Орындаған: Оразбаева Аружан Тотығу-тотықсыздану реакцияларының әр типіне коэффициенттерін есептеу арқылы 10 мысал реакцияларын келтіру және химиялық реакцияның жылдамдығы мен оның әртүрлі факторларға байланыстылығын зерттеу
жүктеу/скачать 145,69 Kb.
|
1 2
|
Орындаған: Оразбаева Аружан Тотығу-тотықсыздану реакцияларының әр типіне коэффициенттерін есептеу арқылы 10 мысал реакцияларын келтіру және химиялық реакцияның жылдамдығы мен оның әртүрлі факторларға байланыстылығын зерттеу Тотығу-тотықсыздану реакциялар – электрондар бір заттардан екіншісіне ауысуымен байланысты жүретін реакциялар. Сонда, электрондардың донорлары – тотықсыздандырғыштар, ал электрондарды қосып алатын бөлшектер – тотықтырғыштар болып табылады. Тотығутотықсыздану реакцияларында тотықсыздандырғыштар берген электрондар саны тотықтырғыштар қосып алған электрондар санына тең болу керек. Тотығу-тотықсыздану реакцияны жартылай тотығу және жартылай тотықсыздану реакцияларға бөлуге болады. Жартылай реакцияға қатысатын заттар тотығу-тотықсыздану жұбын құрайды. Тотығу-тотықсыздану жұбын Ox/Red түрінде белгілейді. Мысалы: Cu2++Zn→Cu+Zn2+ Cu2+Ox1+2e→Cu Red1 Zn Red2 -2e→Zn2+Ox2 Тотығу-тотықсыздану реакция тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты бір-бірінен бөлгенде де жүре алады, егер екі жүйені электрондар ауысалатын өткізгіш сымымен, ал ерітінділерді иондар ауысатын тұз ерітіндісінен жасалған көпіршемен жалғастырса. Бұндай екі жартылай тотығу-тотықсыздану жұптарынан тұратын жүйе гальваникалық элемент деп аталады. Тотығу – тотықсыздану реакцияларында тотықсыздандырғыштар берген электрондар мен тотықтырғыштар қосып алған электрондардың саны тең болу керек. Тотығу – тотықсыздану реакциясын жартылай тотығу және жартылай тотықсыздану реакцияларына бөлуге болады. Мысалы: 2 Fe 3+ + Sn 2+ ↔2 Fe 2+ + Sn4+ Бұл реакцияның жартылай тотығу реакциясы Sn 2+ – 2е → Sn4+ , не Sn 2+ → Sn4+ + 2е жартылай тотықсыздану реакциясы Fe 3+ + е → Fe 2+ /*2 2 Fe 3+ + 2е → 2 Fe 2+ Жартылай реакцияға кіретін заттар тотығу – тотықсыздану жұбын түзеді (Sn4+/ Sn 2+, Fe 3+/ Fe 2+ ). Бұл жұптың бір компоненті тотыққан түрі (Sn4+, Fe 3+ ), екінші компоненті тотықсызданған түрі (Sn 2+,Fe 2+ ) болып табылады. Тотығу және тотықсыздану реакциялары қатар жүреді, Sn 2+ жоғалтқан электрондарды Fe3+ қосып алады. Егер реакцияға құрамында оттегі бар күрделі бөлшектер қатысса атомдардың санын теңестіру үшін жартылай реакцияға сутегі иондары, гидроксил иондары не судың молекулалары кіруі мүмкін. Мысалы, Fe 2+ + MnO4- →Fe3+ +Mn 2+ Тотықтырғыш МnO4- реакцияның нәтижесінде оның тотықсызданған түрі Mn 2+-ке айналады.МnO4- → Mn2+. Теңдіктің екі жағындағы атомдардың санын теңестіру үшін жартылай реакцияның оң жағына төрт су молекуласы жазылады, осыған байланысты теңдіктің сол жағына сегіз сутегі иондары жазылады: МnO4-+ 8Н+ → Mn2++ 4Н2О Осы жүйенің тотығу – тотықсыздану жұбы МnO4-, 8Н+/Mn2+. Зарядтардың санын теңестіру үшін тепе теңдіктің сол жағына бес электрон қосылады: МnO4-+ 8Н++5е → Mn2++ 4Н2О Екінші жартылай реакция Fe2+-1e →Fe3+не Fe2+→Fe3++1e Қосып алатын электрондар мен берілетін электрондардың санын теңестіру үшін келесі реакция беске көбейтіледі: 5Fe2+- 5e → 5 Fe3+ Қорытып жазғанда: МnO4-+ 8Н++5е → Mn2++ 4Н2О Fe2+-1e →Fe3+ МnO4-+8Н++5 Fe2+→ Mn2++4Н2О+5Fe3+ Сызба нұсқада екі жартылай элемент екі вертикалды сызықпен бөлінеді, ал тотығутотықсыздану жұбы – бір сызықпен. Вольтметр осындай гальваникалық элементтің электр қозғауыш күшін көрсетеді яғни потенциалдар айырымын Э.Қ.К. = ЕOx – ERed Біз күкірттің бірнеше қосылыстарын білеміз: күкіртті сутек H2S, күкірт қышқылы H2SО4, күкірт (VI) оксиді SО3, күкіртті қышқыл H2SО3, күкірт (IV) оксиді SО2. Міне, осы заттардың әрқайсысының тотығу-тотықсыздану реакцияларындағы атқарар рөлін тек олардың формулаларына қарап анықтауға болады. Ол үшін осы қосылыстардағы элементтердің тотығу дәрежелерін пайдалануға болады. Көрсетілген қосылыстардағы күкірттің тотығу дәрежелері: - 2 (H2S), +4 (H2SО3, SO,), +6 (H2SО4, SО3) мәндерін көрсетеді, енді осы сандарды сан өсіне салып, тотығу дәрежелерінің өзгерулерін қарастыралық: Тотығу - тотықсыздану реакцияларының бірнеше типке бөлінеді. 1.Молекулааралық немесе молекулалар арасындағы реакциялар - әр түрлі екі зат әрекеттескенде екеуінің де тотығу дәрежесі өзгереді 6KI + 2KMnO4 + 4H2O → 3I2 + 2MnO2 + 8KOH 2.Молекулалардың ішіндегі реакциялар – бір заттың ішінде әрі тотықтырғыш, әрі тотықсыздандырғыш болады: 3.Өзіндік ТТР немесе диспропорциялану реакциясы –заттағы бір элементтің атомдары әрі тотықтырғыш, әрі тотықсыздандырғыш болады: Химиялық реакция жылдамдығы жайлы білетінім. Химиялық реакцияның жылдамдығын және оған әсер ететін факторларды (температура, концентрация, қысым, жанасу бетінің аумағы, катализатор) зерттейтін химияның саласы химиялық кинетика деп аталады. Реагенттердің жоғары концентрациясы бірлік уақытында тиімді соқтығысуды тудырады, бұл реакция жылдамдығының өсуіне әкеледі (нөлдік реакциядан басқа). Сол сияқты, өнімнің жоғары концентрациясы төмен реакция жылдамдығымен байланысты . Реактивтердің олардың газ концентрациясы өлшемі ретінде ішінара қысымын пайдаланыңыз. жүктеу/скачать 145,69 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2