Тотығу-тотықсыздану реакциялары

HNO3, HNO3 тұздары

тек тотықтырғыштар

Азоттың аралық тотығу дәрежелері бар қосылыстар тотықтырғыш ретінде әрекет ете алады, төменгі тотығу дәрежесіне дейін тотықсыздандырылады немесе тотықсыздандырғыш ретінде жоғары тотығу дәрежесіне дейін тотықсызданады.

1-сурет – Азоттың тотығу дәрежесінің өзгеруі

Электрондық баланс әдісіТотығу-тотықсыздану реакцияларының теңестірілуі келесі ережені орындаудан тұрады: тотықсыздандырғыштардың барлық бөлшектері берген электрондар саны әрқашан берілген реакциядағы тотықтырғыштардың барлық бөлшектерімен қосылған электрондар санына тең.

2-мысал. Темірдің оттегімен тотығуының мысалын қолданып электронды теңгерім әдісін көрсетейік:
.

Fe 0 – 3ē = Fe +3 – тотығу процесі;

O 2 + 4ē = 2O –2 – қалпына келтіру процесі.

Тотықсыздандырғыш жүйесінде (тотығу процесінің жартылай реакциясы) темір атомы 3 электрон береді (Қосымша А).

Тотықтырғыш жүйеде (тотықсыздану процесінің жартылай реакциясы) әрбір оттегі атомы 2 электрон – барлығы 4 электрон қабылдайды.

3 және 4 екі санның ең кіші ортақ еселігі 12. Демек, темір 12 электронды, ал оттегі 12 электронды қабылдайды:

Жүйелерді қосу кезінде жартылай реакциялардың сол жағына жазылған 4 және 3 коэффициенттері жартылай реакциялардың барлық құраушыларына көбейтіледі. Жалпы теңдеу көрсетеді теңдеуде қанша молекула немесе ион пайда болуы керек.Теңдеудің екі жағындағы әрбір элемент атомдарының саны бірдей болса, теңдеу дұрыс болады.

Жартылай реакция әдісіэлектролит ерітінділерінде болатын реакцияларды теңестіру үшін қолданылады. Мұндай жағдайларда реакцияларға тек тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш ғана емес, сонымен қатар ортаның бөлшектері де қатысады: су молекулалары (H 2 O), H + және OH – иондары. Мұндай реакциялар үшін электронды-иондық жүйелерді (жартылай реакциялар) қолданған дұрысырақ. Сулы ерітінділердегі жартылай реакцияларды құраған кезде, қажет болған жағдайда, реакция ортасын ескере отырып, H 2 O молекулалары және H + немесе OH – иондары енгізіледі. Әлсіз электролиттер, аз еритін (В қосымшасы) және иондық жүйелердегі газ тәрізді қосылыстар молекулалық түрде жазылған (Қосымша С).

Мысал ретінде калий сульфаты мен калий перманганатының қышқыл және сілтілі ортадағы әрекеттесуін қарастырайық.

3-мысал. Калий сульфаты мен калий перманганаты арасындағы реакция қышқыл ортада:

Элементтердің тотығу дәрежесінің өзгеруін анықтап, оларды теңдеуде көрсетейік. Ең жоғары дәреже KMnO 4 құрамында марганецтің (+7) тотығуы KMnO 4 тотықтырғыш екенін көрсетеді. K 2 SO 3 қосылысындағы күкірт тотығу дәрежесіне ие (+4) – бұл K 2 SO 4 қосылысындағы күкіртке (+6) қатысты тотықсызданған түр. Сонымен, K 2 SO 3 тотықсыздандырғыш болып табылады. Құрамында тотығу дәрежесін өзгертетін элементтері бар нақты иондар және олардың бастапқы жартылай реакциялары келесі формада болады:

Әрі қарайғы әрекеттердің мақсаты - бұл жартылай реакцияларға реакцияның ықтимал бағытын көрсететін көрсеткілердің орнына тең белгілерді қою. Бұл элементтердің түрлері, олардың атомдарының саны және барлық бөлшектердің жалпы зарядтары әрбір жарты реакцияның сол және оң жағында сәйкес келген кезде жасалуы мүмкін. Бұған жету үшін ортаның қосымша иондары немесе молекулалары қолданылады. Әдетте бұл H + иондары, OH – және су молекулалары. Жартылай реакция
марганец атомдарының саны бірдей, бірақ оттегі атомдарының саны тең емес, сондықтан жартылай реакцияның оң жағына төрт су молекуласын енгіземіз: . Жүйеде ұқсас әрекеттерді (оттегін теңестіру) жүргізу
, аламыз
. Сутегі атомдары екі жартылай реакцияда да пайда болды. Олардың саны сутегі иондарының эквивалентті санын теңдеулердің басқа бөлігіндегі сәйкес қосу арқылы теңестіріледі.

Енді жартылай реакция теңдеулеріне кіретін барлық элементтер теңестірілді. Бөлшектердің зарядтарын теңестіру қалады. Бірінші жартылай реакцияның оң жағында барлық зарядтардың қосындысы +2, ал сол жағында заряд +7. Зарядтардың теңдігі теңдеудің сол жағына электрон түріндегі бес теріс зарядты (+5 ē) қосу арқылы қол жеткізіледі. Сол сияқты екінші жартылай реакция теңдеуінде сол жақтан 2 ē алу керек. Енді екі жарты реакцияның теңдеулеріне тең белгілерді қоюға болады:

- қалпына келтіру процесі;

– тотығу процесі.

Қарастырылып отырған мысалда тотықсыздану процесінде қабылданған электрондар санының тотығу кезінде бөлінген электрондар санына қатынасы 5 ׃ 2-ге тең. жиынтық теңдеуреакция, тотықсыздану және тотығу процестерінің теңдеулерін қорытындылағанда бұл қатынасты ескеру қажет – тотықсыздану теңдеуін 2-ге, тотығу теңдеуін 5-ке көбейту керек.

Коэффициенттерді жартылай реакция теңдеулерінің барлық мүшелеріне көбейту және олардың тек оң және сол жақтарын ғана қосу арқылы иондық-молекулалық түрдегі соңғы реакция теңдеуін аламыз:

H + иондары мен H 2 O молекулаларының бірдей санын алып тастау арқылы ұқсас мүшелерді азайтып, біз мынаны аламыз:

Толық иондық теңдеу дұрыс жазылған, орта мен молекула арасында сәйкестік бар. Алынған коэффициенттерді молекулалық теңдеуге көшіреміз:

4-мысал. Калий сульфаты мен калий перманганаты арасындағы реакциялар сілтілі ортада:

Тотығу дәрежесін өзгертетін элементтердің тотығу дәрежелерін анықтаймыз (Mn +7 → Mn +6, S +4 → S +6). Осы элементтерді қамтитын нақты иондар (
,
). Тотығу және тотықсыздану процестері (жартылай реакциялар):

2
- қалпына келтіру процесі

1 – тотығу процесі

Жиынтық теңдеу:

Толық иондық теңдеуде ортаның сәйкестігі бар. Коэффиценттерді молекулалық теңдеуге көшіреміз:

Тотығу-тотықсыздану реакциялары келесі түрлерге бөлінеді:

молекулааралық тотығу-тотықсыздану;

өздігінен тотығу-өзіндік сауығу (диспропорция);

молекулаішілік тотығу – тотықсыздану.

Молекулааралық тотығу-тотықсыздану реакциялары - бұл тотықтырғыш бір молекулада, ал тотықсыздандырғыш басқа молекулада болғанда жүретін реакциялар.

5-мысал. Темір гидроксиді ылғалды ортада тотыққанда келесі реакция жүреді:

4Fe(OH) 2 + OH – – 1ē = Fe(OH) 3 – тотығу процесі;

1 O 2 + 2H 2 O + 4ē = 4OH – – қалпына келтіру процесі.

Электронды-иондық жүйелердің дұрыс жазылуын тексеру үшін мынаны тексеру қажет: жартылай реакциялардың сол және оң бөліктерінде элемент атомдары мен зарядтарының саны бірдей болуы керек. Содан кейін қабылданған және берілген электрондардың санын теңестіру арқылы біз жартылай реакцияларды қорытындылаймыз:

4Fe(OH) 2 + 4OH – + O 2 +2H 2 O = 4Fe(OH) 3 + 4OH –

4Fe(OH) 2 + O 2 +2H 2 O = 4Fe(OH) 3

Автототығу-өзін-өзі қалпына келтіру реакциялары (диспропорциялық реакциялар) - бұл аралық тотығу дәрежесі бар элементтерге тән элементтің жалпы мөлшерінің бір бөлігі тотығатын, ал екінші бөлігі тотықсызданатын реакциялар.

6-мысал. Хлор сумен әрекеттескенде тұз және гипохлор (HClO) қышқылдарының қоспасы алынады:

Мұнда хлор тотығуға да, тотықсыздануға да ұшырайды:

1Cl 2 + 2H 2 O – 2ē = 2HClO +2H + – тотығу процесі;

1 Cl 2 + 2ē = 2Cl – – қалпына келтіру процесі.

2Cl 2 + 2H 2 O = 2HClO + 2HCl

7-мысал . Азот қышқылының диспропорциясы:

Бұл жағдайда тотығу және тотықсыздану жүреді құрамында HNO 2:

Жиынтық теңдеу:

HNO 2 + 2HNO 2 + H 2 O + 2H + = NO + 3H + + 2NO + 2H 2 O

3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O

Молекулярлық тотығу-тотықсыздану реакциялары бір кездегі процесс болып табылады құрамдасбір молекула тотықтырғыш, ал екіншісі тотықсыздандырғыш қызметін атқарады. Молекулярлық тотығу-тотықсыздану мысалдарына көптеген термиялық диссоциация процестері жатады.

8-мысал. NH 4 NO 2 термиялық диссоциациясы:

Мұндағы ион NH тотығады, ал NO ионы бос азотқа дейін тотықсызданады:

12NH – 6 ē = N 2 + 8H +

1 2ЖОҚ + 8Н + + 6 ē = N 2 + 4H 2 O

2NH +2ЖОҚ + 8H + = N 2 + 8H + + N 2 + 4H 2 O

2NH 4 NO 2 = 2N 2 + 4H 2 O

9-мысал . Аммоний бихроматының ыдырау реакциясы:

12NH – 6 ē = N 2 + 8H +

1 Cr 2 O + 8Н + + 6 ē = Cr 2 O 3 + 4H 2 O

2NH + Cr 2 O + 8H + = N 2 + 8H + + Cr 2 O 3 + 4H 2 O

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O

Тотығу дәрежесін өзгертетін екіден көп элементтер қатысатын тотығу-тотықсыздану реакциялары.

10-мысал. Мысал ретінде темір сульфидінің реакциясын келтіруге болады азот қышқылы, мұндағы реакция кезінде үш элемент (Fe, S, N) тотығу дәрежесін өзгертеді:

FeS 2 + HNO 3
Fe 2 (SO 4) 3 + NO + ...

Теңдеу толығымен жазылмаған және электронды-иондық жүйелерді (жартылай реакциялар) пайдалану теңдеуді аяқтауға мүмкіндік береді. Реакцияға қатысатын элементтердің тотығу дәрежелерін ескере отырып, FeS 2-де екі элементтің (Fe, S) тотығатынын, ал тотықтырғыштың
(), ол NO-ға азайтылады:

S –1 → ()

FeS 2 тотығу жартылай реакциясын жазамыз:

FeS 2 → Fe 3+ +

Fe 2 (SO 4) 3 құрамында екі Fe 3+ ионының болуы жартылай реакцияны әрі қарай жазғанда темір атомдарының санын екі есе көбейтуді болжайды:

2FeS 2 → 2Fe 3+ + 4

Сонымен бірге біз күкірт пен оттегі атомдарының санын теңестіреміз, біз аламыз:

2FeS 2 + 16H 2 O → 2Fe 3+ + 4
.

32 сутегі атомы, теңдеудің сол жағына 16 H 2 O молекуласын енгізу арқылы теңдеудің оң жағына сутегі иондарының баламалы санын (32 H +) қосу арқылы теңестіреміз:

2FeS 2 + 16H 2 O → 2Fe 3+ + 4
+ 32H +

Теңдеудің оң жағындағы заряд +30. Сол жағында бірдей нәрсе (+30) болуы үшін 30 ē алу керек:

1 2FeS 2 + 16Н 2 O – 30 ē = 2Fe 3+ + 4
+ 32H + – тотығу;

10 ЖОҚ + 4Н + + 3 ē = NO + 2H 2 O – қалпына келтіру.

2FeS 2 +16H 2 O+10NO +40H + = 2Fe 3+ + 4
+ 32Н + + 10NO + 20H 2 O

2FeS 2 +10НNO 3 + 30Н + = Fe 2 (SO 4) 3 + 10NO +
+ 32Н + + 4Н 2 O

H 2 SO 4 +30H +

Алу әдісін қолданып, теңдеудің екі жағын бірдей иондар санына (30 H +) азайтамыз және аламыз:

2FeS 2 +10HNO 3 = Fe 2 (SO 4) 3 + 10NO + H 2 SO 4 + 4H 2 O

Тотығу-тотықсыздану реакцияларының энергиясы . Кез келген процестің, соның ішінде тотығу-тотықсыздану реакциясының өздігінен жүруінің шарты ∆G теңсіздігі болып табылады.< 0, где ∆G – энергия Гиббса и чем меньше ∆G, т.е. чем больше его отрицательное значение, тем более реакционноспособнее окислительно-восстановительная система. Для реакций окисления-восстановления:

∆G = –n·F·ε,

мұндағы n – тотықсыздандырғыштың тотықсыздандырғышқа элементар тотығу-тотықсыздану актісінде тасымалданатын электрондар саны;

F – Фарадей саны;

ε – тотығу-тотықсыздану реакциясының электр қозғаушы күші (ЭҚК).

Тотығу-тотықсыздану реакциясының электр қозғаушы күші тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш арасындағы потенциалдар айырмасымен анықталады:

ε = E ok – E in,

Стандартты жағдайларда:

ε ° = E ° ok – E ° дюйм.

Сонымен, егер процестің өздігінен пайда болу шарты ∆G ° теңсіздігі болса.< 0, то это возможно, когда n·F·ε ° >0. Егер n және F оң сандар болса, онда ε ° > 0 болуы керек және бұл E ° ok > E ° в болғанда мүмкін болады. Бұдан шығатыны, тотығу-тотықсыздану реакциясының өздігінен пайда болу шарты E ° ok > E ° in теңсіздігі болып табылады.

11-мысал. Тотығу-тотықсыздану реакциясының болу мүмкіндігін анықтаңыз:

Тотығу дәрежесін өзгертетін элементтердің тотығу дәрежелерін анықтай отырып, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың жартылай реакцияларын олардың потенциалдарын көрсете отырып жазамыз:

Сu – 2ē = Сu 2+ Е ° в = +0,34 В

2H + + 2ē = H 2 E ° ok = 0,0 В

Жартылай реакциялардан E° дұрыс екені анық< Е ° в, это говорит о том, что рассматриваемый процесс термодинамически невозможен (∆G ° >0). Бұл реакция тек қарама-қарсы бағытта болуы мүмкін, ол үшін ∆G °< 0.

12-мысал. Калий перманганатының темір (II) сульфатымен тотықсыздануы үшін Гиббс энергиясын және тепе-теңдік константасын есептеңіз.

Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың жартылай реакциялары:

2 E ° жақсы = +1,52 В

5 2Fe 2+ – 2 ē = 2Fe 3+ E ° в = +0,77 В

∆G ° = –n·F·ε ° = –n·F(E ° ok – E ° дюйм),

мұндағы n = 10, тотықсыздандырғыш 10 ē беретіндіктен, тотықтырғыш тотығу-тотықсызданудың элементар актінде 10 ē қабылдайды.

∆G ° = –10·69500(1,52–0,77) = –725000 Дж,

∆G ° = –725 кДж.

Гиббс энергиясының стандартты өзгерісі оның тепе-теңдік константасына (K c) мына қатынас арқылы байланысты екенін ескерсек:

∆G ° = –RTlnК с немесе n·F·ε = RTlnК с,

мұндағы R = 8,31 Дж моль –1 К –1,

Ф
96500 С моль –1, Т = 298 К.

Бұл реакцияның тепе-теңдік константасын теңдеудегі тұрақты мәндерді қою, натурал логарифмді ондық санау арқылы анықтаймыз:

Kc = 10,127.

Алынған мәліметтер қарастырылып отырған калий перманганатының тотықсыздану реакциясы реактивті (∆G ° = – 725 кДж), процесс солдан оңға қарай жүретінін және іс жүзінде қайтымсыз екенін көрсетеді (K c = 10,127).

Тотығу дәрежесінің жоғарылауыментотығу процесі жүреді, ал заттың өзі тотықсыздандырғыш болып табылады. Тотығу дәрежесі төмендеген кезде тотықсыздану процесі жүреді, ал заттың өзі тотықтырғыш болып табылады.

ORR теңестірудің сипатталған әдісі «тотығу дәрежелері бойынша тепе-теңдік әдісі» деп аталады.

Химия оқулықтарының көпшілігінде ұсынылған және тәжірибеде кеңінен қолданылады электрондық баланс әдісі ORR теңестіру үшін тотығу дәрежесі зарядқа тең емес деген ескертулермен бірге пайдалануға болады.

2. Жартылай реакция әдісі.

Ондай жағдайлардареакция пайда болған кезде сулы ерітінді(балқыма), теңдеулерді құрастыру кезінде олар әрекеттесуші заттарды құрайтын атомдардың тотығу дәрежесінің өзгеруінен емес, нақты бөлшектердің зарядтарының өзгеруінен шығады, яғни өмір сүру формасын ескереді. ерітіндідегі заттардың (жай немесе күрделі ион, атом немесе суда ерімеген немесе әлсіз диссоциацияланған заттардың молекуласы).

Бұл жағдайдаТотығу-тотықсыздану реакцияларының иондық теңдеулерін құру кезінде алмасу сипатындағы иондық теңдеулер үшін қабылданған жазу формасын сақтау керек, атап айтқанда: нашар еритін, аз диссоциацияланған және газ тәрізді қосылыстар молекулалық түрде жазылуы керек, ал иондар олардың күйін өзгертпеу теңдеуден шығарылуы керек. Бұл жағдайда тотығу және тотықсыздану процестері бөлек жартылай реакциялар түрінде жазылады. Оларды әрбір типтегі атомдар саны бойынша теңестіріп, жартылай реакциялар қосылады, олардың әрқайсысын тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың зарядының өзгеруін теңестіретін коэффициентке көбейтеді.

Жартылай реакция әдісі тотығу-тотықсыздану реакциялары кезінде заттардың шынайы өзгерістерін дәлірек көрсетеді және бұл процестердің ион-молекулалық түрде теңдеулерін құрастыруды жеңілдетеді.

берісол жерден реагенттерортаның табиғатына байланысты әртүрлі өнімдерді алуға болады (иондық схемадағы мұндай реакциялар үшін тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш, реакцияны сипаттайтын бөлшектерден басқа); ортаны көрсету керек (яғни, H + ионы немесе OH ионы - , немесе H 2 O молекуласы).

5-мысал.Жартылай реакция әдісін қолданып, реакциядағы коэффициенттерді орналастырыңыз:

KMnO 4 + KNO 2 + H 2 SO 4 ® MnSO 4 + KNO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.

Шешім.Судан басқа барлық заттардың иондарға диссоциацияланатынын ескере отырып, реакцияны иондық түрде жазамыз:

MnO 4 - + NO 2 - + 2H + ® Mn 2+ + NO 3 - + H 2 O

(K + және SO 4 2 - өзгеріссіз қалады, сондықтан олар иондық схемада көрсетілмеген). Иондық диаграммадан тотықтырғыш зат екені анық перманганат ионы(MnO 4 -) Mn 2+ ионына айналады және төрт оттегі атомы бөлінеді.

Қышқыл ортадаТотықтырғышпен бөлінген әрбір оттегі атомы 2Н+-мен байланысып, су молекуласын түзеді.

Ол келесідей: MnO 4 - + 8H + + 5® Mn 2+ + 4H 2 O.

Өнімдер мен реагенттердің зарядтарындағы айырмашылықты табамыз: Dq = +2-7 = -5 («-» белгісі қалпына келтіру процесінің жүріп жатқанын және реагенттерге 5 қосылғанын көрсетеді). Екінші процесс үшін NO 2 - NO 3 - ге айналуы, жетіспейтін оттегі судан тотықсыздандырғышқа келеді, нәтижесінде H+ иондарының артық мөлшері түзіледі,бұл жағдайда реагенттер 2 жоғалтады :

NO 2 - + H 2 O - 2® NO 3 - + 2H +.

Осылайша біз аламыз:

2 | MnO 4 - + 8H + + 5® Mn 2+ + 4H 2 O (тотықсыздану),

5 | NO 2 - + H 2 O - 2® NO 3 - + 2H + (тотығу).

Бірінші теңдеудің мүшелерін 2-ге, екіншісін 5-ке көбейтіп, оларды қоссақ, осы реакцияның иондық-молекулалық теңдеуін аламыз:

2MnO 4 - + 16H + + 5NO 2 - + 5H 2 O = 2Mn 2+ + 8H 2 O + 5NO 3 - + 10H +.

Теңдеудің сол және оң жағындағы бірдей бөлшектерді жою арқылы біз иондық-молекулалық теңдеуді аламыз:

2MnO 4 - + 5NO 2 - + 6H + = 2Mn 2+ + 5NO 3 - + 3H 2 O.

Авторы иондық теңдеуМолекулярлық теңдеу құрайық:

2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5KNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.

Сілтілік және бейтарап ортадакелесі ережелерді басшылыққа алуға болады: сілтілі және бейтарап ортада тотықтырғыш бөлетін әрбір оттегі атомы судың бір молекуласымен қосылып, екі гидроксид ионын (2OH -) түзеді және әрбір жетіспейтіні тотықсыздандырғышқа өтеді. 2 ОН - иондары сілтілі ортада бір молекула суды түзеді, ал бейтарап ортада ол 2 H + ионының бөлінуімен судан келеді.

Егертотығу-тотықсыздану реакциясына қатысады сутегі асқын тотығы(H 2 O 2), нақты реакциядағы H 2 O 2 рөлін ескеру қажет. H 2 O 2-де оттегі аралық тотығу күйінде (-1), сондықтан сутегі асқын тотығы тотығу-тотықсыздану реакцияларында тотықсыздану екі жақтылығын көрсетеді. H 2 O 2 болған жағдайларда тотықтырғыш, жартылай реакциялар келесі формада болады:

H 2 O 2 + 2H + + 2? ® 2H 2 O (қышқылдық орта);

H 2 O 2 +2? ® 2OH - (бейтарап және сілтілі орталар).

Егер сутегі асқын тотығы болса қалпына келтіретін агент:

H 2 O 2 - 2? ® O 2 + 2H + (қышқылдық орта);

H 2 O 2 + 2OH - - 2? ® O 2 + 2H 2 O (сілтілі және бейтарап).

6-мысал.Реакцияны теңестіріңіз: KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® I 2 + K 2 SO 4 + H 2 O.

Шешім.Реакцияны иондық түрде жазамыз:

I - + H 2 O 2 + 2H + ® I 2 + SO 4 2 - + H 2 O.

Бұл реакциядағы H2O2 тотықтырғыш болып табылатынын және реакция қышқыл ортада жүретінін ескере отырып, жартылай реакцияларды құрастырамыз:

1 2I - - 2= I 2,

1 H 2 O 2 + 2H + + 2® 2H 2 O.

Соңғы теңдеу: 2KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® I 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларының төрт түрі бар:

1 . Молекулааралыққұрамды құрайтын элементтер атомдарының тотығу дәрежелері өзгеретін тотығу-тотықсыздану реакциялары әртүрлі заттар. 2-6 мысалдарда қарастырылған реакциялар осы түрге жатады.

2 . Молекулярлықтотығу-тотықсыздану реакциялары, онда бір заттың әртүрлі элементтерінің атомдары өзгереді. Қосылыстардың термиялық ыдырау реакциялары осы механизм арқылы жүреді. Мысалы, реакцияда

Pb(NO 3) 2 ® PbO + NO 2 + O 2

Pb(NO 3) 2 молекуласының ішінде орналасқан азоттың (N +5 ® N +4) және оттегі атомының (O - 2 ® O 2 0) тотығу дәрежесін өзгертеді.

3. Өздігінен тотығу-өзіндік қалпына келу реакциялары(диспропорция, дисмутация). Бұл жағдайда бір элементтің тотығу дәрежесі жоғарылайды да, төмендейді. Диспропорциялық реакциялар элементтің аралық тотығу дәрежелерінің біріне сәйкес келетін қосылыстарға немесе заттардың элементтеріне тән.

7-мысал.Жоғарыда аталған барлық әдістерді қолданып, реакцияны теңестіріңіз:

Шешім.

A) Тотығу күйінің баланстық әдісі.

Тотығу-тотықсыздану процесіне қатысатын элементтердің реакцияға дейін және одан кейінгі тотығу дәрежелерін анықтайық:

K 2 MnO 4 + H 2 O ® KMnO 4 + MnO 2 + KOH.

Тотығу дәрежелерін салыстыру нәтижесінде марганец бір мезгілде тотығу процесіне қатысады, тотығу дәрежесін +6-дан +7-ге дейін арттырады, ал тотықсыздану процесінде тотығу дәрежесін +6-дан +4,2 Mn +6 ® Mn дейін төмендетеді. +7; Dw = 7-6 = +1 (тотығу процесі, тотықсыздандырғыш),

1 Mn +6 ® Mn +4 ; Dw = 4-6 = -2 (тотықсыздану процесі, тотықтырғыш).

Бұл реакцияда тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш бірдей зат болғандықтан (K 2 MnO 4), оның алдындағы коэффициенттер жинақталады. Теңдеуді жазамыз:

3K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH.

б) Жартылай реакция әдісі.

Реакция бейтарап ортада жүреді. H 2 O әлсіз электролит, ал MnO 2 суда нашар еритін оксид екенін ескере отырып, иондық реакция сызбасын құрастырамыз:

MnO 4 2 - + H 2 O ® MnO 4 - + ¯MnO 2 + OH - .

Жартылай реакцияларды жазамыз:

2 MnO 4 2 - - ? ® MnO 4 - (тотығу),

1 MnO 4 2 - + 2H 2 O + 2? ® MnO 2 + 4OH - (тотықсыздану).

Біз коэффициенттерге көбейтеміз және екі жартылай реакцияны қосамыз, біз жалпы иондық теңдеуді аламыз:

3MnO 4 2 - + 2H 2 O = 2MnO 4 - + MnO 2 + 4OH -.

Молекулалық теңдеу: 3K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH.

Бұл жағдайда K 2 MnO 4 әрі тотықтырғыш, әрі тотықсыздандырғыш болып табылады.

4. Бір элемент атомдарының тотығу дәрежелері теңестірілетін (яғни, бұрын қарастырылғандарға кері) молекулаішілік тотығу-тотықсыздану реакциялары. қарсы диспропорция(ауысу), мысалы

NH 4 NO 2 ® N 2 + 2H 2 O.

1 2N - 3 - 6? ® N 2 0 (тотығу процесі, тотықсыздандырғыш),

1 2N +3 + 6?® N 2 0 (тотықсыздану процесі, тотықтырғыш).

Ең қиындарыБір емес, екі немесе одан да көп элементтердің атомдары немесе иондары бір мезгілде тотығатын немесе тотықсызданатын тотығу-тотықсыздану реакциялары.

8-мысал.Жоғарыдағы әдістерді қолданып, реакцияны теңестіріңіз:

3 -2 +5 +5 +6 +2

2 S 3 + HNO 3 ® H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + NO ретінде.

18. Тотығу-тотықсыздану реакциялары (жалғасы 1)

18.5. Сутегі асқын тотығының ORR

H 2 O 2 сутегі асқын тотығының молекулаларында оттегі атомдары –I тотығу күйінде болады. Бұл аралық және осы элемент атомдарының ең тұрақты тотығу дәрежесі емес, сондықтан сутегі асқын тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиеттерді көрсетеді.

Бұл заттың тотығу-тотықсыздану белсенділігі концентрациясына байланысты. Массалық үлесі 20% болатын жиі қолданылатын ерітінділерде сутегі асқын тотығы өте күшті тотықтырғыш болып табылады, сұйылтылған ерітінділерде оның тотықтырғыш белсенділігі төмендейді; Сутегі асқын тотығының тотықсыздандырғыш қасиеттері тотықтырғыш қасиеттеріне қарағанда азырақ сипатталады және концентрацияға да байланысты.

Сутегі асқын тотығы өте әлсіз қышқыл (13-қосымшаны қараңыз), сондықтан күшті сілтілі ерітінділерде оның молекулалары гидропероксид иондарына айналады.

Ортаның реакциясына және сутегі асқын тотығы осы реакцияда тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш болып табылатынына байланысты тотығу-тотықсыздану әрекеттесу өнімдері әртүрлі болады. Барлық осы жағдайлар үшін жартылай реакция теңдеулері 1-кестеде келтірілген.

1-кесте

Ерітінділердегі H 2 O 2 тотығу-тотықсыздану жартылай реакцияларының теңдеулері

Сутегі асқын тотығы бар ORR мысалдарын қарастырайық.

Мысал 1. Күкірт қышқылымен қышқылдандырылған сутегі асқын тотығы ерітіндісіне калий иодиді ерітіндісін қосқанда болатын реакция теңдеуін жазыңыз.

H 2 O 2 + 2H 3 O +2I = 4H 2 O + I 2
H 2 O 2 + H 2 SO 4 + 2KI = 2H 2 O + I 2 + K 2 SO 4

Мысал 2. Күкірт қышқылымен қышқылдандырылған сулы ерітіндідегі калий перманганаты мен сутегі асқын тотығы арасындағы реакция теңдеуін жазыңыз.

2MnO 4 + 6H 3 O+ + 5H 2 O 2 = 2Mn 2 + 14H 2 O + 5O 2
2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5H 2 O 2 = 2MnSO 4 + 8H 2 O + 5O 2 + K 2 SO 4

Мысал 3. Натрий гидроксиді қатысында ерітіндідегі натрий иодиді сутегі асқын тотығымен әрекеттесу теңдеуін жазыңыз.

3HO 2 + I = 3OH + IO 3
3NaHO 2 + NaI = 3NaOH + NaIO 3

Натрий гидроксиді мен сутегі асқын тотығы арасындағы бейтараптандыру реакциясын есепке алмағанда, бұл теңдеу көбінесе келесідей жазылады:

3H 2 O 2 + NaI = 3H 2 O + NaIO 3 (NaOH қатысында)

Егер гидропероксид иондарының түзілуін бірден (баланс құру сатысында) есепке алмасақ, дәл осындай теңдеу алынады.

Мысал 4. Сутегі асқын тотығының ерітіндісіне калий гидроксиді қатысында қорғасын диоксидін қосқанда болатын реакция теңдеуін жазыңыз.

Қорғасын диоксиді PbO 2 өте күшті тотықтырғыш болып табылады, әсіресе қышқыл ортада. Осы жағдайларда тотықсызданғанда ол Pb 2 иондарын түзеді. Сілтілік ортада PbO 2 тотықсызданғанда иондар түзіледі.

PbO 2 + H 2 O + HO 2 = + O 2

Гидропероксид иондарының түзілуін есепке алмай, теңдеу былай жазылады:

PbO 2 + H 2 O 2 + OH = + O 2 + 2H 2 O

Егер тапсырма шарттарына сәйкес сутегі асқын тотығының қосылған ерітіндісі сілтілі болса, онда молекулалық теңдеу келесі түрде жазылуы керек:

PbO 2 + H 2 O + KHO 2 = K + O 2

Құрамында сілті бар реакциялық қоспаға сутегі асқын тотығының бейтарап ерітіндісі қосылса, молекулалық теңдеуді калий гидропероксидінің түзілуін есепке алмай-ақ жазуға болады:

PbO 2 + KOH + H 2 O 2 = K + O 2

Тотығу-тотықсыздану реакцияларының қатарында дисмутация реакциялары (диспропорция, өздігінен тотығу-өзіндік тотықсыздану).

Сізге белгілі дисмутация реакциясының мысалы ретінде хлордың сумен әрекеттесуі болып табылады:

Cl 2 + H 2 O HCl + HClO

Бұл реакцияда хлор(0) атомдарының жартысы +I тотығу дәрежесіне дейін тотығады, ал қалған жартысы –I тотығу дәрежесіне дейін тотықсызданады:

Электронды-иондық тепе-теңдік әдісін қолдана отырып, хлорды суық сілті ерітіндісінен өткізгенде болатын ұқсас реакцияның теңдеуін құрайық, мысалы, KOH:

2Cl 2 + 4OH = 2Cl + 2ClO + 2H 2 O

Бұл теңдеудегі барлық коэффициенттердің ортақ бөлгіші бар, сондықтан:

Cl 2 + 2OH = Cl + ClO + H 2 O
Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O

Ыстық ерітіндідегі хлордың дисмутациялануы біршама басқаша жүреді:

3Cl 2 + 6OH = 5Cl + ClO 3 + 3H 2 O
3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

Үлкен практикалық маңызыазот диоксиді сумен әрекеттескенде дисмутацияға ұшырайды ( А) және сілті ерітінділерімен ( б):

Дисмутация реакциялары тек ерітінділерде ғана емес, сонымен қатар қатты заттарды, мысалы, калий хлоратын қыздырғанда да болады:

4KClO 3 = KCl + 3KClO 4

Молекулярлық ОРР типтік және өте тиімді мысалы аммоний бихроматының (NH 4) 2 Cr 2 O 7 термиялық ыдырау реакциясы болып табылады. Бұл затта азот атомдары ең төменгі тотығу дәрежесінде (–III), ал хром атомдары ең жоғары (+VI) болады. Бөлме температурасында бұл қосылыс айтарлықтай тұрақты, бірақ қыздырылған кезде ол қарқынды ыдырайды. Бұл жағдайда хром (VI) хромға (III) - хромның ең тұрақты күйіне, ал азот (–III) - азотқа (0) - ең тұрақты күйге айналады. Атомдар санын ескере отырып формула бірлігіЭлектрондық баланс теңдеулері:

және реакция теңдеуінің өзі:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

Басқа маңызды мысалмолекулаішілік ORR – калий перхлоратының KClO 4 термиялық ыдырауы. Бұл реакцияда хлор (VII) әрқашан тотықтырғыш ретінде әрекет еткенде, хлорға (–I), тотықтырғыш оттегі (–II) жай затқа айналады:

сондықтан реакция теңдеуі

KClO 4 = KCl + 2O 2

Калий хлораты KClO 3 қыздырғанда дәл осылай ыдырайды, егер ыдырау катализатор (MnO 2) қатысуымен жүргізілсе: 2KClO 3 = 2KCl + 3O 2

Катализатор болмаған жағдайда дисмутация реакциясы жүреді.
Молекулярлық тотығу-тотықсыздану реакцияларының тобына нитраттардың термиялық ыдырау реакциялары да жатады.
Әдетте, нитраттарды қыздырғанда болатын процестер, әсіресе кристалдық гидраттарда өте күрделі. Егер кристалдық гидратта су молекулалары әлсіз ұсталса, онда аз қыздырғанда нитраттар сусызданады [мысалы, LiNO 3. 3H 2 O және Ca(NO 3) 2 4H 2 O LiNO 3 және Ca(NO 3) 2 ] дейін сусызданады, бірақ егер су тығызырақ байланысса [мысалы, Mg(NO 3) 2 сияқты. 6H 2 O және Bi(NO 3) 3. 5H 2 O], содан кейін негізгі тұздардың – гидроксид нитраттарының түзілуімен «молекулярлық гидролиз» реакциясының бір түрі жүреді, олар әрі қарай қыздырған кезде оксид нитраттарына (және (NO 3) 6) айналады, соңғылары оксидтерге дейін ыдырайды. жоғары температура.

Қыздырған кезде сусыз нитраттар нитриттерге (егер олар бар болса және осы температурада әлі де тұрақты болса) ыдырауы мүмкін, ал нитриттер оксидтерге ыдырауы мүмкін. Егер қыздыру жеткілікті жоғары температураға дейін жүргізілсе немесе сәйкес оксид тұрақсыз болса (Ag 2 O, HgO), онда термиялық ыдырау өнімі де металл болуы мүмкін (Cu, Cd, Ag, Hg).

Нитраттардың термиялық ыдырауының біршама жеңілдетілген диаграммасы суретте көрсетілген. 5.

Белгілі бір нитраттарды қыздырғанда пайда болатын дәйекті түрлендірулердің мысалдары (температура Цельсий градусымен берілген):

KNO 3 KNO 2 K 2 O;

Са(NO3)2. 4H 2 O Ca(NO 3) 2 Ca(NO 2) 2 CaO;

Mg(NO3)2. 6H 2 O Mg(NO 3)(OH) MgO;

Cu(NO3)2. 6H 2 O Cu(NO 3) 2 CuO Cu 2 O Cu;

Bi(NO 3) 3 . 5H 2 O Bi(NO 3) 2 (OH) Bi(NO 3)(OH) 2 (NO 3) 6 Bi 2 O 3.

Орын алып жатқан процестердің күрделілігіне қарамастан, сәйкес сусыз нитрат «кальциленгенде» не болады деген сұраққа жауап беру кезінде (яғни, 400 - 500 o C температурада), әдетте келесі өте оңайлатылған ережелерді басшылыққа алады. :

1) нитраттар ең көп белсенді металдар(кернеу қатарында – магнийдің сол жағында) нитриттерге дейін ыдырайды;
2) активтілігі аз металдардың нитраттары (кернеу диапазонында – магнийден мысқа дейін) оксидтерге дейін ыдырайды;
3) активтілігі аз металдардың нитраттары (кернеу қатарында – мыстың оң жағында) металға дейін ыдырайды.

Осы ережелерді қолданғанда, мұндай жағдайларда есте сақтау керек
LiNO 3 оксидке дейін ыдырайды,
Be(NO 3) 2 жоғары температурада оксидке ыдырайды,
Ni(NO 3) 2-ден NiO-дан басқа Ni(NO 2) 2 де алуға болады,
Mn(NO 3) 2 Mn 2 O 3-ке дейін ыдырайды,
Fe(NO 3) 2 Fe 2 O 3-ке дейін ыдырайды;
Hg(NO 3) 2-ден сынаптан басқа оның оксидін де алуға болады.

Осы үш түрге жататын реакциялардың типтік мысалдарын қарастырайық:

Ерітіндімен тотығу-тотықсыздану реакцияларының мысалдарын келтірмес бұрын, біз осы түрлендірулерге байланысты негізгі анықтамаларды бөліп көрсетеміз.

Өзара әрекеттесу кезінде тотығу дәрежесін төмендететін (электрондарды қабылдайтын) өзгертетін атомдар немесе иондар тотықтырғыштар деп аталады. Осындай қасиеттері бар заттардың ішінде күшті бейорганикалық қышқылдар: күкірт, тұз, азот.

Тотықтырғыш

Сондай-ақ күшті тотықтырғыштарперманганаттар мен сілтілі металдардың хроматтары жатады.

Тотықтырғыш энергия деңгейін аяқтағанға дейін (аяқталған конфигурацияны орнату) реакция кезінде өзіне қажет нәрсені қабылдайды.

Тотықсыздандырғыш

Кез келген тотығу-тотықсыздану реакциясының схемасы тотықсыздандырғышты анықтауды қамтиды. Оған иондар немесе бейтарап атомдар, әрекеттесу кезінде тотығу дәрежесінің индексін арттыруға қабілетті (басқа атомдарға электрондарды беру).

Типтік тотықсыздандырғыштарға металл атомдары жатады.

OVR ішіндегі процестер

Олар бастапқы заттардың тотығу дәрежелерінің өзгеруімен тағы немен сипатталады?

Тотығу теріс бөлшектерді шығару процесін қамтиды. Тотықсыздану оларды басқа атомдардан (иондардан) қабылдауды қамтиды.

Талдау алгоритмі

Ерітінділермен тотығу-тотықсыздану реакцияларының мысалдары әртүрлі ұсынылған анықтамалық материалдар, жоғары сынып оқушыларын химиядан қорытынды сынақтарға дайындауға арналған.

OGE-де ұсынылғандарды сәтті жеңу үшін және Бірыңғай мемлекеттік емтихан тапсырмалары, тотығу-тотықсыздану процестерін құрастыру және талдау алгоритмін меңгеру маңызды.

1. Ең алдымен, заряд мәндері диаграммада ұсынылған заттардың барлық элементтеріне тағайындалады.
2. Реакцияның сол жағындағы атомдар (иондар) жазылады, олар әрекеттесу кезінде көрсеткіштері өзгерді.
3. Тотығу дәрежесі жоғарылағанда «-» белгісі, ал тотығу дәрежесі төмендегенде «+» белгісі қолданылады.
4. Ең кіші ортақ еселік (олардың қалдықсыз бөлінетін саны) берілген және қабылданған электрондар арасында анықталады.
5. ҰОК-ты электрондарға бөлгенде стереохимиялық коэффициенттерді аламыз.
6. Оларды теңдеудегі формулалардың алдына қоямыз.

OGE-дан бірінші мысал

Тоғызыншы сыныпта барлық оқушылар тотығу-тотықсыздану реакцияларын шешу жолдарын біле бермейді. Сондықтан олар көп қателіктер жіберіп, ОГЕ-дан жоғары балл алмайды. Әрекеттер алгоритмі жоғарыда келтірілген, енді оны нақты мысалдар арқылы өңдеуге тырысайық.

Негізгі білім беру сатысының түлектеріне ұсынылып отырған реакциядағы коэффициенттерді орналастыруға қатысты тапсырмалардың ерекшелігі теңдеудің сол жағы да, оң жағы да берілген.

Бұл тапсырманы айтарлықтай жеңілдетеді, өйткені өзара әрекеттесу өнімдерін өз бетінше ойлап табудың немесе жетіспейтін бастапқы заттарды таңдаудың қажеті жоқ.

Мысалы, реакциядағы коэффициенттерді анықтау үшін электронды таразы қолдану ұсынылады:

Бір қарағанда, бұл реакция стереохимиялық коэффициенттерді қажет етпейді. Бірақ сіздің көзқарасыңызды растау үшін барлық элементтерде заряд нөмірлері болуы керек.

Мыс оксиді (2) және темір оксиді (2) кіретін екілік қосылыстарда оттегі үшін -2, мыс пен темір үшін тотығу дәрежелерінің қосындысы нөлге тең. бұл көрсеткіш+2. Қарапайым заттар электрондардан бас тартпайды (қабылдамайды), сондықтан олар нөлдік тотығу дәрежесімен сипатталады.

Өзара әрекеттесу кезінде қабылданған және берілген электрондардың санын «+» және «-» таңбаларымен көрсетіп, электронды балансты құрастырайық.

Fe 0 -2e=Fe 2+.

Өзара әрекеттесу кезінде қабылданған және берілген электрондар саны бірдей болғандықтан, ең кіші ортақ еселікті табудың, стереохимиялық коэффициенттерді анықтаудың және оларды ұсынылған әрекеттесу схемасына қоюдың мәні жоқ.

Тапсырманы алу үшін максималды балл, ерітіндімен тотығу-тотықсыздану реакцияларының мысалдарын жазып қана қоймай, тотықтырғыш (CuO) мен тотықсыздандырғыштың (Fe) формуласын бөлек жазу керек.

OGE-мен екінші мысал

Қорытынды емтихан ретінде химияны таңдаған тоғызыншы сынып оқушылары кездесуі мүмкін ерітінділермен тотығу-тотықсыздану реакцияларына көбірек мысалдар келтірейік.

Теңдеудегі коэффициенттерді орналастыру ұсынылды делік:

Na+HCl=NaCl+H2.

Тапсырманы орындау үшін ең алдымен әрбір қарапайым және күрделі заттың тотығу дәрежесін анықтау маңызды. Натрий мен сутегі үшін олар нөлге тең болады, өйткені олар қарапайым заттар.

IN тұз қышқылыСутегінің тотығу дәрежесі оң, ал хлордың тотығу дәрежесі теріс. Коэффициенттерді орналастырғаннан кейін коэффициенттері бар реакцияны аламыз.

Бірыңғай мемлекеттік емтиханнан бірінші

Тотығу-тотықсыздану реакциялары қалай толықтырылады? Бірыңғай мемлекеттік емтиханда (11-сынып) табылған шешімдері бар мысалдар бос орындарды толтыруды, сондай-ақ коэффициенттерді орналастыруды талап етеді.

Мысалы, реакцияны электронды баланспен толықтыру керек:

H 2 S+ HMnO 4 = S+ MnO 2 +…

Ұсынылған схема бойынша тотықсыздандырғыш пен тотықтырғышты анықтаңыз.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларын жазуды қалай үйренуге болады? Үлгі белгілі бір алгоритмді пайдалануды болжайды.

Біріншіден, есеп шарттарына сәйкес берілген барлық заттарда тотығу дәрежелерін қою керек.

Әрі қарай, қандай зат белгісіз өнімге айналуы мүмкін екенін талдау керек бұл процесс. Тотықтырғыш (марганец өз рөлін атқарады) және тотықсыздандырғыш (күкірт - оның рөлі) болғандықтан, қажетті өнімдегі тотығу күйлері өзгермейді, сондықтан ол су.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларын қалай дұрыс шешу керектігін талқылай отырып, келесі қадам электрондық қатынасты құрастыру болатынын ескереміз:

Mn +7 3 қабылдайды e= Mn +4 ;

S -2 2e= S 0 береді.

Марганец катионы тотықсыздандырғыш, ал күкірт анионы әдеттегі тотықтырғыш болып табылады. Алынған және берілген электрондар арасындағы ең кіші еселік 6 болатындықтан, коэффициенттерді аламыз: 2, 3.

Соңғы қадам бастапқы теңдеуге коэффициенттерді енгізу болады.

3H 2 S+ 2HMnO 4 = 3S+ 2MnO 2 + 4H 2 O.

Бірыңғай мемлекеттік емтихандағы OVR екінші үлгісі

Тотығу-тотықсыздану реакцияларын қалай дұрыс тұжырымдайды? Шешімдері бар мысалдар әрекеттер алгоритмін жасауға көмектеседі.

Реакциядағы бос орындарды толтыру үшін электронды теңгерім әдісін қолдану ұсынылады:

PH 3 + HMnO 4 = MnO 2 +…+…

Барлық элементтердің тотығу дәрежелерін реттейміз. Бұл процесте тотықтырғыш қасиеттеріқұрамына кіретін марганецпен көрінеді және тотықсыздандырғышы фосфор болуы керек, оның тотығу дәрежесін фосфор қышқылында оңға өзгертеді.

Алынған болжам бойынша реакция схемасын аламыз, содан кейін электронды баланс теңдеуін құрастырамыз.

P -3 8 e береді және P +5-ке айналады;

Mn +7 3e қабылдайды, Mn +4 болады.

LOC 24 болады, сондықтан фосфордың стереометриялық коэффициенті 3, ал марганецтің -8 болуы керек.

Алынған процеске коэффициенттерді енгіземіз, біз мынаны аламыз:

3 PH 3 + 8 HMnO 4 = 8 MnO 2 + 4H 2 O+ 3 H 3 PO 4.

Бірыңғай мемлекеттік емтиханнан үшінші мысал

Электронды-иондық тепе-теңдікті пайдаланып, реакцияны құру керек, тотықсыздандырғыш пен тотықтырғышты көрсету керек.

KMnO 4 + MnSO 4 +…= MnO 2 +…+ H2SO 4.

Алгоритм бойынша біз әрбір элементтің тотығу дәрежелерін орналастырамыз. Әрі қарай, процестің оң және сол бөліктерінде өткізіп алған заттарды анықтаймыз. Мұнда тотықсыздандырғыш пен тотықтырғыш берілген, сондықтан жетіспейтін қосылыстардың тотығу дәрежелері өзгермейді. Жоғалған өнім су болады, ал бастапқы қосылыс калий сульфаты болады. Біз электронды балансты жасайтын реакция схемасын аламыз.

Mn +2 -2 e= Mn +4 3 тотықсыздандырғыш;

Mn +7 +3e= Mn +4 2 тотықтырғыш.

Процесстің оң жағындағы марганец атомдарын қорытындылай отырып, коэффициенттерді теңдеуге жазамыз, өйткені ол диспропорциялау процесіне қатысты.

2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O= 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4.

Қорытынды

Тотығу-тотықсыздану реакцияларының тірі ағзалардың қызметі үшін ерекше маңызы бар. OVR мысалдары шіру, ашыту, жүйке белсенділігі, тыныс алу, зат алмасу.

Тотығу және қалпына келтіру металлургия және химия өнеркәсібі үшін өзекті болып табылады, мұндай процестердің арқасында металдарды олардың қосылыстарынан қалпына келтіруге, оларды химиялық коррозиядан қорғауға және оларды өңдеуге болады;

Органикалық заттардағы тотығу-тотықсыздану процесін құрастыру үшін белгілі бір әрекеттер алгоритмін қолдану қажет. Алдымен ұсынылып отырған сұлбада тотығу дәрежелері қойылады, содан кейін көрсеткішті арттырған (төмендеткен) элементтер анықталады, электронды баланс жазылады.

Жоғарыда ұсынылған әрекеттер тізбегін орындасаңыз, сынақтарда ұсынылған тапсырмаларды оңай жеңе аласыз.

Электрондық баланс әдісінен басқа, жартылай реакцияларды құрастыру арқылы коэффициенттерді орналастыру да мүмкін.