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 43-0402

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 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 оның тұздары;
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.

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.

2KMnO4 + 5Na2SO3 + 8H2SO4 -- 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 8H2O

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

2KClO3 --- 2KCl + 3O2

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

2KClO3 ---- KClO4 + 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(NO3)2 = Cu+2(NO3)2 + Pd0

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.

Сu0 -- 2e =Cu+2 1
Pd+2 + 2e = Pd0 1

Мүнда тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш коэффициенті. Реакцияның
соңғы теңдеуі;

Cu + Pd(NO3)2 = Cu(NO3)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 + Pd2+ + 2NO3- = Cu2+ +2NO3 - + Pd
Бірдей иондарды қысқартқаннан кейін

Cu + Pd2+ = Cu2+ + 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+4зО2 --- СІ2 + Мп+2СІ2 +Н2О
Реакцияға дейінгі және одан кейінгі атомдардың тотығу дәрежесінің
өзгеруін көрсетеміз;

НСІ-1 +Мп+4О2 ( СІ20 +Мп+2СІ2 +Н2О

Бұл тотығу- тотықсыздану реакциясы, себебі марганец пен хлор
атомдарының тотығу дәрежесі өзгереді. НСІ-- тотықсыздандырғыш.
МпО2—тотықтырғыш. Электрондық теңдеуді жазамыз.

2СІ-1 – 2е= СІ20
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 + МпО2—СІ2 +МпСІ2 +Н2О

Басқа әрекеттесуші заттар үшін коэффициенттерді табамыз. Электрондық
теңдеуден НСІ-дың екі молекуласынан МпО2-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 + МпО2—СІ2 +МпСІ2 +2Н2О 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 - +МпО2 = СІ2 +Мп2+ +2СІ -+2Н2О
Теңдеудің екі жағындағы бірдей иондары қысқартқаннан кейін ( бұл
хлор ионы) теңдеуін аламыз.

4Н+ +2СІ- +МпО2 =СІ2 +Мп2+ +2Н2О
3-мысал Қышқыл ортада калий перманганатының ерітіндісімен
күкртсутектің әрекеттесу реакциясының теңдеуін құрастыру. Алдымен
реакция схемасын-- бастапқы және алынған заттардың формулаларын
жазамыз;
H2S + KmпO4 + H2SO4---S +MпSO4 + K2SO4 +H2O
Одан кейін реакцияға дейінгі және одан кейінгі атомдардың ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.