Тақырыбы: атом-молекулалық ілім. Химияның негізгі түсініктері мен заңдары
Тотығу-тотықсыздану реакцияларының жіктелуі
жүктеу/скачать 1,81 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Тотығу – тотықсыздану реакция теңдеулерін кұру.
- Электрондық баланс әдісі.
| Тотығу-тотықсыздану реакцияларының жіктелуі
Әдетте, тотығу-тотықсыздану реакцияларын молекулааралық, молекулаішіндік, диспропорциялық деп үш типке бөледі. Молекулааралық реакцияға тотықтырғышы мен тотықсыздандырғышы әр затта болатын реакциялар жатадыСонымен қатар, құрамдарында бір элементтің әртүрлі тотығу дәрежесін-дегі атомы болатын зат арасындағы реакцияларды жатқызуға болалы: Молекулаішіндік реакцияға тотықтырғышта, тотықсыздандырғышта бір затта болатын реакциялар жатады. Бұл жағдайда тотығу дәрежесі кіші атомды тотығу дәрежесі үлкен атом то-тықтырады. Ондай реакцияларға термиялық ыдырау реакциялары жатады. Мәселен: Бұған тағы да, бір элемент атомдарының әртүрлі тотығу, дәрежесінде болатын заттардың ыдырауын жатқызуға болады: Диспропорциялық реакциялар жүргенде бір элемент атомының тотығу дәрежесі бір мезгілде жоғарылап әрі төмендейді. Бастапқы заттар түзген қосылыстардың біреуінің атомының тотығу дәрежесі жоғары, ал екіншісінікі төмен болады. Бұл реакциялар тотығу дәрежесінің а р а л ы қ мәні болатын атомдары бар заттарға тән екендігі айқын. Мәселен, марганецтің тотығу дәрежесі +6-ға ( + 7 мен +4-тің арасында) тең калий манганатының К2МnО4 өзгеруі, бұған мысал бола алады. Бұл тұз ерітіндісінің әдемі күңгірт жасыл түсі болады ( ионының түсі), бірақ та ерітіндінің түсі қоңыр түске ауысады. Себебі, тұнбаға МnО2 түсіп және МnО ионы түзіледі. Мынадай реакция жүреді: Диспорциялық реакцияға өте жиі кездесетін мына реакциялар да жатады: Бұрын диспропорциялық реакцияларды өздігінен тотығу-тотықсыздану реакциялары деп атаған. Тотығу – тотықсыздану реакция теңдеулерін кұру. Тотығу-тотықсыздану реакцияларын әдетте екі түрлі әдіс арқылы теңестіреді: электрондық баланс әдісі және жартылай реакция әдісі. Электрондық баланс әдісі. Электрондық баланс әдісі бойынша тотығу –тотықсыздану реақция теңдеулерін теңестіргенде келесі ережелер орындалуы қажет: берілген реакцияда тотықсыздандырғыштың барлық бөлшектері арқылы берілген электрондар саны, тотықтырғыштың барлық болшектері қосып алатын электрондар санына тең болады. Аталған әдіс бойынша тотығу-тотықсыздану реақцияларын теңестіру үшін бастапқы заттар мен реакция өнімдерінің формулаларын білу, молекулалар мен иондардағы элементтердің тотығу дәрежелерін есептеп табуды үйреніп және әрекеттердің ретін қатаң ұстану қажет. Айтылғанды нақты мысалда қарастырайық. Калий сульфитін қышқыл ортада калий дихроматымен тотықтырудың реакция теңдеуі берілсін: Алдымен тотығу дәрежелері өзгеретін элементтерді анықтайды. K2Cr2+6O7 + K2S+4O3 + H2SO4 → Cr2+3(SO4)3 + K2S+6O4 + H2O. Сонсын қосылыстардағы элементтердің тотығу және тотықсыздану үрдістерін шартты түрде жазып көрсетеді : тотықтырғыш Cr+6→ Cr+3 – тотықсызданған пішіні; (тотықсыздану үрдісі) тотықсыздандырғыш S+4 → S+6 тотыққан пішіні. (тотығу үрдісі) Осыдан кейін электрондық баланс құрылады. Ол үшін тотықтырғыштың барлық атомдары қосып алуға тиісті электрондар саны есептелінеді де, оны тотықсыздану үрдісінің сол жағына қосады. Берілген мысалда хром +6 тотығу дәрежесінен +3 тотығу дәрежесіне ауысады, сондықтан 3 электрон (3ē) қосу керек. Алайда тотықтырғыш молекуласында K2Cr2O7 екі хром атомы бар, ендеше сәйкес сызбада екі хром атомы бар, ендеше сәйкес сызбада екі хром атомы оң сәйкес және сол жақтарында көрсетіледі. Сөйтіп, қосып алатын электрондар саны 2 есе артады. Тотықсыздандырғыштың сол жағында электрондарды алып тастайды. Осының нәтижесінде: 2 Cr+6 + 6ē → 2 Cr+3 S+4 - 2ē → S+6. Әр-бір көрсетілген сызбадағы электрондар саны өзара теңескенде электрондық баланс орнайды. Тотықтырғыш молекуласы тотықсыздандырғыш молекуласынан 3 есе артық электрондар қосып алатыны белгілі. Сондықтан электрондық баланс сақталу үшін екінші үрдіс - тотығу үрдісі – біріншіден үш есе жылдам жүруі қажет. Бұны сызбаның оң жағындағы коэффициенттер түрінде көрсетеді: 2 Cr+6 + 6ē → 2 Cr+3 │1 S+4 - 2ē → S+6 │3 Алынған коэффициенттерді теңдеудің сол жағындағы тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың алдына және теңдеудің оң жағындағы тотығу және тотықсыздану өнімдерінің алдына қояды (1 коэффициенті қойылмайды): K2Cr2O7 + 3 K2SO3 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 K2SO4 + H2O Тотығу дәрежелері өзгермейтін ортадағы аниондарды біріктіруге қатысатын металл иондарын теңестіреді . Берілген мысалда бұндай ион ретінде калий дихроматы құрамындағы калий иондары қарастырылады. Хром (III) сульфатына ауысқаннан кейін хлор байланыссыз қалады. Реакция ортасы - күкірт қышқылы әсерінен К+ иондары сульфат-иоңдармен бірігеді. Сондықтан калий иондарын теңестіру үшін теңдеудің оң жағына калий сульфаты молекуласы түрінде жазамыз: K2Cr2O7 + 3 K2SO3 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 K2SO4 + K2SO4 + H2O Ортаның алдындағы коэффициентті анықтайды. Орта - күкірт қышқылы, ол SO42- иондарын береді. Оң жақта тұздар құрамында 7 сульфаттық топтар бар, оның 3-еуі калий сульфиті тотығуы нәтижесінде пайда болады. Ендеше тұзтүзуге қалған 4 сульфаттық топ қажет болды. Сондықтан күкірт қышқылы формуласының алдына 4 коэффициентін қояды: K2Cr2O7 + 3 K2SO3 + 4 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + H2O. Судың алдындағы коэффициенттерді таңдай отыра, сутек атомы сандарын теңестіреді: K2Cr2O7 + 3 K2SO3 + 4 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + 4 H2O. Реакция теңдеуінің оң және сол жағындағы оттек атомының сандарын санай отыра, коэффициенттердің дұрыс қойылғанын тексереді: 7 + 9 + 16 = 12 + 16 + 4 32 = 32 Теңестірілгеннен кейін реакция теңдеуіндегі бағытты теңдік белгісімен ауыстыруға болады: K2Cr2O7 + 3 K2SO3 + 4 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + 4 H2O. жүктеу/скачать 1,81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|