Тотығу-тотықсыздану реакциялары: элементтердің тотығу дәрежелерін есептеу және теңестіру әдістері

Элементтер және олардың тотығу-тотықсыздану қасиеттері

Орындаған: Ерденбек І. Б.

ҚАЗАҚСТАН-РЕСЕЙ МЕДИЦИНАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ОСӨЖ

101 б тобы фарм.

Тексерген: Кеноханова А. Ж.

Жоспар

Тотығу-тотықсыздану реакциялары

Элементтің тотығу дәрежесі

Тотығу дәрежелерін есептеу

Тотығу-тотықсыздану реакциялар теориясы (ТТР)

Тотықтырғыш, Тотықсыздандырғы

ТТР теңестіру. Электронды баланс тәсілі.

Пайдаланылған әдебиеттер

Тотығу-тотықсыздану реакциялары-нәтижесінде әрекеттесуші заттар құрамына кіретін бір немесе бірнеше элементтердің тотығу дәрежелерінің өзгеруімен жүрілетін реакциялар.

Мысалы:

2Нg2+O2- =2Hg0 + O20 (ТТР)

Элементтің тотығу дәрежесі дегеніміз оның шартты электрондық заряды. Ол қосып алу формуласы арқылы есептелінеді және оң, теріс нөлдік мәнге ие болуы мүмкін, «+» немесе «-» таңбалары болады.

Тотығу дәрежесін есептегенде келесі заңдылықтарды қолдану керек:

1) Атом немесе молекула әрқашан элекртобейтарап, себебі олар да оң таңбалар теріс таңбалар санымен теңеседі;

2) Бөлшектің белгісі оны байланыстыратын электрондық жұбының жақын орналасуына байланысты;

3) Металдар катионы әрқашан оң зарядталады: Al3+, Na+, Ca2+;

4) Қышқыл қалдықтардың анионы әрқашан теріс зарядталады: NO3-, SO42-, PO43-;

5) Бейметаллдардың тотығу-тотықсыздану дәрежесі оң және теріс болуы мүмкін: N3-H4+, HN5+O3.

Сонымен қатар тотығу дәрежесін анықтау үшін келесі қағидалар қолданылады.

1 ) жай заттардың элементінің тотығу дәрежесі 0-ге тең; Na0;

2) қосылыстарда сілтілік металдар (+1) тотығу дәрежесіне тең; K+1OH; Na+1Cl;

3) қосылыстарда жер сілтілік металдар (+2) тотығу дәрежесіне тең; Ca+2SO4;

4) қосылыстарда оттегі (-2) тотығу дәрежесіне ие; H2O-2; ;

ескерту: асқын тотықтарда (-1) ; ; OF2 қосылысында (+2) тотығу дәрежесіне ие.

5) қосылыстарда сутегі (+1) тотығу дәрежесіне тең;

ескерту: металл гидридтерінде сутегі (-1) тотығу дәрежесіне ие, ;

6) молекуланың құрамына кіретін барлык атомдардың тотығу дәрежелерінің алгебралық қосындысы 0-ге тең

Азот атомының қосылыстардағы тотығу дәрежелерін анықтайық,

NH3, N2N4, NH2, N2O, NO, HNO2, NO2, HNO3 қосылыстарында тотығу дәрежесі: -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5 сәйкес болады.

Тотығу дәрежелерін есептеу:

а) H20, Cl20, Al0;

б) K2+Cr26+O72-, K+Mn7+O42-, K2+ Mn6+O42, Cr23+(SO4) 32-;

в) Ca2+F2-, C4-H4+, N3-H3+, (N3-H+4) +N5+O2-3;

г) 0СH+30СO2-O2H+, C-H+3C-H+O2-.

Тотығу-тотықсыздану реакциялар теориясы (ТТР)

1. Тотығу дегеніміз - электрондарды беру процесі: Al0 - 3e¯= Al3+.

2. Тотықсыздану дегеніміз - тотықтырғыштарға электрондардың қосылу процесі: Mn7++5e¯= Mn2+.

3. Тотығу-тотықсыздану процесінде тотықсыздандырғыш берген электрондардың саны тотықтырғыш қосып алған электрондар санына тең болуы шарт.

Тотықтырғыш -электрон қосып алушы бөлшек (бейтарап атом, молекула, ион) .

Тотықсыздандырғыш -электрон беруші бөлшек (бейтарап атом, молекула, ион) .

Тотықсыздандырғыштар (е беруші)

Тотықтандырғыштар ( е қосып алушы)

1. Аниондар Cl-, Br-, I-, F-, S2-, N3-

2Cl-2e=Cl20

2. Me - металдар

Al0-3e=Al3+

3. минимальды тотығу дәрежелі элементтер:

Fe2+, Cu+, Pb2+, Sn2+

Fe2++1e=Fe3+

4. Электролиз кезіндегі катод

1. Галогендер Cl2, Br2, I2, F2

2 Cl0+2e=2Cl‾

2. Максималдық тотығу дәрежелі элементтер:

H2S6+O4, KMn7+O4, K2Cr6+2O7, Fe3+, Cu2+, Pb4+, Sn4+

Fe3++1e=Fe2+

3. Электролиз кезіндегі Анод

Маңызды тотықтырғыштар

1. Маңызды тотықтырғыштар типтік бейметалдар (F2, CL2, Br2, I2, O2), галогендер (-1), оттегі (-2) тотығу дәрежелеріне ие болады.

2. Құрамында оттегі болатын қышқылдар мен тұздар арасында біршама маңызды тотықтырғыштар KМnO4, K2CrO4, K2Cr2O7, концентрленген күкірт қышқылы, азот қышқылы және нитраттар, галогендердің оттекті қышқылдары. Mn+7 тотықтырғыш ретінде ортаның қышқылдығына байланысты алуан түрлі өнімдерге дейін тотықсыздана алады: қышқыл ортада - Mn2+ке дейін, бейтарапта MnO2 -ге дейін сілтілікте MnO4-2 -ке дейін

5K2SO3+2KMnO4+3H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+3H2O

3K2SO3+2KMnO4+H2O =3K2SO4+2MnO2+2KOH

K2SO3+2KMnO4+2KOН=К2SO4 +2K2MnO4+H2O

Калий хроматы және дихроматы құрамында Cr+6 ионы болуынан тотықтырғыш болып табылады, ол Cr+3 ионына дейін қайта тотықсызданады.

K2 Cr2O7 +3H2S+4H2SO4=Cr2(SO4) 3+3S+K2SO4+7H2O.

Концентрленген күкірт қышқылындағы H2S+6O4 күкірт +6 тотығу дәрежелі болғандықтан тотықтырғыш қасиет көрсетеді, ол тотықсызданып +4 (SO2), 0 (S), немесе -2 (H2S) дейін тотықсыздана алады (тотықсыздандырғыш күйі күшті болса, күкірттің тотықсыздануы терең жүреді) .

Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O,

3Mg+4H2SO4=3MgSO4+S+4H2O,

4Zn+5H2SO4=4ZnSO4+H2S+4H2O

Маңызды тотықсыздандырғыштар

1. Қарапайым заттар арасындағы маңызды белсенді металдар (сілтілік, жер сілтілік, мырыш, алюминий, темір және т. б. ), сондай-ақ, кейбір бейметалдар (сутегі, көміртегі, фосфор, кремний) жатады. Мысалы: Көміртегі CO және CO2 -ге дейін тотығады.

C+O2=CO2

2. Оттексіз қышқылдар (HCI, HBr, HI, H2S) және олардың тұздары жай заттарға дейін тотықсызданады.

3. Cілтілік және жер сілтілік металдар гидридтері.

CaH2+2H2O=Ca(OH) 2+2H2

4. Тотығуд дәрежесі ең төмен металдар (Sn2+, Fe2+, Cu+2 иондары және т. б. ) тотыға отырып, өздерінің тотығу дәрежесін арттырады.

SnCI2+CI2=SnCI4

5FeCI2+KМnO4+8HCI=5FeCI3+MnCI2+KCI+4H2O.