Stud.kz

Әрекеттесуші массалар заңын тотығу-тотықсыздану тепе-теңдігіне қолданылуы және аналитикалық химиядағы орны


Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:   

Ф КГМУ 4/3-04/02

ИП №6 от 14 июня 2007 г.

.

Қарағанды мемлекеттік медицина университеті

Химия курсымен фармацевтикалық пәндер кафедрасы

ДӘРІС

Тақырыбы: «Әрекеттесуші массалар заңын тотығу-тотықсыздану тепе-теңдігіне қолданылуы және аналитикалық химиядағы орны»

Пәні: Аналитикалық химия

Мамандығы: 5В110300-«Фармация»

Курс: 2

Уақыт (ұзақтығы) : 50 мин

Қарағанды 2014

Кафедраның жиналысында бекітілген

_27__. _06__. 2014. № _10___ Хаттама

Курсқа жауапты Власова Л. М.

Тақырыбы: Әрекеттесуші массалар заңын тотығу-тотықсыздану тепе-теңдігіне қолданылуы және аналитикалық химиядағы орны.

Мақсаты: Маңызды тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар, екідайлы қасиет тотықтырғыш-тотықсыздандырғыш туралы ұғымды қалыптастыру және тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың эквивалентін анықтауға мысалдар негізінде оқыту.

Дәріс жоспары: Маңызды тотықтырғыштар.

  1. Маңызды тотықсыздандырғыштар.
  2. Екідайлы қасиет тотықтырғыш-тотықсыздандырғыш.
  3. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың эквиваленті.

Дәріс тезистері:

Аса маңызды тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар.

Маңызды

тотықтырғыштар

Маңызды

тотықсыздандырғыштар

Маңыздытотықтырғыштар:
  1. Теріс тотығу дәрежелі күйге ауысатын бейметалдар (CI2, Br2, I2, F2, S, O3) .
  2. Бейтарап күйге ауысатын металдар мен сутек катиондары: Ag+, Cu2+, Н+.
  3. Құрамындағы элементтердің тотығу дәрежесі жоғары немесе аса жоғары болатын күрделі заттар. Мысалы: калий перманганаты KMnO4, К2МпО4, марганец (ІУ) оксиді MnO2калий дихроматы K2Cr2O7, калий хроматы K2CrO4, FeCI3, HNO3, HCIO4, H2SeO4, PbO2, Ag2O, H2O2, CuO, гипохлоридтер, хлораттар мен перхлораттар.
  4. Концентрлі Н2SO4, концентрлі HNO3пен НҒ қоспасы, «патша арағы» (3:1 қатынастағы концентрлі НСІ және HNO3) .
  5. Электролиз кезіндегі анод.
Маңыздытотықсыздандырғыштар:
  1. Оң тотығу дәрежелі күйге ауысатын барлық металдар.
  2. Оң тотығу дәрежелі күйге ауысатын барлық бейметалдар (Н2сутек, В бор, С көміртек) .
  3. Құрамына тотығу дәрежесі төмен немесе өте төмен болатын элементтер енетін күрделі заттар. Мысалы: FeCI2; ҒеSO4; Cr2(SO4) 3; MnSO4; H2S; HCI; HBr; HI; NH3; CO; N2H4; NO; SO2; H3PO3; H2SO3және оның тұздары; HNO2; SnCI2; Na2S2O3.
  4. Органикалық заттар-альдегидтер, спирттер, глюкоза, құмырсқа және қымыздық қышқылдары.
  5. Электролиз кезіндегі катод.

Атомдардың тотығу дәрежесi өзгере журетiн реакциялар тотығу-тотығсыздану реакциялары деп аталады. Тотығу-тотығсыздану реакциялары үш топқа болiнедi: молекулааралық, молекулаiшiлiк және диспропорция реакциялары.

1. Молекулааралық тотығу-тотықсыздану реакцияларында тотыктырғыш пен тотығсыздандырғыш әр турлi заттардың құрамында болады.

2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 8H 2 SO 4 -- 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

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

2KClO 3 --- 2KCl + 3O 2

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

2KClO 3 KClO 4 + KCl

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.

Тотығу-тотығсыздану реакциялары тiрi организмдерде журетiн демалу және зат алмасу процестерiнiң, шiру және ашу, сол сиякты жасыл өсiмдiктердегi фотосинтез реакцияларының, адам мен жануарлардың жүйке кызметтерiнiң негiзiн калайды. Тотығу-тотығсыздану реакцияларын шикiзаттар жанғанда, металдардың коррозиясы және электролиз процестерi кезiнде де байкауға болады. Тотығу-тотығсыздану реакцияларының аркасында гальваникалық элементтер мен аккумуляторларда химиялық энергия электр энергиясына айналады.

Тотығу-тотықсыздану реакциялары .

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 оттегімен тотығу реакциялары болып табылады.

Дәрілер дайындауда жеке компоненттердің тотығу-тотықсыздану қабілеттілігін білу қажет. Мысалы майда еритін витаминдерді дайындау кезінде оның ауадағы оттегімен 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 немесе

элементердің белгілі қасиеттері арқылы анықталады. Бұл әдістің қолданылуын нақтылы мысалдар арқылы қарастырайық.

1 мысал. Палладий (ІІ) нитраты ерітіндісінің мыспен әрекеттесу реакциясы-

ның теңдеуін құрастыру. Реакцияның бастапқы және соңғы заттарының

формулаларын жазып олардың тотығу дәрежелерінің өзгеруін көрсетеміз;

Сu 0 + Pd(NO 3 ) 2 = Cu +2 (NO 3 ) 2 + Pd 0

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. Бүл өзгерістерді электрондық теңдеу арқылы бейнелеуге болады.

Сu 0 -- 2e =Cu +2 1

Pd +2 + 2e = Pd 0 1

Мүнда тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш коэффициенті. Реакцияның

соңғы теңдеуі;

Cu + Pd(NO 3 ) 2 = Cu(NO 3 ) 2 + Pd болады

Реакцияның жалпы теңдеуінде электрондар көрсетілмейді. Құрастырылған теңдеудің дұрыс екендігін тексеру үшін оң және сол жақтағы әрбір элементтің атомының сан мәнін есептейміз. Мәселен, оң жақта оттегінің 6 атомы бар, ал сол жақта да 6 атомы бар, палладийдікі 1 және 1, мыстікі де 1 мен 1. демек, теңдеу дұрыс құрастырылған. Бұл теңдеуді иондық түрде қайта жазамыз;

Cu + Pd 2+ + 2NO 3 - = Cu 2+ +2NO 3 - + Pd

Бірдей иондарды қысқартқаннан кейін

Cu + Pd 2+ = Cu 2+ + Pd

теңдеуін аламыз.

2-мысал. Концентрленген тұз қышқылының марганец (ІV) оксидімен әрекеттесу реакциясының теңдеуін шығару керек (лаборатория жағдайында реакция арқылы хлор алынады)

Реакцияның бастапқы және соңғы заттарының формулаларын жазамыз;

НСІ -1 +Мп +4з О 2 --- СІ 2 + Мп +2 СІ 2 +Н 2 О

Реакцияға дейінгі және одан кейінгі атомдардың тотығу дәрежесінің өзгеруін көрсетеміз;

НСІ -1 +Мп +4 О 2 🡪 СІ 2 0 +Мп +2 СІ 2 +Н 2 О

Бұл тотығу- тотықсыздану реакциясы, себебі марганец пен хлор атомдарының тотығу дәрежесі өзгереді. НСІ-- тотықсыздандырғыш. МпО 2- тотықтырғыш. Электрондық теңдеуді жазамыз.

2СІ -1 - 2е= СІ 2 0

Мп +4 + 2е =Мп +2

және тотықтырғыш пен тотықсыздадырғыш коэффициенттерін табамыз.

Олар 2 және 1- ге тең. Коэффициент 2 (бір болмайды) қойылады, себебі тотығу дәрежесі 1-ге тең хлордың екі атомы 2 электронды береді. Бұл коэффициент электрондық теңдеуде келтірілген;

2НСІ + МпО 2- СІ 2 +МпСІ 2 +Н 2 О

Басқа әрекеттесуші заттар үшін коэффициенттерді табамыз. Электрондық теңдеуден НСІ-дың екі молекуласынан МпО 2 -нің бір молекуласы келетіндігікөрініп тұр. 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;

4НСІ + МпО 2- СІ 2 +МпСІ 2 +2Н 2 О 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 иондық түрде қайта жазамыз.

4Н + + 4СІ - +МпО 2 = СІ 2 +Мп 2+ +2СІ - +2Н 2 О

Теңдеудің екі жағындағы бірдей иондары қысқартқаннан кейін ( бұл хлор ионы) теңдеуін аламыз.

4Н + +2СІ - +МпО 2 =СІ 2 +Мп 2+ +2Н 2 О

3-мысал Қышқыл ортада калий перманганатының ерітіндісімен күкртсутектің әрекеттесу реакциясының теңдеуін құрастыру. Алдымен реакция схемасын-- бастапқы және алынған заттардың формулаларын жазамыз;

H 2 S + KmпO 4 + H 2 SO 4 ---S +MпSO 4 + K 2 SO 4 +H 2 O

Одан кейін реакцияға дейінгі және одан кейінгі атомдардың тотығу дәрежесінің өзгеруін анықтаймыз;

H 2 S -2 + Kмп +7 О 4 + Н 2 SO 4 ---S 0 + Мп +2 SO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

Марганец пен күкірттің тотығу дәрежесі өзгереді (Н 2 S-тотықсыздандырғыш КмпО 4 -тотықтырғыш)

Әр қарай электрондық теңдеуді құрамыз, яғни электрондады беру немесе қосып алу процесін көрсетеміз,

S -2 -2e= S 0 5

Мп +7 +5е= Мп +2 2

Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың алдындағы коэффиценттерді, ал одан кейін басқа әрекеттесуші заттардың коэффиценттерін табамыз.

Электрондық теңдеуден H 2 S-тің 5 молін және КмпО 4 -тің 2 молін алғанда

күкірт атомдарының 5 молі мен МпSO 4 -тің 2 молін алатындығы көрініп тұр.

Теңдеудің оң және сол жағындағы атомдар санын салыстыра отырып, K 2 SO 4 -тің бір молімен судың 8 молі түзілетіндігін табамыз.

Реакция теңдеуінің соңғы түрі;

5H 2 S +2KМпO 4 +3H 2 SO 4 = 5S + 2МпSO 4 +K 2 SO 4 +8Н 2 O

Теңдеудің дұрыс жазылғандығын оттегі атомын санау арқылы тексереді, сол жақта 2 * 4 +3 * 4=20, ал оң жақта 2 * 4+ 4 + 8 = 20

Теңдеуді иондық түрде қайта жазамыз;

5Н 2 S + 2МпО 4 +6Н= 5S +2Мп +8Н 2 О

Дұрыс жазылған реакция теңдеуі, заттың массалық сақталу заңының орындалуын көрсетеді. Сондықтан, бастапқы заттар мен реация өнімдерінде

гі бірдей атомдардың саны тең болу керек. Зарядтары да сақталу керек.

Бастапқы заттардың зарядттарының қосындысы реакция өнімдерінің зарядта

рының қосындысына тең болу керек.

Жартылай реакция әдісі немесе иондық-- электрондық әдіс.

Бүл әдістің тотықтыру процесімен және тотықсыздандыру процесі үшін иондық теңдеулерді құруға, ал одан кейін оларды жалпы теңдеуге біріктіруге негізделгенін оның аталуы көрсетіп отыр.

Мысалы ретінде электрондық баланс әдісін түсіндіруге пайдаланған реакцияның теңдеуін құрамыз (3-мысалды қара) . Қышқылданған ортада калий перманганат КмпО 4 ерітіндісі арқылы күкіртті сутек газын өткізгенде

ерітіндінің малина түсі жойылып, күнгірттенеді. Тәжірибе ерітіндінің күнгірт

тенуі жай күкірттің түзілуі нәтежесінде, яғни мына процесстің жүретінін

көрсетеді;

Н 2 S-S +2Н +

Бұл схемадағы атомдар саны бірдей. Зарядттарды теңестіру үшін схеманың сол жағынан екі электронды алып, одан кейін стрелканың орнына тепе-теңдік белгісін қою керек;

Н 2 S- 2е =S+ 2Н +

Бұл бірінші жартылыай реакция- тотқсыздандырғыштың Н 2 S тотығу процесі

Ерітіндінің түссізденуі МпО 4 ионының (малина түсті) Мп ионына(түссіз деу

ге болады, бірақ концетрациясы көп болғанда қызғылт түсті болады)

өтуіне байланысты, оны мына схемамен көрсетуге болады;

МпО 4 - Мп 2+

Қышқылды ерітіндіде МпО 4 - ионының құрамында кіретін оттегі, сутегі ионымен су түзеді. Сондықтанда бұл өзгерісті былай көрсетуге болады;

МпО 4 - +8H + -Мп 2+ +4Н 2 О

Стрелканы тепе-теңдік белгісіне ауыстыру үшін зарядтарды теңестіру керек.

Бастапқы заттарда жеті (7+) оң заряд, ал соңғы екі оң (2+) заряд бар. Зарядттардың сақталу шартын қамтамасыз ету үшін схеманың сол жағына 5 электронды қосу керек.

МпО 4 - +8Н + +5е - =Мп 2+ +4Н 2 О

Бұл екінші жартылай реакция, тотықтырғыш МпО 4 - перманганат ионының

тотықсыздану процесі.

Реакцияның жалпы теңдеуін құру үшін, алдымен берілген және алынған

электрондар санын теңестіріп алып, одан кейін жартылай реакция теңдеуін жекелеп қосу керек. Бұл жағдайда, ең кіші еселікті табу ережесіне сай, жартылай реакция теңдеуді көбейтетін көбейткіштер табылып, оған көбейтіледі де, қысқаша түрде былай жазылады;

Н 2 S - 2e =S +2H + 15

МпО 4 - +8Н + +5е = Мп 2+ + 4Н 2 О 2

5H 2 S + 2МпО 4 - +16Н + =5S + 2Мп 2+ +10Н + +8Н 2 О

Теңдеуді 10Н + -ке қысқартып, иондық теңдеудің соңғы түрін аламыз

5Н 2 S +2МпО 4 - +6Н + = 5S +2Мп 2+ +8Н 2 О

Құрылған иондық теңдеудің дұрыс екендігін тексереміз; оттегі атомдарының саны сол жақта 8, оң жақта 8, зарядтарының саны; сол жақта (2-) +(6+) =4, оң жақта +2* (2+) = 4, себебі атомдар мен зарядтар

теңестірілгендіктен теңдеу дұрыс құрылған.

Жартылай реакция әдісі арқылы реакциялардың теңлеуі иондық түрде құрастырылады. Иондық түрден молекулалық түрдегі теңдеуге өту үшін иондық теңдеудің сол жағындағы әрбір анионға сәйкес катион, ал әрбір катионға сәйкес анион табамыз. Одан кейін анықтаған иондарды сол күйінде теңдеудің оң жағынан бастап жазып, иондарды молекулаға біріктіреміз.

5Н 2 S +2МпО 4 - +6Н + =5S +2Мп 2+ +8Н 2 О

2К + +3SО 4 2- = 2К + + 3SO 2-

H 2 S + 2KMmO 4 + 3H 2 SO 4 = 5S + 2MmSO 4 + K 2 SO 4 +8Н 2 О

Сонымен, жартылай реакция әдісімен құрылған тотығу-тотықсыздану реакциясының теңдеуі, электронды баланс әдісімен құрылған теңдеуге әкеледі.

... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Химиялық реакцияның жылдамдығы
Химиялық реакциялардың негізгі бір аналитикалық белгісі тұнбалардың пайда болуы
Аналитикалық химия - Дәрістік кешендер
Тотығу - тотықсыздану процестері
Әрекеттесуші массалар заңын тотығу - тотықсыздану тепе - теңдігіне қолдану
Аналитикалық химия заттың химиялық құрамы мен құрылымын анықтау әдістері туралы ғылым
Атомның массасы ядроның массасына тең
Қышқылдардың химиялық қасиеттерін зерттеу
Коллоидты дисперсті жүйелерді алу
Химиялық реакциялар жылдамдығы
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

google play appstore

instagram tiktok

Ақпарат

Қосымша


Email: info@stud.kz



Реферат Курстық жұмыс Диплом Материал Диссертация Практика Презентация Сабақ жоспары Мақал-мәтелдер 1‑10 бет 11‑20 бет 21‑30 бет 31‑60 бет 61+ бет Негізгі Бет саны Қосымша Іздеу Ештеңе табылмады :( Соңғы қаралған жұмыстар Қаралған жұмыстар табылмады Тапсырыс Антиплагиат Қаралған жұмыстар kz