Тотығу-тотықсыздану процесстер


1. Термодинамика. Негізгі түсініктері мен заңдарын
2. Химиялық кинетика және катализ.
Тотығу дәрежесі- молекулалар мен иондардан тұрады деген жорамал бойынша есептеп шығарыған молекулалардағы атомның шартты заряды
Атомның тотығу дәрежесінің мәні оң, теріс немесе нолге тең. Оң тотығу дәрежесінің мәні оң, теріс немесе нолге тең. Оң тотығу дәрежесі осы элементтің берген электрон санымен өлшеніп, соңына оң таңба (+) қойылады. Теріс тотығу дәрежесі осы элементтің қосып алған электрондарының санымен анықталады да, соңына теріс таңба қойылады
(-) қойылады.
Элементтердің тотығу дәрежесін анықтағанда төмендегі жағдайларды ескереді:
1) Жай заттардағы атомдардың тотығу дәрежесі нольге тең;
2) Молекулалардағы атомдардың тотығу дәрежесінің алгебралық қосындысы нолге тең болады;
3) Қосылыстарда сілтілік металдардың тұрақты тотығу дәрежесі (+1), II топтың негізгі топша металлдары, мырыш және кадмий (+2);
4) Сутектің тотығу дәрежесі барлық қосылыстарда (+1), тек гидрид металдарында тотығу дәрежесі( -1) тең (NaH, CaH2және т. б.) ;
5) Қосылыстарда оттегінің тотығу дәрежесі (-2) тең, тек пероксидте (-1) және оттек фторидінде OF2 (+2).
Мысалы, қосылыстарда NH3, N2H4, NH2OH, N2O, NO, НNO2, NO2 және HNO3 азоттың тотығу дәрежелері -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5 тең.
Тотығатын зат электронды береді де, тотықсызданатын зат электронды қосып алады. Реакция кезінде электрондарды беретін бөлшекті (атомды,ионды немесе молекуланы) тотықсыздандырғыш дейді, ал электронды қосып алатын бөлшекті тотықтырғыш деп атайды.
Барлық тотығу-тотықсыздану реакцияларын негізгі үш типке бөлуге болады:молекулааралық, молекулаiшiлiк және диспропорция реакциялары.
1. Сейтембетов Т.С. Химия – Алматы: Эверо, 2010 ж
2. Веренцова . Бейорганикалық коллойдтық және физикалық химия – Алматы: Эверо,
2010 ж
Қосымшалар:
1. А:Ж: Сарсенбекова Химия: Дәріс курсы. Оқу-әдістемелік құрал. Қараганды 2010ж
2. Ж:М: Тулегенова Л:А:Смакова: Химия пәнінен тәжірибелік тапсырмалардың
жинағы. Оқу - әдістемелік. Қарағанды 2011ж
3.Патсаев Ә.Қ. Бейорганикалық және физколлоидтық химия. Алматы,2004.
4.Патсаев Ә.К., Шитыбаев С.А. Бейорганикалық және физ.коллоидтық химияның тәжірибелік-зертханалық сабақтарына қолданба. Шымкент, 2006 .

Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






Тақырыбы: Тотығу-тотықсыздану процесстер
Мақсаты:
Студенттерге термодинамиканың негізгі түсініктері мен заңдарын таныстырып,
химиялық реакциялардың кинетикасы және тірі организмдегі катализдің ролі
туралы түсінік беру.
Дәрістің жоспары:
1. Термодинамика. Негізгі түсініктері мен заңдарын
2. Химиялық кинетика және катализ.
Дәріс тезисі: :
Тотығу-тотықсыздану реакциялары

Тотығу және тотықсыздану

Тотығу дәрежесі- молекулалар мен иондардан тұрады деген жорамал бойынша
есептеп шығарыған молекулалардағы атомның шартты заряды
Атомның тотығу дәрежесінің мәні оң, теріс немесе нолге тең. Оң тотығу
дәрежесінің мәні оң, теріс немесе нолге тең. Оң тотығу дәрежесі осы
элементтің берген электрон санымен өлшеніп, соңына оң таңба (+) қойылады.
Теріс тотығу дәрежесі осы элементтің қосып алған электрондарының санымен
анықталады да, соңына теріс таңба қойылады
(-) қойылады.
Элементтердің тотығу дәрежесін анықтағанда төмендегі жағдайларды
ескереді:
1) Жай заттардағы атомдардың тотығу дәрежесі нольге тең;
2) Молекулалардағы атомдардың тотығу дәрежесінің алгебралық қосындысы
нолге тең болады;
3) Қосылыстарда сілтілік металдардың тұрақты тотығу дәрежесі (+1), II
топтың негізгі топша металлдары, мырыш және кадмий (+2);
4) Сутектің тотығу дәрежесі барлық қосылыстарда (+1), тек гидрид
металдарында тотығу дәрежесі( -1) тең (NaH, CaH2және т. б.) ;
5) Қосылыстарда оттегінің тотығу дәрежесі (-2) тең, тек пероксидте (-
1) және оттек фторидінде OF2 (+2).
Мысалы, қосылыстарда NH3, N2H4, NH2OH, N2O, NO, НNO2, NO2 және HNO3
азоттың тотығу дәрежелері -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5 тең.
Тотығатын зат электронды береді де, тотықсызданатын зат
электронды қосып алады. Реакция кезінде электрондарды беретін бөлшекті
(атомды,ионды немесе молекуланы) тотықсыздандырғыш дейді, ал электронды
қосып алатын бөлшекті тотықтырғыш деп атайды.
Барлық тотығу-тотықсыздану реакцияларын негізгі үш типке бөлуге
болады:молекулааралық, молекулаiшiлiк және диспропорция реакциялары.
1. Молекулааралық тотығу-тотықсыздану реакцияларында тотыктырғыш пен
тотығсыздандырғыш әр турлi заттардың құрамында болады.

2. Молекулаiшiлiк тотығу-тотығсыздану реакцияларында тотыктырғыш пен
тотығсыздандырғыш бiр заттың құрамында болады.

3. Диспропорция реакцияларында бiр атом әрi тотықтырғыш, әрi
тотығсыздандырғыш болады.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларында электрондарды беретiн заттар
тотығсыздандырғыш, ал электрондарды қосып алатын заттар тотықтырғыш деп
аталады. Реакция барысында тотығсыздандырғыштың тотығу дәрежесi жоғарылап,
тотығады, ал тотығтырғыштың тотығу дәрежесi төмендеп, тотықсызданады.
3. Аса маңызды тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар
5 кесте- маңызды тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар
Маңызды Маңызды
тотықтырғыштар тотықсыздандырғыштар
Теріс тотығу дәрежелі күйге ауысатынОң тотығу дәрежелі күйге ауысатын
бейметалдар (CI2, Br2, I2, F2, S, барлық металдар.
O3). Оң тотығу дәрежелі күйге ауысатын
Бейтарап күйге ауысатын металдар менбарлық бейметалдар (Н2 сутек, В бор,
сутек катиондары: Ag+, Cu2+,Н+. С көміртек).
Құрамындағы элементтердің тотығу Құрамына тотығу дәрежесі төмен
дәрежесі жоғары немесе аса жоғары немесе өте төмен болатын элементтер
болатын күрделі заттар. Мысалы: енетін күрделі заттар. Мысалы:
калий перманганаты KMnO4, К2МпО4, FeCI2; ҒеSO4; Cr2(SO4)3; MnSO4; H2S;
марганец (ІУ) оксиді MnO2 калий HCI; HBr; HI; NH3; CO; N2H4; NO;
дихроматы K2Cr2O7, калий хроматы SO2; H3PO3; H2SO3 және оныңт ұздары;
K2CrO4, FeCI3, HNO3, HCIO4, H2SeO4, HNO2; SnCI2; Na2S2O3.
PbO2, Ag2O, H2O2, CuO, Органикалық заттар-альдегидтер,
гипохлоридтер, хлораттар мен спирттер, глюкоза, құмырсқа және
перхлораттар. қымыздық қышқылдары.
Концентрлі Н2SO4 концентрлі HNO3 Электролиз кезіндегі катод.
пен НҒ қоспасы, патша арағы (3:1
қатынастағы концентрлі НСІ және
HNO3).
Электролиз кезіндегі анод.

Тотығу-тотықсыздануреакциялары тiрi организмдерде журетiн дем алу және
зат алмасу процестерiнiң, шiру және ашу, сол сиякты жасыл өсiмдiктердегi
фотосинтез реакцияларының, адам мен жануарлардың жүйке кызметтерiнiң
негiзiн калайды. Тотығу-тотығсыздану реакцияларын шикiз аттар жанғанда,
металдардың коррозиясы және электролиз процестерi кезiнде де байкауға
болады. Тотығу-тотысыздану реакцияларының аркасында гальваникалық
элементтер мен аккумуляторларда химиялық энергия электр энергиясына
айналады.
9.1.4 Тотығу-тотықсыздануреакциялары
Медицина және фармацияда тотығу-тотықсыздану реакциялары маңызды роль
атқарады. Олар көптеген тіршілікке биохимиялық процесстердің негізінде
жатыр. Ағзаның тіршілігі үшін энергия қажет. Биологиялық жүйелерде энергия
көзі болып күрделі органикалық қосылыстардың оттегі мен тотығу реакциялары
болып табылады.
Дәрілер дайындауда жеке компоненттердің тотығу-тотықсыздану
қабілеттілігін білу қажет. Мысалы майда еритін витаминдерді дайындау
кезінде оның ауадағы оттегі мен жеңіл тотығуын ескеру керек. К-витамині
тотығу кезінде белсенділігі өзгермейді, ал өнімдері тотығу кезінде улы. В-
дәрумені сілтілі және бейтарап ерітінділерде, қатты дәрілік түрде де жеңіл
тотығады, яғни әсіресе сілті ортада тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш
әсерінен ол белсенсіз күйге өтеді.
Тотығу дәрежесі- бұл молекулалар түзілу кезіндегі атомда пайда болатын
шартты заряд.
Тотығу-тотықсыздану реакциялары (ТТР) деп реакциялар жүру барысында
атомдардағы тотығу дәрежесінің өзгеруін айтамыз. ТТР-ры екі өзара
байланысты процесстерден тұрады: тотығу процессінен және тотықсыздану
процессінен.
Тотығу процессі – электрондарды беру процессі, осы кезде атомның тотығу
дәрежесі артады.
Тотықсыздану процессі - электрондарды қосып алу процессі, осы кезде
атомның тотығу дәрежесі төмендейді.
Тотығу-тотықсыздандыру реакцияларының теңдеулерін
құрастыру
Тотығу-тотықсыздану реакцияларының теңдеуін құруда екі әдіс -
1. электрондық баланс әдісі
2 . жартылай реакция әдістері
Электрондық баланс әдісі.
Бұл әдіс бастапқы және соңғы заттардағы атомдардың тотығу дәрежесін
салыстыруға негізделген. Мұнда негізгі талап бойынша
тотықсыздандырғыш берген электрондар саны тотықтырғыш қосып алған
электрондар санына тең болу керек. Теңдеуді құру үшін реакцияға
қатысатын заттардың және реакция нәтежесінде алынатын өнімдердің
формулаларын білу қажет. Соңғылар тәжірибе жүзінде немесеэлементердің
белгілі қасиеттері арқылы анықталады. Бұл әдістің қолданылуын
нақтылы мысалдар арқылы қарастырайық.
1 мысал. Палладий (ІІ) нитраты ерітіндісінің мыспен әрекеттесу
реакциясының теңдеуін құрастыру. Реакцияның бастапқы және соңғы
заттарының формулаларын жазып олардың тотығу дәрежелерінің өзгеруін
көрсетеміз;

Мыс екі электронды беріп мыс ионын түзеді, оның тотығу дәрежесі 0 - ден
+2-ге артады. Мыс -тотықсыздандығыш. Палладий ионы екі электронды қосып
алып, тотығу дәрежесін +2-ден 0-ге өзгертеді. Палладий (ІІ) нитраты –
тотықтырғыш. Бұл өзгерістерді электрондық теңдеу арқылы бейнелеуге болады.
Сu0- 2e =Cu+2 1
Pd+2+ 2e = Pd0 1

Мұнда тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш коэффициенті. Реакцияның соңғы
теңдеуі;
Cu +Pd(NO3)2 = Cu(NO3)2 +Pd болады
Реакцияның жалпы теңдеуінде электрондар көрсетілмейді.
Құрастырылғантеңдеудің дұрыс екендігін тексеру үшін оң және сол жақтағы
әрбір элементтің атомының сан мәнін есептейміз. Мәселен, оң жақта
оттегінің 6 атомы бар, ал сол жақтада 6 атомы бар, палладийдікі 1
және 1, мыстікіде 1 мен 1. демек, теңдеу дұрыс құрастырылған. Бұл
теңдеуді иондық түрде қайта жазамыз;

Бірдейиондарды қысқартқаннан кейін
Cu + Pd2+ = Cu2+ + Pd теңдеуін аламыз.
2-мысал. Концентрленген тұз қышқылының марганец (ІV) оксидімен әрекеттесу
реакциясының теңдеуін шығару керек (зертхана жағдайында реакция арқылы
хлоралынады)
Реакцияның бастапқы және соңғы заттарының формулаларын жазамыз

Реакцияға дейінгі және одан кейінгі атомдардың тотығу дәрежесінің өзгеруін
көрсетеміз;

Бұл тотығу - тотықсыздану реакциясы, себебі марганец пен хлор атомдарының
тотығу дәрежесі өзгереді. НСІ - тотықсыздандырғыш. МпО2 - тотықтырғыш.
Электрондық теңдеуді жазамыз.
2СІ-1 – 2е= СІ20
Мn+4 + 2е =Мn+2
және тотықтырғыш пен тотықсыздадырғыш коэффициенттерін табамыз.
Олар 2 және 1- гетең. Коэффициент 2 (бір болмайды) қойылады, себебі
тотығу дәрежесі 1-ге тең хлордың екі атомы 2 электронды береді. Бұл
коэффициент электрондық теңдеуде келтірілген;

Басқа әрекеттесуші заттар үшін коэффициенттерді табамыз. Электрондық
теңдеуден НСІ-дың екі молекуласынан МпО2-нің бір молекуласы келетіндігі
көрініпт ұр. Бірақта, түзілетін екі зарядты марганец ионын қосып алу үшін
тағы да қышқылдың екі молекуласы керек екендігін еске ала отырып,
тотықсыздандырғыштың алдына 4 деген коэффициент қою керек. Нәтежесінде 2
молекула су алынады. Теңдеудің соңғы түрі;

болады.
Теңдеудің дұрыс жазылғандығын тексеру үшін кез-келген бір элементтің
атомының санын есептеуге болады, мысалы хлордың сол жақта 4, ал оң жақта
2+2=4 атомы бар. Электрондық баланс әдісінде реакция теңдеуі молекулалық
түрде берілетіндіктен, оларды дұрыс құрастырып және тексеріп барып иондық
теңдеуді жазу керек. Құрылған теңдеуді ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Электролиз
Стандарттық термодинамикалық өлшемдер
Тотығу-тотықсыздану реакциялары жайлы
Ферменттер жайлы
Металдар коррозиясы
Электролиз теориясы
Әрекеттесуші массалар заңын тотығу - тотықсыздану тепе - теңдігіне қолдану
Аналитикалық химия - Дәрістік кешендер
Атом молекулалық ілім. Химияның негізгі түсініктері мен стехиометриялық заңдары (Зат массасының сақталу заңы, құрам тұрақтылық заңы, еселік қатынастар заңы, көлемдік қатынастар заңы, эквиваленттер заңы, Авогадро заңы)
Қышқыл негіз
Пәндер