Тотығу – тотықсыздану реакциялары. Электрохимия Электродтар

ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН ПЕДАГОГИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Орындаған:Орынтаева А

Тобы:125-16

Қабылдаған:Алтаев У

Тотығу - тотықсыздану реакциялары. Электрохимия

Электродтар

Тотығу - тотықсыздану реакциялары

Тотығу - тотықсыздану процесі ең кеңінен тараған және теориямен практикада маңызды роль атқаратын реакция болып табылады. Тірі ағзаларда жүретін зат алмасу, шіру, ашу, фотосинтез процестері тығыз байланысты. Тотығу - тотықсыздану процесі табиғаттағы заттар айналымын жүзеге асырады. Отынның жануы, металдар коррозиясы, металдар құймаларын дайындау және электролиз процестерінде жүзеге асырады.

Тотығу - тотықсыздану реакциялары

Олардың көмегімен сілті, қышқыл және бағалы өнімдер алынады. Тотығу - тотықсыздану реакциялары әрекеттесуші химиялық заттарда гальвани және отын элементтерінде пайда болатын электр энергиясын тудырады. Адамзат баласы тотығу - тотықсыздану реакциясының мәнін толық түсіне алмаса да, оны кеңінен пайдаланды.

Реакцияның жүруіне ортаның әсері

Қышқылды ортада:

2KMnO4 + 5Na2SO3+3H2SO4= 2MnSO4 +

+ 5 Na2SO4 + 3H2O + K2SO4

2 Mn+7 + 5e- = Mn+2

5 S+4 -2e- = S+6

Реакцияның жүруіне ортаның әсері

Бейтарап ортада:

2KMnO4 + 3Na2SO3+H2O= 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH

2 Mn+7 +3e- =Mn+4

3 S+4 -2e- = S+6

Реакцияның жүруіне ортаның әсері

Сілтілік ортада:

2KMnO4 + Na2SO3+2KOH= K 2MnO4 + Na2SO4 +

+ H2O

2 Mn+7 + e- =Mn+6

3 S+4 -2e- = S+6

Тотығу дәрежесі

Жай заттардың құрамына кіретін элемент атомының тотығу дәрежесі нөльге тең.

Сутектің тотығу дәрежесі гидридтерден басқа қосылыстарды +1 тең.

Оттектің тотығу дәрежесі пероксидтер мен фтор қосылыстарынан басқа қосылыстарында -2 тең.

Қосылыстың құрамындағы барлық атомдардың тотығу дәрежесінің қосындысының жиынтығы нөльге тең.

Иондағы атомдардың тотығу дәрежесінің жиынтық қосындысы ион зарядына тең болады.

Mgº, Cl2º, O2º

+1 +1 -1

HCl, H2O, NaH

-2 -1 +2

H2O, Н2О2, OF2

+1 +6 -2

H2SO4

2(+1) +6+4(-2) =0

+6 -2

SO4

6+4(-2) =-2

Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты танып білу

+4 -2 +1 -2 0

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

SO2 4

тотықтырғыш 3

-1

-2 H2S

тотықсыздандырғыш

Электронды баланс әдісі

+4 -2 +1 -2 0

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

+4 0 +4 _ 0

S → S S +4 e → S 1

+4 → 0 e қосып алу - тотықсыздану

+4 +(-4) =0

-2 0 -2 _ 0

S → S S - 2 e → S 2

-2 → 0 e беру - тотығу

-2 - (-2) =0

Электронды баланс әдісі арқылы реакция теңдеуін құрыңыз: FeSO4+KMnO4+…→…+K2SO4+K2MnO4

Mn тотығу дәрежесі қышқылдық ортада

+7 ден + 2 дейін өзгереді

FeSO4 қышқылдық ортада Fe2 (SO4) 3 өзгереді

10FeSO4+2KMnO4+ 8H2SO4→ 5Fe2 (SO4) 3 +K2SO4+ 2MnSO4 + 8H2O

FeSO4 - тотықсыздандырғыш, KMnO4 - тотықтырғыш

Ормандағы өрт

C + O2 → CO2

Металдар коррозиясы

4Fe +6H2O +3O2 → 4Fe(OH) 3

Вулкан жанарғысында

S + O2 → SO2

Глюкозаның ашуы

Ашу цехы

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Тотығу - тотықсыздану реакциясын пайдаланып

химия өнеркәсібінде, техникада маңызды заттар

- таза металдар, аммиак, сілті, қышқылдар алады.

Осы реакциялар көмегімен химиялық энергия электр энергиясына айналады. Химиялық процестер кезінде электр тоғы түзілетін болса, ондай процестерді электрохимиялық дейді. Электрохимиялық процестерге гальвани элементтерінде, электролиз, металдар коррозиясы кезінде жүретін тотығу - тотықсыздану реакциялары жатады.

Электрохимия

Электрохимия терминдері

Электрод - бұл тотығу н/е тотықсыздану жүретін металдан немесе графиттен жасалған (көбінесе стержень н/е пластиналар ) .

Катод - тотықсыздану жүретін электрод.

Анод - тотығу процесі жүретін электрод.

Электродты потенциал

Металл мен ерітінді арасында біршама потенциал айырмасы түзіледі. Металл иондарының ерітіндіге бөлінуі қайтымды процесс. Бір кезде динамикалық тепе - теңдік орнайды. Оны былай қысқаша жазуға болады:

Ме  Mеn+ + ne

Мұнда, n - металдың заряды.

Тепе - теңдік орнаған кездегі металл мен оны қоршаған ерітінді арасында пайда болған потенциалдар айырмасын электродтық потенциал дейді.

Электродты потенциал

Металдардың стандартты электродтық қатары олардың химиялық қасиетін көрсетеді. Металдың стандартты электродтық потенциалының алгебралық мәні неғұрлым кіші болса, оның соғұрлым тотықсыздандырғыш қасиеті жоғары, тотықтырғыш қасиеті төмен болады. Ең күшті тотықсыздандырғыш литий (Е0 = -3, 045) , ал алтын әлсіз (Е0 = + 1, 438) Сондықтан алтын ионы Au+3 ең күшті тотықтырғыш, ал литий ионы Li + ең әлсіз.