3 oksidasyon reaksiyonu
3FeSO 4 + 2KClO 3 + 12KOH → 3K 2 FeO 4 + 2KCl + 3K 2SO 4 + 6H 2 O
Görev numarası 33
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyonun denklemini yazın:
FeSO 4 + KClO 3 + ... → Fe 2 (SO 4) 3 + ... + H 2 O
Oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirleyin.
Cl +5 + 6e → Cl -1 │1 indirgeme reaksiyonu
2Fe +2 − 2e → 2Fe +3 │3 oksidasyon reaksiyonu
Cl +5 (KClO 3) - oksitleyici ajan, Fe +2 (FeSO 4) - indirgeyici ajan
6FeSO 4 + KClO 3 + 3H 2 SO 4 → 3Fe 2 (SO 4) 3 + KCl + 3H 2 O
Görev numarası 34
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyon için bir denklem yazın.
Oksidasyon derecesinde bir artış ile bir oksidasyon işlemi gerçekleşir ve maddenin kendisi bir indirgeyici ajandır. Oksidasyon durumu azaldığında, indirgeme süreci devam eder ve maddenin kendisi bir oksitleyici ajandır.
Açıklanan OVR eşitleme yöntemine "oksidasyon durumu dengesi yöntemi" denir.
Çoğu kimya ders kitabında belirtilir ve pratikte yaygın olarak kullanılır elektronik denge yöntemi eşitleme için OVR, oksidasyon durumunun şarja eşit olmadığı uyarısıyla kullanılabilir.
2. Yarı reaksiyon yöntemi.
bu durumlarda, reaksiyon sulu bir çözeltide (eriyik) ilerlediğinde, denklemleri oluştururken, reaktanları oluşturan atomların oksidasyon durumundaki bir değişiklikten değil, gerçek parçacıkların yüklerindeki bir değişiklikten, yani , bir çözeltideki maddelerin varlık biçimini (basit veya kompleks iyon, suda çözünmemiş veya zayıf ayrışan bir maddenin atomu veya molekülü) dikkate alırlar.
Bu durumda redoks reaksiyonlarının iyonik denklemlerini derlerken, değişim niteliğindeki iyonik denklemler için benimsenen aynı gösterim biçimine uyulmalıdır, yani: zayıf çözünür, zayıf ayrışmış ve gazlı bileşikler moleküler biçimde yazılmalıdır ve olmayan iyonlar durumlarını değiştirmek denklemden çıkarılmalıdır. Bu durumda oksidasyon ve indirgeme süreçleri ayrı yarı reaksiyonlar olarak kaydedilir. Bunları her türden atom sayısına göre eşitledikten sonra, her biri oksitleyici ajan ve indirgeyici ajanın yükündeki değişimi eşitleyen bir katsayı ile çarpılarak yarı reaksiyonlar eklenir.
Yarı reaksiyon yöntemi, redoks reaksiyonları sürecindeki maddelerdeki gerçek değişiklikleri daha doğru bir şekilde yansıtır ve bu işlemler için denklemlerin iyon-moleküler formda formüle edilmesini kolaylaştırır.
kadarıyla aynı yerden reaktiflerİyonik şemadaki bu tür reaksiyonlar için ortamın doğasına (asidik, alkalin, nötr) bağlı olarak farklı ürünler elde edilebilir, ayrıca bir oksitleyici ajan ve bir indirgeyici ajanın işlevlerini yerine getiren partiküllere ek olarak, reaksiyonu karakterize eden bir partikül ortamın (yani, bir H + iyonu veya bir OH iyonu - veya bir H20 molekülü).
Örnek 5 Yarı reaksiyon yöntemini kullanarak reaksiyondaki katsayıları düzenleyin:
KMnO 4 + KNO 2 + H 2 SO 4 ® MnSO 4 + KNO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.
Çözüm. Su dışındaki tüm maddelerin iyonlara ayrıştığı göz önüne alındığında, reaksiyonu iyonik biçimde yazarız:
MnO 4 - + NO 2 - + 2H + ® Mn 2+ + NO 3 - + H 2 O
(K + ve SO 4 2 - değişmeden kalır, bu nedenle iyonik şemada gösterilmezler). Oksitleyici ajanın iyonik diyagramdan görülebilir. permanganat iyonu(MnO 4 -) Mn 2+ - iyonuna dönüştürülür ve dört oksijen atomu salınır.
asidik bir ortamda oksitleyici ajan tarafından salınan her oksijen atomu, bir su molekülü oluşturmak üzere 2H+'a bağlanır.
bu şu anlama gelir: MnO 4 - + 8H + + 5® Mn 2+ + 4H 2 O .
Ürünlerin ve reaktiflerin yüklerindeki farkı buluyoruz: Dq = +2-7 = -5 ("-" işareti, indirgeme işleminin gerçekleştiğini ve reaktiflere 5'in eklendiğini gösterir). İkinci işlem için, NO 2 -'nin NO 3 -'e dönüştürülmesi, eksik oksijen sudan indirgeyici ajana gelir ve sonuç olarak fazla H + iyonu oluşur, reaktifler 2 kaybederken :
NO 2 - + H 2 O - 2® NO 3 - + 2H + .
Böylece şunu elde ederiz:
2 | MnO 4 - + 8H + + 5® Mn 2+ + 4H 2 O (indirgenme),
5 | NO 2 - + H 2 O - 2® NO 3 - + 2H + (oksidasyon).
İlk denklemin terimlerini 2 ile ve ikinci - 5 ile çarparak ve ekleyerek, bu reaksiyon için iyon-moleküler denklemi elde ederiz:
2MnO 4 - + 16H + + 5NO 2 - + 5H 2 O \u003d 2Mn 2+ + 8H 2 O + 5NO 3 - + 10H +.
Denklemin sol ve sağ taraflarındaki özdeş parçacıkları iptal ettikten sonra, sonunda iyon-moleküler denklemi elde ederiz:
2MnO 4 - + 5NO 2 - + 6H + = 2Mn 2+ + 5NO 3 - + 3H 2 O.
İyonik denkleme göre moleküler bir denklem oluşturuyoruz:
2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5KNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.
Alkali ve nötr ortamlarda aşağıdaki kurallara rehberlik edebilirsiniz: alkali ve nötr bir ortamda, oksitleyici ajan tarafından salınan her oksijen atomu bir molekül su ile birleşerek iki hidroksit iyonu (2OH -) oluşturur ve her eksik olan indirgeyici ajana gider. Alkali bir ortamda bir molekül su oluşumu ile 2 OH - iyonları ve nötr bir ortamda 2 H + iyonunun salınması ile sudan gelir.
Eğer redoks reaksiyonlarında yer alır hidrojen peroksit(H 2 O 2), belirli bir reaksiyonda H 2 O 2'nin rolünü hesaba katmak gerekir. H 2 O 2'de oksijen bir ara oksidasyon durumundadır (-1), bu nedenle redoks reaksiyonlarında hidrojen peroksit redoks ikiliği sergiler. H 2 O 2 olduğu durumlarda oksitleyici ajan, yarı reaksiyonlar aşağıdaki forma sahiptir:
H 2 O 2 + 2H + + 2? ® 2H20 (asit ortam);
H 2 O 2 +2? ® 2OH - (nötr ve alkali ortamlar).
Hidrojen peroksit ise indirgen madde:
H 2 O 2 - 2? ® O 2 + 2H + (asit ortam);
H 2 O 2 + 2OH - - 2? ® O 2 + 2H 2 O (alkali ve nötr).
Örnek 6 Reaksiyonu eşitleyin: KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® I 2 + K 2 SO 4 + H 2 O.
Çözüm. Reaksiyonu iyonik biçimde yazıyoruz:
I - + H 2 O 2 + 2H + ® I 2 + SO 4 2 - + H 2 O.
Bu reaksiyondaki H 2 O 2'nin oksitleyici bir ajan olduğu ve reaksiyonun asidik bir ortamda ilerlediği göz önüne alındığında, yarı reaksiyonlar oluşturuyoruz:
1 2I - - 2= I 2 ,
1 H 2 O 2 + 2H + + 2® 2H 2 O.
Son denklem: 2KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® I 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O.
Dört tip redoks reaksiyonu vardır:
1 . moleküller arası farklı maddeleri oluşturan elementlerin atomlarının oksidasyon durumlarının değiştiği redoks reaksiyonları. Örnek 2-6'da tartışılan reaksiyonlar bu tiptedir.
2 . Moleküliçi oksidasyon durumunun aynı maddenin farklı elementlerinin atomları tarafından değiştirildiği redoks reaksiyonları. Bu mekanizmaya göre, bileşiklerin termal bozunma reaksiyonları devam eder. Örneğin, reaksiyonda
Pb(NO 3) 2 ® PbO + NO 2 + O 2
Pb(NO 3) 2 molekülü içinde yer alan nitrojen (N +5 ® N +4) ve oksijen atomunun (O - 2 ® O 2 0) oksidasyon durumunu değiştirir.
3. Kendiliğinden oksidasyon-kendini iyileştirme reaksiyonları(orantısızlık, dismutasyon). Bu durumda aynı elementin oksidasyon durumu hem artar hem de azalır. Orantısızlık reaksiyonları, elementin ara oksidasyon durumlarından birine karşılık gelen bileşiklerin veya maddelerin elementlerinin karakteristiğidir.
Örnek 7 Yukarıdaki tüm yöntemleri kullanarak reaksiyonu eşitleyin:
Çözüm.
fakat) Oksidasyon durumlarının denge yöntemi.
Redoks işleminde yer alan elementlerin reaksiyon öncesi ve sonrası oksidasyon durumlarını belirleyelim:
K 2 MnO 4 + H 2 O ® KMnO 4 + MnO 2 + KOH.
Oksidasyon durumlarının karşılaştırılmasından, manganezin oksidasyon sürecine eşzamanlı olarak katıldığı, oksidasyon durumunu +6'dan +7'ye yükselttiği ve indirgeme işleminde oksidasyon durumunu +6'dan +4.2 Mn +6'ya düşürdüğü anlaşılmaktadır. Mn +6 ® Mn + 7 ; Dw = 7-6 = +1 (oksidasyon işlemi, indirgeyici ajan),
1Mn+6®Mn+4; Dw = 4-6 = -2 (indirgeme işlemi, oksitleyici ajan).
Bu reaksiyonda aynı madde (K 2 MnO 4) oksitleyici ve indirgeyici madde olarak hareket ettiğinden, önündeki katsayılar toplanır. Denklemi yazıyoruz:
3K 2 MnO 4 + 2H20 = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH.
b) Yarı reaksiyonlar yöntemi.
Reaksiyon nötr bir ortamda gerçekleşir. H 2 O'nun zayıf bir elektrolit olduğunu ve MnO 2'nin suda az çözünür bir oksit olduğunu dikkate alarak bir iyonik reaksiyon şeması hazırlıyoruz:
MnO 4 2 - + H 2 O ® MnO 4 - + ¯MnO 2 + OH - .
Yarı reaksiyonları yazıyoruz:
2 MnO 4 2 - - ? ® MnO 4 - (oksidasyon),
1 MnO 4 2 - + 2H 2 O + 2? ® MnO 2 + 4OH - (geri kazanım).
Katsayılarla çarparız ve her iki yarı reaksiyonu da toplarız, toplam iyonik denklemi elde ederiz:
3MnO 4 2 - + 2H20 \u003d 2MnO 4 - + MnO 2 + 4OH -.
Moleküler denklem: 3K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH.
Bu durumda K 2 MnO 4 hem oksitleyici hem de indirgeyici bir ajandır.
4. Aynı elementin atomlarının yükseltgenme durumlarının hizalandığı (yani daha önce düşünülenlerin tersi) molekül içi yükseltgenme-indirgenme tepkimeleri süreçlerdir. karşı orantısızlık(anahtarlama), örneğin
NH 4 NO 2 ® N 2 + 2H 2 O.
1 2N - 3 - 6? ® N 2 0 (oksidasyon işlemi, indirgeyici ajan),
1 2N +3 + 6?® N 2 0 (indirgeme işlemi, oksitleyici ajan).
en zorları bir değil, iki veya daha fazla elementin atomlarının veya iyonlarının aynı anda oksitlendiği veya indirgendiği redoks reaksiyonları.
Örnek 8 Yukarıdaki yöntemleri kullanarak reaksiyonu eşitleyin:
3 -2 +5 +5 +6 +2
2 S 3 + HNO 3 ® H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + NO olarak.
Çözümlü redoks reaksiyonlarına örnekler vermeden önce, bu dönüşümlerle ilgili ana tanımları seçelim.
Etkileşim sırasında oksidasyon durumunu bir azalma ile değiştiren (elektronları kabul eden) atom veya iyonlara oksitleyici ajanlar denir. Bu özelliklere sahip maddeler arasında güçlü inorganik asitler not edilebilir: sülfürik, hidroklorik, nitrik.
oksitleyici
Alkali metal permanganatlar ve kromatlar da güçlü oksitleyici maddelerdir.
Oksitleyici ajan, enerji seviyesini tamamlamak için ihtiyaç duyduğu reaksiyon sırasında alır (tamamlanmış konfigürasyonun oluşturulması).
İndirgen madde
Herhangi bir redoks reaksiyon şeması, bir indirgeyici ajanın tanımlanmasını içerir. Etkileşim sırasında oksidasyon durumunu artırabilen (diğer atomlara elektron veren) iyonları veya nötr atomları içerir.
Metal atomları tipik indirgeyici maddeler olarak gösterilebilir.
OVR'deki süreçler
Başlangıç maddelerinin oksidasyon durumlarında bir değişiklik ile karakterize edilen başka bir şey.
Oksidasyon, negatif parçacıklar verme sürecini içerir. Restorasyon, onları diğer atomlardan (iyonlardan) almayı içerir.
Ayrıştırma algoritması
Bir çözelti ile redoks reaksiyonlarının örnekleri, lise öğrencilerini kimyadaki yüksek lisans testlerine hazırlamak için tasarlanmış çeşitli referans materyallerde sunulmaktadır.
OGE'de önerilenlerle başarılı bir şekilde başa çıkmak için ve atamaları KULLAN, redoks işlemlerini derlemek ve analiz etmek için algoritmayı bilmek önemlidir.
- Her şeyden önce, şemada önerilen maddelerdeki tüm elementlerin yük değerleri yazılır.
- Atomlar (iyonlar), etkileşim sırasında göstergeleri değiştiren reaksiyonun sol tarafından yazılır.
- Oksidasyon derecesinde bir artış ile "-" işareti ve "+" bir azalma ile kullanılır.
- Verilen ve alınan elektronlar arasında en küçük ortak kat belirlenir (kalansız bölündükleri sayı).
- LCM'yi elektronlara bölerken stereokimyasal katsayılar elde ederiz.
- Bunları denklemdeki formüllerin önüne yerleştiriyoruz.
OGE'den ilk örnek
Dokuzuncu sınıfta, tüm öğrenciler redoks reaksiyonlarının nasıl çözüleceğini bilmiyor. Bu yüzden çok hata yaparlar, OGE'den yüksek puan alamazlar. Eylemlerin algoritması yukarıda verilmiştir, şimdi üzerinde çalışmaya çalışalım somut örnekler.
Eğitimin ana aşamasının mezunlarına verilen önerilen reaksiyonda katsayıların yerleştirilmesine ilişkin atamaların özelliği, denklemin hem sol hem de sağ kısımlarının verilmesidir.
Bu, görevi büyük ölçüde basitleştirir, çünkü etkileşim ürünlerini bağımsız olarak icat etmeye gerek yoktur, eksik başlangıç malzemelerini seçin.
Örneğin, reaksiyondaki katsayıları belirlemek için elektronik terazinin kullanılması önerilmektedir:
İlk bakışta, bu reaksiyon stereokimyasal katsayılar gerektirmez. Ancak onun bakış açısını doğrulamak için tüm unsurların yük numaralarına sahip olması gerekir.
Bakır oksit (2) ve demir oksit (2) içeren ikili bileşiklerde, oksijen için -2 olduğu göz önüne alındığında, oksidasyon durumlarının toplamı sıfırdır, bakır ve demir için bu gösterge +2'dir. Basit maddeler elektron vermez (kabul etmez), bu nedenle oksidasyon durumunun sıfır değeri ile karakterize edilirler.
Elektronların etkileşimi sırasında alınan ve verilen sayıları "+" ve "-" işaretlerini gösteren bir elektronik terazi yapalım.
Fe 0 -2e \u003d Fe 2+.
Etkileşim sırasında alınan ve verilen elektronların sayısı aynı olduğundan, en küçük ortak katı bulmak, stereokimyasal katsayıları belirlemek ve bunları önerilen etkileşim şemasına koymak anlamsızdır.
Görev için maksimum puanı almak için, yalnızca bir çözelti ile redoks reaksiyonlarının örneklerini yazmak değil, aynı zamanda oksitleyici madde (CuO) ve indirgeyici madde (Fe) formülünü ayrı ayrı yazmak gerekir.
OGE ile ikinci örnek
Final sınavı olarak kimyayı seçen dokuzuncu sınıf öğrencilerinin karşılaşabileceği bir çözelti ile redoks reaksiyonlarına daha fazla örnek verelim.
Katsayıların denklemde düzenlenmesinin önerildiğini varsayalım:
Na+HCl=NaCl+H2.
Görevle başa çıkabilmek için öncelikle her basit ve karmaşık madde için oksidasyon durumlarının göstergelerini belirlemek önemlidir. Sodyum ve hidrojen için basit maddeler oldukları için sıfıra eşit olacaktır.
Hidroklorik asitte hidrojen pozitiftir ve klor negatif oksidasyon durumuna sahiptir. Katsayıları yerleştirdikten sonra katsayılarla reaksiyonu elde ederiz.
Sınavın ilki
Redoks reaksiyonları nasıl tamamlanır? KULLANIM'da (Sınıf 11) bulunan bir çözüme sahip örnekler, katsayıların yerleştirilmesinin yanı sıra boşlukların eklenmesini içerir.
Örneğin, reaksiyonu elektronik bir terazi ile tamamlamanız gerekir:
H 2 S+ HMnO 4 = S+ MnO 2 +…
Önerilen şemada indirgeyici ajanı ve oksitleyici ajanı belirleyin.
Redoks reaksiyonlarını oluşturmayı öğrenmek nasıl? Örnek, belirli bir algoritmanın kullanıldığını varsayar.
İlk olarak, problemin durumuna göre verilen tüm maddelerde oksidasyon durumlarını ayarlamak gerekir.
Ardından, bu süreçte hangi maddenin bilinmeyen bir ürün olabileceğini analiz etmeniz gerekiyor. Burada bir oksitleyici ajan (manganez rolünü oynar), bir indirgeyici ajan (kükürttür) bulunduğundan, oksidasyon durumları istenen üründe değişmez, bu nedenle sudur.
Redoks reaksiyonlarının nasıl doğru bir şekilde çözüleceğini tartışırken, bir sonraki adımın elektronik bir oran oluşturmak olacağını not ediyoruz:
Mn +7 3 e= Mn +4 alır;
S -2, 2e= S 0 verir.
Manganez katyonu bir indirgeyici ajan iken, kükürt anyonu tipik bir oksitleyici ajandır. Alınan ve verilen elektronlar arasındaki en küçük kat 6 olacağından katsayıları elde ederiz: 2, 3.
Son adım, orijinal denklemdeki katsayıları ayarlamak olacaktır.
3H 2 S+ 2HMnO 4 = 3S+ 2MnO 2 + 4H 2 O.
Sınavda OVR'nin ikinci örneği
Redoks reaksiyonları nasıl doğru yazılır? Çözümlü örnekler, eylemlerin algoritmasını çözmeye yardımcı olacaktır.
Reaksiyondaki boşlukları doldurmak için elektronik denge yönteminin kullanılması önerilmektedir:
PH 3 + HMnO 4 = MnO 2 +…+…
Tüm elementlerin oksidasyon durumlarını düzenliyoruz. Bu işlemde, oksitleyici özellikler, bileşimin bir parçası olan manganez ile kendini gösterir ve indirgeyici ajan, fosforik asitte oksidasyon durumunu pozitif olarak değiştirerek fosfor olmalıdır.
Yapılan varsayıma göre reaksiyon şemasını elde ederiz, ardından elektronik denge denklemini oluştururuz.
P-3, 8 e verir ve P+5'e dönüşür;
Mn +7, 3e alır, Mn +4'e gider.
LCM 24 olacaktır, bu nedenle fosforun stereometrik katsayısı 3 ve manganez -8 olmalıdır.
Katsayıları ortaya çıkan sürece koyarız, şunu elde ederiz:
3 PH 3 + 8 HMnO 4 = 8 MnO 2 + 4H 2 O+ 3 H 3 PO 4 .
Sınavdan üçüncü örnek
Elektron-iyon dengesini kullanarak, bir reaksiyon oluşturmanız, indirgeyici maddeyi ve oksitleyici maddeyi belirtmeniz gerekir.
KMnO 4 + MnSO 4 +…= MnO 2 +…+ H2SO 4 .
Algoritmaya göre, her element için oksidasyon durumları yerleştiririz. Ardından, işlemin sağ ve sol kısımlarında atlanan maddeleri belirleriz. Burada bir indirgeyici madde ve bir oksitleyici madde verilmiştir, bu nedenle oksidasyon durumları atlanan bileşiklerde değişmez. Kaybedilen ürün su olacak ve başlangıç bileşiği potasyum sülfat olacaktır. Elektronik bir denge yapacağımız reaksiyon şemasını alıyoruz.
Mn +2 -2 e= Mn +4 3 indirgeyici ajan;
Mn +7 +3e= Mn +4 2 oksitleyici ajan.
Orantısızlaştırma işlemine ait olduğu için işlemin sağ tarafındaki manganez atomlarını toplayarak denklemdeki katsayıları yazıyoruz.
2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O \u003d 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4.
Çözüm
Redoks reaksiyonları, canlı organizmaların işleyişi için özellikle önemlidir. OVR örnekleri, çürüme, fermantasyon, sinir aktivitesi, solunum ve metabolizma süreçleridir.
Oksidasyon ve indirgeme metalurji ve kimya endüstrileri ile ilgilidir, bu tür işlemler sayesinde metaller bileşiklerinden restore edilebilir, kimyasal korozyondan korunabilir ve işlenebilir.
Organik olarak bir redoks işlemi hazırlamak veya belirli bir eylem algoritması kullanmak gerekir. Önerilen şemada önce oksidasyon durumları yerleştirilir, ardından göstergeyi artıran (düşüren) unsurlar belirlenir ve elektronik terazi kaydedilir.
Yukarıda önerilen eylem sırasını izlerseniz, testlerde sunulan görevlerle kolayca başa çıkabilirsiniz.
Elektronik terazi yöntemine ek olarak, yarı reaksiyonların derlenmesiyle katsayıların yerleştirilmesi de mümkündür.
