Тотығу - тотығу дәрежесінің жоғарылауымен электрондарды беру процесі.

Ат тотығушегіну электрондарол артады тотығу күйі. Атомдартотықтырғыш заттар деп аталады донорларэлектрондар мен атомдар тотықтырғыш - акцепторларэлектрондар.

Кейбір жағдайларда тотығу кезінде бастапқы заттың молекуласы тұрақсыз болып, тұрақты және кіші компоненттерге ыдырауы мүмкін (қараңыз. Еркін радикалдар). Сонымен қатар, алынған молекулалардың кейбір атомдары бастапқы молекуладағы сол атомдарға қарағанда жоғары тотығу дәрежесіне ие.

Электрондарды қабылдайтын тотықтырғыш тотықсыздандырғыш қасиетке ие болады, конъюгацияланған тотықсыздандырғышқа айналады:

тотықтырғыш агент+ д − ↔ конъюгатты төмендететін агент.

Қалпына келтіру

Қалпына келтірузат атомына электрондарды қосу процесі деп аталады тотығу күйітөмен түседі.

Қалпына келтіру кезінде атомдарнемесе иондарбекіту электрондар... Сонымен қатар төмендеу байқалады тотығу күйі элемент... Мысалы: қалпына келтіру оксидтер металдаркөмегімен металдарды босатады сутегі, көміртегі, басқа заттар; қалпына келтіру органикалық қышқылдар v альдегидтержәне спирттер; гидрогенизация майжәне т.б.

Электрондарды беретін тотықсыздандырғыш зат тотықтырғыш қасиетке ие болады, конъюгацияланған тотықтырғышқа айналады:

төмендетуші агент - д − ↔ конъюгатты тотықтырғыш.

Байланыссыз, еркін электрон - ең күшті редуктор.

Тотығу -тотықсыздану реакцияларыРеакцияға электрондар қосатын немесе беретін электронды реакциялар. Тотықтырғыш - бұл электрондарды бекітетін және жоғары тотығу күйінен төменгі деңгейге өтетін бөлшек (ион, молекула, элемент), яғни. қалпына келеді. Тотықсыздандырғыш - бұл электрондарды беретін және төменгі тотығу күйінен жоғарысына өтетін бөлшек, яғни. тотығады.

Молекулааралық - тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш атомдар әр түрлі заттардың молекулаларында болатын реакциялар, мысалы:

H 2 С. + Cl 2 → С. + 2HCl

Молекулааралық - тотығу және тотықсыздану атомдары бір заттың молекулаларында болатын реакциялар, мысалы:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

Диспропорцияланбау (тотығу-тотықсыздану)-бұл реакция, онда тотығу дәрежесі аралық атомдар жоғары және төменгі тотығу дәрежесі бар атомдардың экимолярлы қоспасына айналады, мысалы:

Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl

Репропорциялау - бұл бір элементтің екі түрлі тотығу күйінен бір тотығу дәрежесі алынатын реакция, мысалы:

NH 4 ЖОҚ 3 → Н. 2 O + 2H 2 O

Тотығу, тотықсыздану

Тотығу -тотықсыздану реакцияларында бір атомнан, молекуладан немесе ионнан электрондар екінші атомға ауысады. Электрондарды беру процесі тотығу болып табылады. Тотығу кезінде тотығу дәрежесі жоғарылайды:

Электронды бекіту процесі - редукция. Тотықсыздану кезінде тотығу дәрежесі төмендейді:

Бұл реакцияда электрондарды қосатын атомдар немесе иондар тотықтырғыштар болып табылады, ал электрондарды беретіндер тотықсыздандырғыштар болып табылады.

Тотығу -тотықсыздану реакциялары (электродтық потенциал)

Электрондар химиялық реагенттер ретінде әрекет ете алады, ал жартылай реакция іс жүзінде гальваникалық элементтер деп аталатын құрылғыларда қолданылады.

Электродтың мысалы - мырыш сульфаты ерітіндісіне батырылған пластина мен кристалды мырыш. Пластинаны батырғаннан кейін 2 процесс жүреді. Бірінші процестің нәтижесінде пластина теріс зарядқа ие болады; ерітіндіге батырылғаннан кейін біраз уақыттан кейін жылдамдықтар теңесіп, тепе -теңдік пайда болады. Ал пластина кейбір электрлік потенциалға ие болады.

Стандартты сутегінің потенциалына қатысты электрод потенциалын өлшеңіз.

Мыс-сутегі электроды- ретінде қолданылатын электрод эталондық электродәр түрлі электрохимиялық өлшеулермен және гальваникалық элементтер... Сутегі электроды (HE) - бұл газ тәрізді жұтатын металл табақ немесе сым сутегі(әдетте қолданыңыз платинанемесе палладий) сутегімен қаныққан (атмосфералық қысым кезінде) және батырылады су ерітіндісіқұрамында сутегі иондары... Пластинаның потенциалы [. нақтылау ] ерітіндідегі Н + иондарының концентрациясы туралы. Электрод - бұл анықталған химиялық реакцияның электродтық потенциалы өлшенетін сілтеме. Сутегі қысымы 1 атм., Протондардың концентрациясы 1 моль / л және температурасы 298 КІМ SE потенциалы 0 В тең болады. Гальваникалық элементті SE мен анықталатын электродты жинау кезінде реакция платина бетінде қайтымды түрде жүреді:

2H + + 2e - = H 2

яғни қалпына келтірусутегі немесе оның тотығу- бұл анықталған электродта жүретін реакцияның потенциалына байланысты. Гальваникалық электродтың ЭҚК стандартты жағдайда өлшеу арқылы (жоғарыдан қараңыз) анықтаңыз стандартты электродтық потенциаланықталған химиялық реакция.

SE электрохимиялық реакцияның стандартты электродтық потенциалын өлшеу үшін, өлшеу үшін қолданылады концентрация(белсенділігі) сутегі иондарының, сондай -ақ кез келген басқа иондар... VE сонымен қатар кейбір электрліктердің жылдамдық тұрақтылығын анықтау үшін ерігіштік туындысын анықтау үшін қолданылады химиялық реакциялар.

Нернст теңдеуі

Қышқыл ортада перманганат ионының тотықсыздануының жартылай реакциясына сәйкес тотығу-тотықсыздану потенциалының тәуелділігі ион қышқыл ортада) оны анықтайтын факторлар бойынша Нернст теңдеуімен сандық түрде сипатталған

Нернст теңдеуіндегі натурал логарифм белгісіндегі әрбір концентрация жартылай реакция теңдеуінде берілген бөлшектің стехиометриялық коэффициентіне сәйкес келетін дәрежеге көтеріледі, n- тотықтырғыш қабылдаған электрондар саны, R- әмбебап газ тұрақтысы, Т.- температура, FФарадей нөмірі.

Реакция кезінде реакция ыдысындағы тотығу -тотықсыздану потенциалын өлшеңіз, яғни. тепе -теңдіксіз жағдайда мүмкін емес, өйткені потенциалды өлшеу кезінде электрондарды тотықтырғышқа тотықсыздандырғышқа тікелей емес, электродтарды қосатын металл өткізгіш арқылы беру керек. Бұл жағдайда электронды беру жылдамдығы (ток) сыртқы (компенсациялық) потенциалдар айырмасын қолдану арқылы өте төмен деңгейде сақталуы тиіс. Басқаша айтқанда, электродтық потенциалдарды өлшеу тек тотығу агенті мен тотықсыздандырғыш арасындағы тікелей байланыс алынып тасталған жағдайда ғана мүмкін болады. Сондықтан Нернст теңдеуіндегі шаршы жақшалар әдеттегідей бөлшектердің тепе -теңдігін (өлшеу жағдайында) білдіреді. Реакция барысында тотығу -тотықсыздану жұптарының потенциалдарын өлшеуге болмайтынына қарамастан, оларды ток күшін Нернст теңдеуіне ауыстыру арқылы есептеуге болады, яғни. жауап беру осы сәтшоғырлану уақыты. Егер реакцияның жүруіне қарай потенциалдың өзгеруін қарастыратын болсақ, онда алдымен бұл бастапқы концентрациялар, содан кейін уақытқа тәуелді концентрациялар және, ақырында, реакция аяқталғаннан кейін тепе -теңдік. Реакция жүре келе Нернст теңдеуімен есептелетін тотықтырғыш потенциал төмендейді, ал екінші жарты реакцияға сәйкес келетін тотықсыздандырғыштың потенциалы артады. Бұл потенциалдар теңескенде реакция тоқтап, жүйе химиялық тепе -теңдік күйге келеді.

25. Күрделі қосылыстар - кристалдық күйде де, ерітіндіде де болатын, ерекшелігі лигандтармен қоршалған орталық атомның болуы. Вернердің әр комплексті қосылыстағы координациялық теориясы ішкі және сыртқы сфераларды ажыратады. Лигандтары бар орталық атом кешеннің ішкі сферасын құрайды. Ол әдетте төртбұрышты жақшаға алынады. Қалғанның бәрі күрделі қосылыссыртқы сфераны құрайды және шаршы жақшаның сыртында жазылады. Лигандтардың белгілі бір саны орталық атомның айналасында орналасады, ол координациялық санмен анықталады. Координирленген лигандтардың саны көбінесе 6 немесе 4 құрайды. Лиганд орталық атомның жанында координациялық позицияны алады. Координация лигандтардың да, орталық атомның да қасиеттерін өзгертеді. Көбінесе координацияланған лигандтарды еркін күйде өзіне тән химиялық реакциялар көмегімен анықтау мүмкін емес. Ішкі сфераның тығызырақ байланысқан бөлшектері комплексті (комплексті ион) деп аталады. Тартушы күштер орталық атом мен лигандтар арасында әрекет етеді коваленттік байланысалмасу және (немесе) донор - акцептор механизмі бойынша), лигандтар арасында - итеруші күштер. Егер ішкі сфераның заряды 0 -ге тең болса, онда сыртқы координациялық сфера жоқ.Орталық атом (комплекс түзуші) - бұл күрделі қосылыста орталық орынды алатын атом немесе ион. Күрделі агент рөлін көбінесе бос орбитальдары бар және ядроның жеткілікті үлкен оң заряды бар бөлшектер атқарады, сондықтан электронды қабылдағыштар бола алады. Бұл өтпелі элементтердің катиондары. Ең күшті комплекстеу агенттері IВ және VIIIВ топтарының элементтері болып табылады. Сирек жағдайларда d-элементтердің бейтарап атомдары мен бейметалдардың атомдары әр түрлі тотығу күйінде әрекет етеді. Күрделі агент ұсынатын бос атомдық орбитальдардың саны оның координациялық санын анықтайды. Координациялық санның мәні көптеген факторларға тәуелді, бірақ әдетте ол комплекс түзуші ион зарядының екі есесіне тең. Лигандтар - бұл комплекс түзушіге тікелей байланысқан және электронды жұптың доноры болып табылатын иондар немесе молекулалар. Бұл электронды донор бола алатын бос және жылжымалы электронды жұптары бар электронды түрде мол жүйелер. P-элементтерінің қосылыстары комплексті қасиеттер көрсетеді және күрделі қосылыста лигандтар рөлін атқарады. Лигандтар атомдар мен молекулалар болуы мүмкін (ақуыз, амин қышқылдары, нуклеин қышқылдары, көмірсулар). Лигандтардың комплекс түзуші агенттермен түзілетін байланыстар санына қарай лигандалар моно-, би- және полидентатты лигандтарға бөлінеді. Жоғарыда келтірілген лигандтар - молекулалар мен аниондар монодентатты, өйткені олар бір электронды жұптың доноры. Бидатты лигандаларға екі электронды жұпты беруге қабілетті екі функционалды тобы бар молекулалар немесе иондар кіреді. Күрделі қосылыстың ішкі сферасының заряды - оны құрайтын бөлшектердің зарядтарының алгебралық қосындысы. Ерітіндіде иондық сыртқы сферасы бар күрделі қосылыстар сыртқы ион мен күрделі иондарға диссоциацияланады. Олар күшті электролиттер сияқты сұйылтылған ерітінділерде әрекет етеді: диссоциация бірден және толық дерлік жүреді. SO4 = 2+ + SO42- .Егер комплексті қосылыстың сыртқы сферасында гидроксид иондары болса, онда бұл қосылыс берік негіз болып табылады.

IA тобына литий, натрий, калий, рубидий, цезий және франций кіреді. Бұл элементтер сілтілік элементтер деп аталады, кейде сутегі де IA тобына кіреді. Осылайша, бұл топқа 7 кезеңнің әрқайсысының элементтері кіреді. IA тобы элементтерінің жалпы валенттік электронды формуласы ns1 Сыртқы деңгейде 1 электрон.Ядродан алыс.Ионизация потенциалы төмен.Атомдар 1 электрон береді.Металлдық құралдар күрт өрнектеледі.Реттік нөмірі артқан сайын металдық қасиеттері артады. Физикалық қасиеттері: Металдар жұмсақ, жеңіл, жақсы электр өткізгіштікпен балқитын, электрлік потенциалдардың үлкен теріс мәніне ие. Химиялық қасиеттері: 1) Сұйық көмірсутектер қабаты астында сақтаңыз (бензол, бензин, керасин) 2) Тотықтырғыштар.Сілтілік металдарды галогенидтерге, сульфидтерге, фосфидтерге оңай тотықтырады. Li Na K Rb Cs Металл радиусының артуы Иондау энергиясының төмендеуі Электронегативтіліктің төмендеуі Балқу мен қайнау температураларының төмендеуі Натрий мен калийдің қолданылуы 1. Пероксидтерді алу. 2. Натрий мен калий қорытпасы - атом электр станцияларындағы салқындатқыш. 3. Металлорганикалық қосылыстарды алу.

27. Периодтық жүйенің IA және IB топтарының элементтері мен олардың қосылыстарының жалпы салыстырмалы сипаттамасы Сілтілік металдар химиялық элементтердің периодтық жүйесінің 1 -ші тобының элементтері болып табылады (ескірген классификация бойынша - I топтың негізгі кіші тобының элементтері) : литий Ли, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Сс және франций Fr. Сілтілік металдар суда ерігенде сілтілер деп аталатын еритін гидроксидтер түзіледі. V Периодтық кестеолар бірден инертті газдарға ереді, сондықтан сілтілік металдар атомдарының құрылымының ерекшелігі олардың құрамында сыртқы энергия деңгейінде бір электрон бар: олардың электронды конфигурациясы ns1. Сілтілік металдардың валенттік электрондарын оңай алып тастауға болатыны анық, өйткені атомға электрон беру және инертті газдың конфигурациясын алу энергетикалық тұрғыдан қолайлы. Сондықтан барлық сілтілік металдар қалпына келтіру қасиеттерімен сипатталады. Бұл олардың иондану потенциалдарының төмен мәндерімен расталады (цезий атомының ионизация потенциалы ең төменгі көрсеткіштердің бірі) және электронегативтілік (ЭО). Бұл кіші топтағы барлық металдар күміс ақ түсті (күміс-сары цезийден басқа), олар өте жұмсақ және скальпельмен кесуге болады. Литий, натрий мен калий судан жеңіл және онымен әрекеттесіп, оның бетінде қалқып тұрады. Сілтілік металдар табиғи түрде жалғыз зарядталған катиондары бар қосылыстар түрінде болады. Көптеген минералдарда I топтың негізгі кіші тобының металдары бар. Мысалы, ортоклаз немесе дала шпаты калий алюминосиликатынан тұрады K2, құрамында натрий - альбит бар ұқсас минерал Na2 құрамы бар. V теңіз суынатрий хлорид NaCl, ал топырақта калий тұздары бар - силвинит KCl, сильвинит NaCl KCl, карналлит KCl MgCl2 6H2O, полихалит K2SO4 MgSO4 CaSO4 2H2O. Мыс кіші тобы - химиялық элементтердің периодтық жүйесінің 11 -ші тобының химиялық элементтері (ескірген классификация бойынша - I топтың екінші топшасының элементтері). Топқа дәстүрлі түрде монеталар жасалатын өтпелі металдар кіреді: мыс Cu, күміс Ag және алтын Au. Электрондық конфигурацияның құрылымына сүйене отырып, Rg рентгені сол топқа жатады, бірақ ол «монеталар тобына» жатпайды (бұл жартылай шығарылу кезеңі 3,6 сек болатын қысқа мерзімді трансактинид). Монеталар металдарының атауы ресми түрде 11 -топқа қолданылмайды, өйткені алюминий, қорғасын, никель, баспайтын болат және мырыш сияқты басқа металдар да монеталар жасау үшін қолданылады. Кіші топтың барлық элементтері салыстырмалы түрде химиялық инертті металдар. Тығыздықтың жоғары мәндері, балқу және қайнау температуралары, жоғары жылу және электр өткізгіштігі де тән. Кіші топ элементтерінің ерекшелігі-ns ішкі деңгейден электронды секірудің арқасында қол жеткізілген сыртқы алдынғы деңгейдің болуы. Бұл құбылыстың себебі-толық толтырылған d-деңгейінің жоғары тұрақтылығы. Бұл қасиет қарапайым заттардың химиялық инерттілігін, олардың химиялық белсенділігін анықтайды, сондықтан алтын мен күмісті асыл металдар деп атайды 28. Сутегі. Жалпы сипаттамасы... Оттегімен, галогендермен, металдармен, оксидтермен әрекеттесу. Сутегі асқын тотығы, оның тотықсыздандырғыш қасиеттері Сутегі - ең кең тараған химиялық элементӘлемде. Бұл Күннің негізгі құрамдас бөлігі, сонымен қатар көптеген жұлдыздар. Жер қыртысында сутектің массалық үлесі небары 1%құрайды. Дегенмен, оның қосылыстары кең таралған, мысалы, Н20 суы. Табиғи жанғыш газдың құрамы негізінен сутегі бар көміртегінің қосындысы - метан CH4 - Сутегі сонымен қатар көптеген органикалық заттарда кездеседі. 1) Егер сіз сутекті тұтатсаңыз (тазалығын тексергеннен кейін төменде қараңыз) және оттегі бар ыдысқа сутегі жанатын түтікті түсірсеңіз, онда ыдыстың қабырғаларында су тамшылары пайда болады: қоспасы жоқ сутегі тыныш күйеді. Алайда сутегінің оттегімен немесе ауамен қоспасы жарылады. Сутектің екі көлемі мен оттегінің бір көлемінен тұратын ең жарылғыш қоспасы - жарылғыш газ. Егер шыны ыдыста жарылыс болса, онда оның сынықтары жаралануы мүмкін.

басқаларды ренжіту. Сондықтан сутекті тұтатпас бұрын оның тазалығын тексеру қажет. Ол үшін сутегі жалынға төңкерілген пробиркада жиналады. Егер сутегі таза болса, онда ол «p-groin» дыбысымен тыныш күйеді. Егер сутегі құрамында ауаның қоспасы болса, онда ол жарылыс кезінде жанып кетеді. Сутегімен жұмыс істеу кезінде қауіпсіздік ережелерін сақтау қажет. 2) Егер, мысалы, қыздыру кезінде сутегі ағыны мыс (II) оксидінің үстінен өтсе, онда реакция жүреді, нәтижесінде су мен металл мыс түзіледі: Бұл реакцияда тотықсыздану процесі жүреді, себебі сутегі оттегін мыс атомдарынан алады. Тотықсыздану процесі тотығу процесіне қарама -қарсы. Оттегіні кетіретін заттар - редукторлар. Тотығу мен тотықсыздану процестері бір -бірімен байланысты (егер бір элемент тотығатын болса; онда екіншісі тотықсызданады және керісінше). 3) Галогендер сутекпен әрекеттесіп, НХ түзеді, ал фтор мен хлормен реакция шамалы активациямен жарылғыш түрде жүреді. Br2 және I2 -мен өзара әрекеттесу баяу жүреді. Сутегімен реакцияны жалғастыру үшін жарықтандыруды немесе жылытуды қолдана отырып, реагенттердің аз ғана бөлігін белсендіру жеткілікті. Активтендірілген бөлшектер активтенбегендермен әрекеттесіп, процесті жалғастыратын HX және жаңа активті бөлшектер түзеді, ал негізгі реакцияға сәйкес екі белсендірілген бөлшектің реакциясы өнім түзумен аяқталады. 4) Тотығу реакциялары. Сутекті I және II негізгі топшалар металдарымен қыздыру кезінде: 2Na + H2 (300 ° C) ® 2NaH; Ca + H2 (500-700 ° C) ® CaH2. Сутегі асқын тотығы (сутегі асқын), H2O2 - пероксидтердің ең қарапайым өкілі. «Металдық» дәмі бар түссіз сұйықтық, суда, алкогольде және эфирде ерігіш. Концентрацияланған сулы ерітінділер жарылғыш болып табылады. Сутегі асқын тотығы - жақсы еріткіш. Ол судан тұрақсыз кристалды H2O2 2H2O гидраты түрінде шығарылады. Сутегі асқын тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиетке ие. Ол нитриттерді нитраттарға дейін тотықтырады, металл йодидтерден йод бөледі, қос байланыс орнында қанықпаған қосылыстарды бөледі. Сутегі асқын тотығы қышқыл ортада калий перманганатының сулы ерітіндісімен әрекеттесу арқылы алтын мен күміс тұздары мен оттегін төмендетеді. H2O2 тотықсыздануы кезінде H2O немесе OH- түзіледі, мысалы: H2O2 + 2KI + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 2H2O Күшті тотықтырғыштардың әсерінен H2O2 бос оттегін бөле отырып, тотықсыздандырғыш қасиеттерін көрсетеді: O22− - 2e− → O2 Жылы KMnO4 пен H2O2 реакциясы қолданылады химиялық талдау H2O2: 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O құрамын анықтау үшін сірке қышқылының ортасында органикалық қосылыстарды сутегі асқын тотығымен (мысалы, сульфидтер мен тиолдар) тотықтырған жөн.

29. 2 -ші топ элементтері мен олардың қосылыстарының қасиеттерінің жалпы сипаттамасы.Физикалық -химиялық қасиеттері, қолданылуы. S элементтерін қамтиды. Be Mg Ca Br Ra Sr Be қоспағанда, олар полиизотопты. Сыртқы деңгейдегі элементтердің атомдарында 2 S элементтері бар, олардың әрқайсысы керісінше спині бар, қажетті энергия шығыны бар, s күйінен бір элемент р күйіне өтеді. Бұл металдар, бірақ олар сілтілікке қарағанда белсенділігі төмен. табиғатта ең көп таралған Mg Ca Be, минерал Be3AL2 (SiO3) түрінде кездеседі 6 Өндіру әдісі: балқытылған хлоридтердің электролизі Физикалық қасиеттері: жеңіл металдар, бірақ сілтілі металдарға қарағанда қиын. Chem.Sv-va: 1 Ауада Be және Mg беті оксидті пленкамен қапталған. 2. жоғары температурада азотпен әрекеттеседі 3. сумен әрекеттеспейді. Кальций мен оның гидриді хром, торий және уран сияқты азайтуға қиын металдарды алу үшін де қолданылады. Кальций қорғасын қорытпалары аккумуляторлар мен подшипниктер қорытпаларында қолданылады. Кальций түйіршіктері вакуум қондырғыларынан ауа іздерін кетіру үшін де қолданылады.

No31 сілтілі жер металдары - химиялық элементтерБериллий мен магнийден басқа негізгі топтың 2 -ші тобы: кальций, стронций, барийжәне радий... Жаңа классификация бойынша элементтердің 2 -ші тобына жатады IUPAC... Осылай аталған, себебі олардың оксидтер- «жер» (терминологияда) алхимиктер) - есеп су сілтілік реакция. Тұзсілтілі жер металдары, радийден басқа, табиғатта кеңінен таралған минералдар.

Оксидтер- молекулалары екі элементтің атомдарынан тұратын заттар, олардың бірі оттегі. Оксидтер метал атомдарынан түзілген негізгі болып бөлінеді, мысалы, K2O, Fe2O3, CaO; қышқыл - бейметалдардың атомдарынан және олардың құрамындағы кейбір металдардан түзілген ең жоғары дәрежетотығу: CO2, SO3, P2O5, CrO3, Mn2O7 және амфотерлік, мысалы, ZnO, Al2O3, Cr2O3. Оксидтер қарапайым және күрделі заттардың жануынан, сонымен қатар күрделі заттардың (тұздардың, негіздердің, қышқылдардың) ыдырауынан алынады.

Оксидтердің химиялық қасиеттері: 1. Сілтілік және сілтілі жер металдар оксидтері сумен әрекеттесіп, еритін негіздер - сілтілер (NaOH, KOH, Ba (OH) 2) түзеді. Na2O + H2O = 2NaOH

Қышқыл оксидтердің көпшілігі сумен әрекеттесіп қышқыл түзеді: CO2 + H2O = H2CO3

2. Кейбір оксидтер негізгі оксидтермен әрекеттеседі: СО2 + СаО = СаСО3

3. Негіздік оксидтер қышқылдармен әрекеттеседі: BaO + 2HCl = BaCl2 + H2O

4. Қышқыл оксидтер қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттеседі: ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O

Гидроксидтер ( гидроксид) - химиялық элементтер оксидтерінің сумен қосылыстары. Барлық дерлік химиялық элементтердің гидроксидтері белгілі; олардың кейбіреулері табиғи түрде минералдар түрінде кездеседі. Сілтілік металл гидроксидтері сілтілер деп аталады. Сәйкес оксидтің негіздік, қышқылдық немесе амфотерлік болуына байланысты сәйкесінше мыналарды ажыратуға болады:

негізгі гидроксидтер (негіздер) - негізгі қасиеттерін көрсететін гидроксидтер (мысалы, кальций гидроксидіCa (OH) 2, калий гидроксидіKOH, натрий гидроксидіNaOH және т.б.);

қышқыл гидроксидтері (оттегімен қаныққан қышқылдар) - қышқылдық қасиеттері бар гидроксидтер (мысалы, азот қышқылы HNO 3, күкірт қышқылы H 2 SO 4, күкірт қышқылы H 2 SO 3 және т.б.)

амфотерлі гидроксидтер, шарттарға байланысты, не негізгі, не қышқылдық қасиеттер көрсетеді (мысалы, алюминий гидроксиді Al (OH) 3, мырыш гидроксиді Zn (OH) 2).

Карбонаттар мен гидрокарбонаттар - тұздар мен эфирлер көмір қышқылы (H 2 CO 3). Тұздардың ішінде қалыпты карбонаттар (СО 3 2 -анионымен) және қышқыл немесе гидрокарбонаттар(бар анион NSO 3 -).

Химиялық қасиеттері

Қыздырғанда қышқыл карбонаттар қалыпты карбонаттарға айналады:

Қатты қыздырғанда қалыпты карбонаттар тотықтар мен көмірқышқыл газына ыдырайды:

Карбонаттар көмірқышқыл газының бөлінуімен көмірқышқылдан күшті қышқылдармен (барлық белгілі қышқылдар, соның ішінде органикалық қышқылдармен) әрекеттеседі:

Қолдану:Кальций, магний, барий және т.б. карбонаттары құрылыс бизнесінде, химия өнеркәсібінде, оптикада және т.б.технологияда, өндірісте және күнделікті өмірде кеңінен қолданылады. сода (Na 2 CO 3 және NaHCO 3). Қышқыл карбонаттары маңызды физиологиялық рөл атқарады буферлік заттар реакцияның тұрақтылығын реттейді қан .

Силикаттар мен алюмосиликаттар үлкен тобын білдіреді минералдар ... Олар күрделі химиялық құрамымен және кейбір элементтердің изоморфты алмастыруларымен, ал басқаларының элементтер кешендерімен сипатталады. Силикаттарды құрайтын негізгі химиялық элементтер Si , O , Аль , Fe 2+, Fe 3+, Мг , Mn , Ca , Na , Қ , және де Ли , B , Болуы , Zr , Ти , F , H , (OH) 1− немесе H 2 O түрінде және т.б.

Шығуы (генезис ): Эндогенді, негізінен магмалық (пироксендер, дала шпаттары ), олар үшін де тән пегматиттер (слюда, турмалин, берилл және т.б.) және скарн (гранаталар, волластонит). Метаморфтық жыныстарда кең таралған - тақтатас және гнейс (гранаталар, дистен, хлорит). Экзогендік силикаттар - бұл бастапқы (эндогенді) минералдардың әсерінен (каолинит, глауконит, хризоколла) өзгеретін өнімдер.

№ 32. ІІІ топқа бор, алюминий, галлий, индий, талий (негізгі топша), сонымен қатар скандий, итрий, лантан мен лантанидтер, анемондар мен актинидтер (екінші топша) жатады.

Негізгі кіші топ элементтерінің сыртқы электронды деңгейінде әрқайсысында үш электрон бар (s 2 p 1). Олар бұл электрондарды оңай береді немесе үшеуін құрайды жұптаспаған электронбір электронның р-деңгейге ауысуына байланысты. Бор мен алюминий үшін тотығу дәрежесі +3 болатын қосылыстар ғана тән. Галлий кіші тобының элементтерінде (галлий, индий, талий) сыртқы электронды деңгейде s 2 р 1 конфигурациясын құрайтын үш электрон болады, бірақ олар 18 электронды қабаттан кейін орналасады. Демек, алюминийден айырмашылығы, галлийдің бейметалдық қасиеттері бар. Ga, In, Tl сериясындағы бұл қасиеттер әлсірейді, ал металдық қасиеттері артады.

Скандий кіші тобының элементтерінде сыртқы электронды деңгейде үш электрон бар. Бірақ бұл элементтер өтпелі d-элементтерге жатады, олардың валенттік қабатының электрондық конфигурациясы d 1 s 2. Барлық үш элемент бұл электрондардан оңай бас тартады. Лантанид кіші тобының элементтері сыртқы электронды деңгейдің айрықша конфигурациясына ие: оларда 4f деңгейі жинақталған және d деңгейі жоғалады. Церийден бастап, гадолиний мен люцийден басқа барлық элементтер 4f n 6s 2 сыртқы электронды деңгейінің электронды конфигурациясына ие (гадолиний мен лютиеде 5d 1 электроны бар). N саны 2-ден 14-ке дейін өзгереді, сондықтан s- және f-электрондар валенттік байланыстардың пайда болуына қатысады. Көбінесе лантаноидтардың тотығу дәрежесі +3, сирек +4 құрайды.

Актинидтердің валенттік қабатының электронды құрылымы көп жағынан лантаноидтардың валенттік қабатының электронды құрылымына ұқсайды. Барлық лантаноидтар мен актинидтер типтік металдар болып табылады.

Барлық элементтер ІІІ топоттегіне өте күшті жақындығы бар, және олардың оксидтерінің түзілуі көп мөлшерде жылудың бөлінуімен жүреді.

III топ элементтері қосымшалардың кең ауқымын табады.

33. Физикалық қасиеттері. Алюминий - күмістей ақ түсті жеңіл металл, ол 660 ° C температурада ериді. Өте икемді, сымға оңай тартылады және парақтарға оралады: оны қалыңдығы 0,01 мм -ден аз фольга жасауға болады. Алюминий өте жоғары жылу өткізгіштікке ие. Оның әр түрлі металдардан жасалған қорытпалары берік және жеңіл.

Химиялық қасиеттері. Алюминий - өте белсенді металл. Кернеулер сериясында ол сілтілі және сілтілі жер металдарынан кейін келеді. Алайда, ол ауада тұрақты, өйткені оның беті металды ауамен жанасудан қорғайтын өте тығыз тотықты қабықпен қапталған. Егер қорғаныш оксиді пленкасы алюминий сымынан алынса, онда алюминий ауадағы оттегі мен су буымен қарқынды әрекеттесе бастайды, олар бос массаға айналады - алюминий гидроксиді:

4 Al + 3 O 2 + 6 H 2 O = 4 Al (OH) 3

Бұл реакция жылудың бөлінуімен жүреді.

Қорғаныс оксиді пленкасынан тазартылған алюминий сутегінің эволюциясымен сумен әрекеттеседі:

2 Al + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3 H 2

Алюминий сұйылтылған күкірт және тұз қышқылдарында жақсы ериді:

2 Аl + 6 НСl = 2 AlСl 3 + 3 Н 2

2 Al + 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 +3 H 2

Сұйылтылған азот қышқылы алюминийді пассивтендіреді, бірақ қыздырғанда алюминий азот тотығы, азот гемоксиді, бос азот немесе аммиак бөлініп ериді, мысалы:

8 Al + 30 HNO 3 = 8 Al (NO 3) 3 + 3 N 2 O + 15 H 2 O

Азот қышқылы алюминийді пассивтендіреді.

Алюминий оксиді мен гидроксид амфотерлік болғандықтан

алюминий аммоний гидроксидінен басқа барлық сілтілердің судағы ерітінділерінде оңай ериді:

2 Al + 6 KOH + 6 H 2 O = 2 K 3 [Al (OH) 6] + 3 H 2

Алюминий ұнтағы галогендермен, оттегімен және барлық бейметалдармен оңай әрекеттеседі. Реакцияны бастау үшін қыздыру қажет, содан кейін олар өте қарқынды жүреді және көп мөлшерде жылудың бөлінуімен жүреді:

2 Al + 3 Br 2 = 2 AlBr 3 (алюминий бромиді)

4 Al + 3 O 2 = 2 Al 2 O 3 (алюминий оксиді)

2 Al + 3 S = Al 2 S 3 (алюминий сульфид)

2 Al + N 2 = 2 AlN (алюминий нитрид)

4 Al + 3 C = Al 4 C 3 (алюминий карбиді)

Алюминий сульфиді қатты күйде ғана болуы мүмкін. Сулы ерітінділерде алюминий гидроксиді мен күкіртті сутегінің түзілуімен толық гидролизден өтеді:

Al 2 S 3 + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3 H 2 S

Алюминий басқа металдардың оксидтері мен тұздарынан оттегі мен галогендерді оңай шығарады. Реакция көп мөлшерде жылудың бөлінуімен жүреді:

8 Al + 3 Fe 3 O 4 = 9 Fe + 4 Al 2 O 3

Металдардың оксидтерінен алюминиймен тотықсыздану процесі алюминотермия деп аталады. Алюмотермия оттегімен берік байланыс түзетін кейбір сирек металдарды алу үшін қолданылады (ниобий, тантал, молибден, вольфрам және т.б.), сонымен қатар рельстерді дәнекерлеу үшін. Егер арнайы тұтандырғыштың көмегімен жұқа алюминий ұнтағы мен магнитті темір рудасының Fe 3 O 4 қоспасы (термит) жанса, онда реакция өздігінен жүреді, қоспасы 3500 ° С дейін қызады. Темір мұндай температурада балқытылған күйде болады.

Қабылдау. Алюминий алғаш рет натрий металымен алюминий хлоридінің тотықсыздануы арқылы алынды:

AlCl 3 + 3 Na = 3 NaCl + Al

Қазіргі уақытта оны электролиттік ванналарда балқытылған тұздардың электролизі арқылы алады (46 -сурет). Электролит - құрамында 85-90% криолит - күрделі тұз 3NaF · AlF 3 (немесе Na 3 AlF 6) және 10-15% алюминий оксиді - Al 2 O 3 бар балқыма. Бұл қоспасы шамамен 1000 ° С температурада ериді.

Қолдану. Алюминий кеңінен қолданылады. Ол радиотехникада және тамақ өнімдерін қаптауға арналған фольга жасау үшін қолданылады. Болат пен шойыннан жасалған бұйымдар коррозиядан қорғау үшін алюминиймен қапталған: бұйымдар алюминий ұнтағы (49%), алюминий оксиді (49%) және алюминий хлориді (2%) қоспасында 1000 ° С дейін қызады. Бұл процесс алюминирлеу деп аталады.

Алюминирленген өнімдер коррозиясыз 1000 ° C дейін қыздыруға төзеді. Үлкен жеңілдігі мен беріктігімен ерекшеленетін алюминий славандары жылу алмастыру қондырғыларын өндіруде, ұшақ жасауда және машина жасауда қолданылады.

Алюминий оксиді Al 2 O 3. Бұл 2050 ° C балқу температурасы бар ақ түсті зат. Табиғатта алюминий оксиді корунд пен глинозем түрінде кездеседі. Кейде корунд пен охраның әдемі пішінді мөлдір кристалдары болады. Хром қосылыстары бар қызыл түсті корундты рубин, ал титан мен темір қосылыстары бар көк түсті корундты сапфир деп атайды. Рубин мен сапфир - асыл тастар. Қазіргі уақытта оларды жасанды жолмен алуға болады.

Бор-элементүшінші топтың негізгі кіші тобы, екінші кезең химиялық элементтердің периодтық жүйесіМенделеевпен бірге атом нөмірі 5. Таңбамен көрсетілген B(Бориум). Еркін жағдайда бор- түссіз, сұр немесе қызыл кристалды немесе қою аморфты зат. Бордың 10 -нан астам аллотропиялық модификациясы белгілі, олардың түзілуі мен өзара ауысуы бор алынған температурамен анықталады.

Қабылдау

Ең таза борды борогидридтердің пиролизі арқылы алады. Мұндай бор жартылай өткізгішті материалдар мен ұсақ химиялық синтездер алу үшін қолданылады.

1. Металлотермия әдісі (көбінесе магний немесе натриймен қалпына келтіру):

2. Бором бромидінің буының ыстық (1000-1200 ° С) тантал сымында сутегінің қатысуымен термиялық ыдырауы:

Физикалық қасиеттері

Өте қатты зат (гауһар, көміртек нитридінен, бор нитридінен (боразон), бор карбидінен, бор-көміртекті-кремний қорытпасынан, скандий-титан карбидінен кейін екінші). Сынғыштық пен жартылай өткізгіштік қасиетке ие (кең саңылаулы жартылай өткізгіш).

Химиялық қасиеттері

Көптеген физикалық және химиялық қасиеттерде металл емес бор ұқсайды кремний.

Химиялық бор өте инертті және бөлме температурасында өзара әрекеттеседі фтор:

Бор қызған кезде басқа галогендермен әрекеттесіп, тригалидтер түзеді азотбор нитридін құрайды BN, бар фосфор- фосфид ВР, көміртегі бар - әр түрлі құрамдағы карбидтер (B 4 C, B 12 C 3, B 13 C 2). Борды оттегі атмосферасында немесе ауада қыздырғанда, көп мөлшерде жылу бөлініп күйіп кетеді, B 2 O 3 оксиді түзіледі:

Бор сутегімен тікелей әрекеттеспейді, дегенмен сілтілі немесе сілтілі жер металдарының боридтерін қышқылмен өңдеу нәтижесінде алынатын әр түрлі құрамдағы борогидридтердің (борандардың) едәуір саны белгілі:

Бор күшті қыздыру кезінде төмендететін қасиеттер көрсетеді. Ол, мысалы, қалпына келтіре алады кремнийнемесе фосфоролардың оксидтері:

Бордың бұл қасиетін B 2 O 3 бор оксидіндегі химиялық байланыстардың өте жоғары беріктігімен түсіндіруге болады.

Тотықтырғыштар болмаған кезде бор сілтілік ерітінділердің әсеріне төзімді. Ыстық азот, күкірт қышқылдары мен аква регияда бор еріп, бор қышқылын түзеді.

Бор оксиді - тән қышқыл оксиді... Ол сумен әрекеттесіп, бор қышқылын түзеді:

Бор қышқылы сілтілермен әрекеттескенде, тұздар бор қышқылының өзінде емес - бораттарда (құрамында BO 3 3 -анионы бар) емес, тетрабораттарда түзіледі, мысалы:

Қолдану

Бастапқы бор

Бор (талшықтар түрінде) көптеген композитте күшейткіш агент ретінде қызмет етеді.

Бор электроникада өткізгіштік түрін өзгерту үшін жиі қолданылады. кремний.

Бор металлургияда болаттың беріктігін айтарлықтай арттыратын микроқорытпа элементі ретінде қолданылады.

34.хара4А тобының элементтеріне тән. Қалай, қорғасын.

(қосу)

Топқа 5 элемент кіреді: екі бейметалдар - көміртек пен кремний, Менделеев жүйесінің екінші және үшінші кезеңінде орналасқан және 3 металл - германий (метал емес пен металдың арасындағы қалайы, қалайы мен қорғасын, ірі соңында орналасқан. периодтар - IV, V, VI Бұл элементтердің барлығы сыртқы энергия деңгейінде 4 электронды болуымен сипатталады, сондықтан +4 -4 аралығында тотығу күйін көрсете алады.Бұл элементтер сутекті газ тәрізді қосылыстар түзеді: СН4, Si Н4, Sn Н4, PbН4.Ауада қыздырғанда олар кіші топтың элементтерімен қосылады оттегі, күкірт және галогендер .4s тотығу дәрежесі 1s-электрон бос p-орбитальға өткенде алынады.

Атом радиусының ұлғаюымен сыртқы электрондар мен ядро ​​арасындағы байланыстың беріктігі төмендейді. Металл емес қасиеттер төмендейді, ал металл қасиеттері артады. (балқу және қайнау температурасы төмендейді және т.

Көміртек (C), кремний (Si), германий (Ge), қалайы (Sn), қорғасын (Pb) - PES негізгі топшасының 4 тобының элементтері. Сыртқы электрон қабатында бұл элементтердің атомдарында 4 электрон бар: ns 2 np 2. Кіші топта элементтің реттік санының өсуімен атом радиусы артады, бейметалдық қасиеттері әлсірейді, ал металдықтары күшейеді: көміртегі мен кремний-бейметалдар, германий, қалайы, қорғасын-металдар.

Жалпы сипаттамасы. Көміртек пен кремний

Көміртек, кремний, германий, қалайы мен қорғасынды қамтитын көміртектің кіші тобы периодтық жүйенің 4 тобының негізгі кіші тобы болып табылады.

Бұл элементтердің атомдарының сыртқы электронды қабығында 4 электрон бар және олардың электрондық конфигурациясын жалпы түрде былай жазуға болады: ns 2 np 2, мұнда n - химиялық элемент орналасқан периодтың саны. Топта жоғарыдан төмен қарай жылжи отырып, металл емес қасиеттері әлсірейді, ал металдықтары жоғарылайды, сондықтан көміртегі мен кремний металл емес, қалайы мен қорғасын әдеттегі металдардың қасиеттерін көрсетеді. Сутегі атомдарымен ковалентті полярлық байланыс түзе отырып, С және Си -4 формалды тотығу күйін көрсетеді, ал белсенді емес бейметалдармен (N, O, S) және галогендермен +2 және + 4 тотығу күйін көрсетеді. реакция механизмі, кейде көміртек изотопы 13 қолданылады.С (іздеу әдісі). Сондықтан көміртегі изотоптарының көптігін білу пайдалы: 12 С - 98,89% және 13 С - 1,11%. Егер біз таралуы 0,01%-дан асатын изотоптарды санаумен шектелетін болсақ, онда кремнийде осындай 3 изотоп бар, германийде 5, қалайыда 10, қорғасында 4 тұрақты изотоп бар.

Қалыпты жағдайда көміртек екі аллотропты күйде болуы мүмкін

модификация: алмаз және графит; өте таза кристалды кремний

Жартылай өткізгіш.

Көміртектің кіші тобының элементтерінің (Е) сутегімен қосылыстарының ішінде біз EN 4 типті қосылыстарды қарастырамыз. Е атомының ядросының зарядының жоғарылауымен гидридтердің тұрақтылығы төмендейді.

С -дан Рб -ге ауысқанда, тотығу дәрежесі +4 болатын қосылыстардың тұрақтылығы

азаяды, ал +2 -ден жоғарылайды. EO 2 оксидтері үшін қышқылдық қасиет төмендейді, ал EO оксидтері үшін негізгі сипат жоғарылайды.

Көміртек

Көміртек табиғи түрде алмас пен графит түрінде болады. Оның құрамында қазба көмірлер бар: 92% - антрацитте, 80% дейін - қоңыр көмірде. Когерентті күйде көміртек карбидтерде кездеседі: CaCO 3 бор, әктас және мәрмәр, MgCO 3 CaCO 3 - доломит,

MgCO 3 - магнезит. Ауада көміртегі көмірқышқыл газы түрінде болады (көлемі бойынша 0,03%). Көміртек теңіз суында еріген қосылыстарда да болады.

Көміртек өсімдіктер мен жануарларда, мұнай мен табиғи газда кездеседі.

Белсенді бейметалдармен әрекеттескенде көміртегі оңай тотығады:

2 С + О 2 = 2 СО,

C + 2 F 2 = CF 4.

Көміртек күрделі заттармен әрекеттескенде де төмендетуші қасиеттер көрсете алады:

C + 2 CuO = 2 Cu + CO 2,

C + 2 H 2 SO 4 (conc) = CO 2 + 2 SO 2 + H 2 O,

2 C + BaSO 4 = BaS + 2 CO 2.

Металдармен және белсенділігі төмен металдармен реакцияларда көміртегі тотықтырғыш болып табылады: 2С + Н 2 = С 2 Н 2,

2 C + Ca CaC 2,

3 C + 4 Al = Al 4 C 3.

Алюминий карбиді - бұл нағыз карбид: барлық төрт валенттік байланыс арқылы әрбір көміртек атомы металл атомымен байланысады. Кальций карбиді - ацетиленид, себебі көміртек атомдары арасында үштік байланыс бар. Сондықтан алюминий карбидтері сумен әрекеттескенде метан бөлінеді, ал кальций карбиді сумен әрекеттескенде ацетилен бөлінеді.

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al (OH) 3 + 3CH 4,

CaC 2 + 2H 2 O = Ca (OH) 2 + C 2 H 2.

Битумды көмір отын ретінде пайдаланылады және синтез газын алу үшін қолданылады. Электродтар графиттен жасалған, модератор ретінде графит шыбықтары қолданылады

ішіндегі нейтрондар ядролық реакторлар... Гауһар кесу құралдарын жасау үшін пайдаланылады, абразивтер, кесілген гауһар тастар (алмаздар) - асыл тастар.

Кремний

Кремний табиғатта кремнезем SiO2 және әр түрлі кремний қышқылының тұздары (силикаттар) түрінде байланысқан күйде ғана кездеседі. Бұл жер қыртысында (оттегінен кейін) екінші ең көп таралған химиялық элемент (27,6%).

1811 жылы француз Дж.Л.Гей-Люссак пен Л.Ж.Тенер реакция арқылы қоңыр-қоңыр зат (кремний) алды:

SiF 4 + 4 K = 4 KF + Si

және тек 1824 жылы реакция арқылы кремний алған швед Дж.Берцелиус:

K 2 SiF 6 + 4 K = 6 KF + Si,

жаңа химиялық элемент екенін дәлелдеді. Енді кремний кремнеземнен алынады:

SiO 2 + 2 Mg = Si + 2 MgO,

3SiO 2 + 4Al = Si + 2Al 2 O 3,

оны магниймен немесе көміртегімен азайтады. Силан ыдырағанда да шығады:

SiH 4 = Si + 2 H 2.

Металл емес реакциялар кезінде кремний тотығуы мүмкін (яғни Si-тотықсыздандырғыш):

Si + O 2 = SiO 2,

Si + 2 F 2 = SiF 4,

Кремний сілтілерде ериді:

Si + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2 H 2,

қышқылдарда ерімейді (фторлы қышқылдан басқа).

Металдармен әрекеттескенде кремний тотығу қасиетін көрсетеді:

2 Mg + Si = Mg 2 Si.

Магний силикидін тұз қышқылымен ыдыратқанда силан алынады:

Mg 2 Si + 4 HCl = 2MgCl 2 + SiH 4.

Кремний темір, мыс негізіндегі көптеген қорытпаларды алу үшін қолданылады

және алюминий. Болат пен шойынға кремний қосылуы олардың механикалық қасиеттерін жақсартады. Кремнийдің үлкен қоспалары темір қорытпаларына қышқылға төзімділік береді.

Ультра таза кремний - микрочиптер мен күн батареяларында қолданылатын жартылай өткізгіш.

Оттегі қосылыстары. Алуы, қасиеттері және қолданылуы

Көміртек оксидтері

Көміртек тотығы (II) (СО - көміртегі тотығы)

СО - түссіз және иіссіз улы газ, суда нашар ериді.

Қабылдау

Зертханада СО формик немесе оксал қышқылының ыдырауымен алынады (концентрацияланған H 2 SO 4 болған жағдайда):

HCOOH = CO + H 2 O,

H 2 C 2 O 4 = CO + CO 2 + H 2 O

немесе мырыш шаңын кальций карбонатымен қыздыру арқылы:

CaCO 3 + Zn = CaO + ZnO + CO.

Зауытта СО ауаны немесе көмірқышқыл газын ыстық көмір арқылы өткізу арқылы шығарылады:

2С + О 2 = 2СО,

Қасиеттері

Улы әрекет көміртегі тотығыгемоглобиннің көміртегі тотығына аффинділігі оттегімен салыстырғанда үлкен болуынан туындайды. Бұл жағдайда карбоксигемоглобин түзіледі және осылайша ағзаға оттегінің берілуін тежейді.

Көміртек (II) оксиді оңай тотығады, көп мөлшерде жылу бөлініп ауада күйеді:

2 СО + О 2 = 2 СО 2 + 577 кДж / моль.

СО көптеген металдарды оксидтерден төмендетеді:

FeO + CO = Fe + CO 2,

CuO + CO = Cu + CO 2.

СО қосымша реакцияларға оңай енеді:

CO + Cl 2 = COCl 2,

CO + NaOH = HCOONa,

Ni + 4 CO = Ni (CO) 4.

Өнеркәсіпте таза СО жиі емес, оның басқа газдармен әр түрлі қоспалары қолданылады. Генератор газы білікті пеште ауаны ыстық көмір арқылы өткізу арқылы алынады:

2 С + О 2 = 2 СО + 222 кДж.

Су газы су буын ыстық көмір арқылы өткізу арқылы алынады:

C + H 2 O = CO + H 2 - 132 кДж.

Бірінші реакция экзотермиялық, екіншісі - жылу сіңіру. Егер екі процесс те ауыспалы болса, онда пеште қажетті температураны ұстап тұруға болады. Өндіруші газ мен су газын біріктіру арқылы аралас газ алынады. Бұл газдар тек отын ретінде ғана емес, сонымен қатар метанолдың синтезі үшін де қолданылады:

CO + 2H 2 = CH 3 OH.

Көміртек тотығы (IV) (CO 2 - көміртегі диоксиді)

СО 2 - түссіз, иіссіз, жанбайтын газ. Ол жануарлар дем алған кезде шығарылады. Өсімдіктер СО 2 сіңіріп, оттегін бөледі. Ауада әдетте 0,03% көмірқышқыл газы болады. Адамдардың іс -әрекетіне байланысты (бақылаусыз орманды кесу,

көмір, мұнай мен газды көбірек жағу), атмосферадағы СО 2 құрамы біртіндеп артады, бұл себепші болады Парниктік эффектжәне адамзатқа экологиялық апатпен қауіп төндіреді.

Қабылдау

Зертханада СО 2 мраморға тұз қышқылымен әсер ететін Кипп аппаратында алынады:

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2.

СО 2 болатын көптеген реакцияларды келтіруге болады:

KHCO 3 + H 2 SO 4 = KHSO 4 + H 2 O + CO 2,

C + O 2 = CO 2,

2 CO + O 2 = 2 CO 2,

Ca (HCO 3) 2 CaCO 3 Ї + CO 2 + H 2 O,

CaCO 3 = CaO + CO 2,

BaSO 4 + 2 C = BaS + 2 CO 2,

C + 2 H 2 SO 4 (conc) = CO 2 + 2 SO 2 + 2H 2 O,

C + 4 HNO 3 (conc) = CO 2 + 4 NO 2 + 2 H 2 O.

Қасиеттері

СО 2 суда ерігенде көмір қышқылы түзіледі:

H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3.

СО 2 үшін қышқылдық оксидтерге тән барлық реакциялар белгілі:

Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3,

Ca (OH) 2 + 2 CO 2 = Ca (HCO 3) 2,

Ca (OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O.

Жанған Mg көмірқышқыл газында жануды жалғастырады:

СО 2 + 2 Мг = 2 МгО + С.

Көмір қышқылы - әлсіз диацид:

H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3

H + + HCO 3 - = H + + CO 3 2-

және әлсіз қышқылдарды тұздарының ерітінділерінен ығыстыра алады:

Na 2 SiO 3 + CO 2 + H 2 O = H 2 SiO 3 + Na 2 CO 3,

KCN + CO 2 + H 2 O = KHCO 3 + HCN.

Көмір қышқылының тұздары. Карбонаттар мен көмірсутектер

Тұздарды дайындаудың жалпы әдістері көмір қышқылының тұздарын дайындауға да тән:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca (HCO 3) 2,

Ca (HCO 3) 2 + Ca (OH) 2 = 2 CaCO 3 + 2 H 2 O.

Сілтілік металл мен аммоний карбонаттары суда жақсы ериді

гидролизге бейім. Барлық басқа карбонаттар іс жүзінде ерімейді:

Na 2 CO 3 + H 2 O = 2 Na + + OH - + HCO 3 -.

Салыстырмалы әлсіз жылумен бикарбонаттар ыдырайды:

Ca (HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.

Карбонаттар кальциленген кезде металл оксидтері мен СО 2 алынады:

CaCO 3 = CaO + CO 2.

Карбонаттар күшті (көмір қышқылына қарағанда) қышқылдармен оңай ыдырайды:

MgCO 3 + 2HCl = MgCl 2 + CO 2 + H 2 O.

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O.

Карбонаттарды құммен кальцийлеу кезінде SiO2 ұшқыш оксидті ығыстырады:

Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + CO 2.

Қолдану

Натрий карбонаты Na 2 CO 3 (сода күлі) және оның кристалды гидраты Na 2 CO 3 10H 2 O

(кристалды сода) шыны, сабын, целлюлоза және қағаз өнеркәсібінде қолданылады. Натрий сутегі карбонаты NaHCO 3 (ас содасы)

жылы қолданылды Тамақ өнеркәсібіжәне медицинада. Әктас - бұл құрылыс материалы және әк өндіруге арналған шикізат.

Кремний (IV) оксидтері (SiO 2 )

Кремнезем SiO 2 табиғатта кристалды (негізінен кварц) және аморфты (мысалы, opal SiO 2 nH 2 O) формаларында болады.

Қабылдау

SiO 2 - қышқыл оксиді, оны реакциялар арқылы алуға болады:

Si + O 2 = SiO 2,

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O,

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O.

Қасиеттері

Металдармен немесе көміртегімен әрекеттескенде SiO 2 кремнийге дейін азайтылуы мүмкін

SiO 2 + 2 Mg = Si + 2 MgO,

SiO 2 + 2 C = Si + 2 CO

немесе карборунд (SiC) SiO 2 + 3 C = SiC + 2 CO беріңіз.

SiO 2 металл оксидтерімен, сілтілермен және кейбір тұздармен балқытылғанда силикаттар түзіледі:

SiO 2 + 2 NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O,

SiO 2 + K 2 CO 3 = K 2 SiO 3 + CO 2,

SiO 2 + CaO = CaSiO 3.

Қышқылдар SiO 2 әсер етпейді. Ерекшелік гидрофторлы қышқыл болып табылады:

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O,

SiF 4 + 2HF = H 2,

SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O.

Кремний қышқылы H 2 SiO 3 - кремний қышқылының ең қарапайым тобы. Ол жалпы формула xSiO 2 yH 2 O. Оны силикаттардан алуға болады

Na 2 SiO 3 + 2 HCl = H 2 SiO 3 + 2 NaCl.

Қыздырғанда кремний қышқылы ыдырайды:

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O.

Силикаттар

Көптеген жүздеген силикатты минералдар белгілі. Олар массаның 75% құрайды жер қыртысы... Олардың арасында алюминосиликаттар көп. Силикаттар цемент, шыны, бетон және кірпіштің негізгі компоненттері болып табылады.

Тек Na және К силикаттары суда ериді.Олардың сулы ерітінділері «сұйық шыны» деп аталады. Гидролиз кезінде бұл ерітінділер сілтілі болады. Олар қышқылға төзімді цемент пен бетон өндірісінде қолданылады.

Тотығу-тотықсыздану реакциялары

Реакцияланатын қосылыстарды құрайтын элементтер атомдарының тотығу дәрежесінің өзгеруі жүретін реакциялар,деп аталады тотықсыздану.

Тотығу күйі(s.r.) - қосылыстағы элементтің заряды, қосылыс иондардан тұрады деген болжам негізінде есептеледі... Тотығу дәрежесін анықтау келесі ережелерді қолдану арқылы жүзеге асырылады:

1. Жай заттағы элементтің тотығу дәрежесі, мысалы, Zn, Ca, H 2, Br 2, S, O 2, нөлге тең.

2. Қосылыстардағы оттегінің тотығу дәрежесі әдетте –2. Ерекшеліктер H 2 +1 O 2 –1, Na 2 +1 O 2 –1 пероксидтері мен оттегі фторы O +2 F 2.

3. Көптеген қосылыстардағы сутектің тотығу дәрежесі +1, тұз тәрізді гидридтерді қоспағанда, мысалы, Na +1 H -1.

4. Сілтілік металдар (+1) тұрақты тотығу күйіне ие; бериллий Be және магний Mg (+2); сілтілік жер металдары Ca, Sr, Ba (+2); фтор (-1).

5. Дәрежелердің алгебралық қосындысы элементтердің тотығуыбейтарап молекулада нөлге тең, күрделі ионда - ион заряды.

Мысал ретінде К 2 Cr 2 O 7 қосылысында хром мен аниондағы (NO 2) тотығу күйін есептейміз -

K 2 +1 Cr 2 NS O 7 –2 2 ∙ (+1) + 2 x + 7 (–2) = 0 x = + 6

(NO 2) - x + 2 (–2) = –1 x = + 3

Тотығу -тотықсыздану реакцияларында бір атомнан, молекуладан немесе ионнан электрондар екінші атомға ауысады. Тотығу – тотығу дәрежесінің жоғарылауымен бірге жүретін электрон, атом, молекула немесе ионнан бас тарту процесі. Қалпына келтіру – тотығу дәрежесінің төмендеуімен бірге жүретін электронды қосылу процесі.

-4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8
Қалпына келтіру процесі

Тотығу мен тотықсыздану - бір мезгілде жүретін өзара байланысты процестер.

Тотықтырғыш заттардеп аталады реакция кезінде электрондарды қосатын заттар (атомдар, иондар немесе молекулалар), қалпына келтірушілер – электрон беретін заттар... Тотығу агенттері галоген атомдары мен оттегі, оң зарядталған металл иондары (Fe 3+, Au 3+, Hg 2+, Cu 2+, Ag+), күрделі иондар мен жоғары атомдық тотығу дәрежесіндегі металл атомдары бар молекулалар болуы мүмкін. K 2 Cr 2 O 7, NaBiO 3 және т.б.), оң тотығу күйіндегі металл емес атомдар (HNO 3, концентрацияланған H 2 SO 4, HClO, HClO 3, KClO 3, NaBrO және т.б.).

Кәдімгі тотықсыздандырғыштар бос күйдегі барлық металдар мен көптеген бейметалдар (көміртегі, сутегі), теріс зарядталған иондар емес металдар (S 2-, I -, Br -, Cl -және т.б.), оң зарядталған металдар болып табылады. иондар ең төменгі тотығу күйінде (Sn 2+, Fe 2+, Cr 2+, Mn 2+, Cu+және т.б.).

Максималды және минималды тотығу күйіндегі элементтері бар қосылыстар тиісінше тек тотықтырғыштар (KmnO 4, K 2 Cr 2 O 7, HNO 3, H 2 SO 4, PbO 2) немесе тек тотықсыздандырғыштар (KI, Na) болуы мүмкін. 2 S, NH 3). Егер зат аралық тотығу күйіндегі элементтен тұратын болса, онда реакция жағдайына байланысты ол тотықтырғыш та, тотықсыздандырушы да бола алады. Мысалы, калий нитриті KNO 2 құрамында азот +3 тотығу күйінде, сутегі асқын тотығы H 2 O 2 құрамында -1 тотығу күйінде оттегі бар, күшті тотықтырғыштар болған кезде тотықсыздандырғыш қасиеттер көрсетеді, ал белсенді тотықсыздандырғыштармен әрекеттескенде олар тотықтырғыш заттар.

Тотығу -тотықсыздану реакцияларының теңдеулерін құру кезінде келесі тәртіпті сақтау ұсынылады:

1. Бастапқы материалдардың формулаларын жазыңыз. Оны өзгерте алатын элементтердің тотығу дәрежесін анықтаңыз, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты табыңыз. Реакция өнімдерін жазыңыз.

2. Тотығу және тотықсыздану процестерінің теңдеулерін құрыңдар. Тотығу кезінде берілген электрондардың саны тотықсыздану кезінде алынған электрондардың санына тең болатындай факторларды (негізгі коэффициенттерді) таңдаңыз.

3. Коэффициенттерді реакция теңдеуіне қойыңыз.

K 2 Cr 2 +6 O 7 + 3H 2 S -2 + 4H 2 SO 4 = Cr 2 +3 (SO 4) 3 + 3S 0 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

тотықтырғыш агент тотықсыздандырғыш орта

тотығу S -2 - 2ē → S 0 ½3

қалпына келтіру 2Cr +6 +6ē → 2Cr +3 ½1

Көптеген тотығу -тотықсыздану реакцияларының табиғаты олар жүретін ортаға байланысты. Қышқылдық ортаны құру үшін сұйылтылған күкірт қышқылы, сілтілік жасау үшін - натрий немесе калий гидроксидтерінің ерітінділері.

Тотығу -тотықсыздану реакцияларының үш түрі бар: молекулааралық, молекулааралық, пропорционалды емес. Молекулааралықтотығу -тотықсыздану реакциялары Бұл тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш болатын реакциялар әр түрлі заттар ... Жоғарыда талқыланған реакция осы түрге жатады. КІМ молекулааралықреакцияларды қамтиды онда тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш бір затта болады.

2KCl +5 O 3 -2 = 2KCl -1 + 3O 2 0

тотықсыздандырғыш Сl +5 +6ē → Cl - ½2 Cl +5 - тотықтырғыш

тотығу 2O -2 - 4ē → O 2 0 ½3 O -2 - тотықсыздандырғыш

Реакцияларда пропорциясыздық(өзін-өзі тотықтыру-өзін-өзі сауықтыру) бір заттың молекулалары бір -бірімен тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш ретінде әрекеттеседі.

3K 2 Mn +6 O 4 + 2H 2 O = 2KMn +7 O 4 + Mn +4 O 2 + 4KOH

тотығу Mn +6 - ē → Mn +7 ½ 2 Mn +6 - тотықсыздандырғыш

тотықсыздандырғыш Mn +6 +2ē → Mn +4 ½ 1 Mn +6

электронды баланс әдісін қолданып, тотығу -тотықсыздану реакцияларының схемаларындағы коэффициенттерді таңдап, тотығу процесін көрсетіңіз.

және қалпына келтіру:

1. P + HNO3 + H2O = H3PO4 + NO

2. P + HNO3 = H3PO4 + NO2 + H2O

3. K2Cr2O7 + HCl = Cl2 + KCl + CrCl3 + H20

4. KMnO4 + H2S + H2SO4 = MnSO4 + S + K2SO4 + H2O

5. KMnO4 + HCl = Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O

Электронды баланс әдісін қолданып тотығу -тотықсыздану реакцияларының схемаларындағы коэффициенттерді таңдап, тотығу мен тотықсыздану процесін көрсетіңіз:

CuO + NH3 = Cu + N2 + H2O

Ag + HNO3 = AgNO3 + NO + H2O

Zn + HNO3 = Zn (NO3) 2 + N2 + H2O

Cu + H2SO4 = CuSO4 + SO2 + H2O

Шешуге көмектесіңіз: ЭЛЕКТРОЛИТИКАЛЫҚ ДИССОЦИАЦИЯ. Тотығу-тотықсыздану реакциялары

А бөлімі
А2 Электр өткізгіштігін зерттегенде әр түрлі заттарОқушылар арнайы құрылғыны қолдана отырып, мыналарды байқады:

Төмендегілердің қайсысы әйнекте болды?
1) қант (ерітінді)
2) KC1 (тв.) 3) NaOH (p-p) 4) спирт
А4 Қысқартылған иондық теңдеу барий хлориді мен күкірт қышқылының ерітінділерінің әрекеттесуіне сәйкес келеді
1) H + + SG = HC1
2) Ba2 + + SO42- = BaSO4
3) CO32- + 2H + = H2O + CO2
4) Ba2 + + COz2- = BaCOz
A5 Күміс нитраты мен тұз қышқылының ерітінділері арасындағы реакция соңына дейін жалғасады
1) екі зат та электролиттер
2) күміс нитраты - тұз
3) ерімейтін күміс хлориді түзіледі
4) еритін азот қышқылы түзіледі

A7 H + + OH = H2O теңдеуі өзара әрекеттесудің мәнін көрсетеді

1) тұз қышқылы мен барий гидроксиді
2) күкірт қышқылы мен мыс гидроксиді (Р)
3) фосфор қышқылы мен кальций оксиді
4) кремний қышқылы мен натрий гидроксиді

А10 Тотығу процесі схемаға сәйкес келеді
1) S + 6 → S + 4
2) Cu + 2 → Cu0
3) N + 5 → N-3
4) C-4 → C + 4

B бөлімі

В2 Заттың формуласы мен арасындағы сәйкестікті орнатыңыз жалпы 1 моль осы заттың толық диссоциациясы кезінде пайда болған иондар: бірінші бағаннан әрбір позиция үшін екінші бағаннан сәйкес цифрмен көрсетілген орынды таңдаңыз.
ИОНДАРДЫҢ ФОРМУЛА САНЫ (МОЛЕЛАРДА)
A) A1 (NO3) 3 1) 1 B) Mg (NO3) 2 2) 2
B) NaNO3 3) 3 D) Cu (NO3) 2 4) 4
5) 5

Таңдалған сандарды сәйкес әріптердің астына кестеге жазыңыз.

Төрт саннан тұратын тізбек түрінде жауапты тапсырма нөмірінің астындағы сандар ретін өзгертпей тест формасына аударыңыз.

Сізге өзара байланысты ұғымдардың тізімі ұсынылады:

А) қышқыл
В) тұз қышқылы
В) қышқылдық қышқыл
D) күшті электролит
Тізбекті белгілі бір ұғымнан ең жалпыға дейін анықтау үшін кестеде ұғымдарды белгілейтін әріптерді жазыңыз.

Алынған әріптер тізбегін әріптердің орналасу тәртібін өзгертпестен тест формасына көшіріңіз.

Сабақтың түрі.Жаңа білімді меңгерту.

Сабақтың мақсаттары.Білім беру.Студенттерді химиялық тотығу дәрежесінің өзгеруіне негізделген химиялық реакциялардың жаңа классификациясымен таныстыру - тотығу -тотықсыздану реакцияларымен (ОРР); электронды баланс әдісін қолдана отырып, студенттерге коэффициенттерді реттеуге үйрету.

Дамуда.Логикалық ойлауды, талдау және салыстыру қабілетін дамытуды жалғастыру, пәнге қызығушылығын қалыптастыру.

Білім беру.Оқушылардың ғылыми көзқарасын қалыптастыру; еңбек дағдыларын жетілдіру.

Әдістер мен әдістемелік әдістер.Әңгімелеу, әңгімелесу, көрнекі құралдарды көрсету, өздік жұмысстуденттер

Жабдықтар мен реагенттер.Родос колосы бейнеленген репродукция, электронды баланс әдісін қолдана отырып коэффициенттерді реттеу алгоритмі, типтік тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар кестесі, сөзжұмбақ; Fe (тырнақ), NaOH, CuSO 4 ерітінділері.

СЫНЫП КЕЗДЕ

Кіріспе бөлім

(мотивация және мақсат қою)

Мұғалім. III ғасырда. Б.з.д. Родос аралында Гелиостың үлкен мүсіні түрінде ескерткіш тұрғызылды (гректер арасында - күн құдайы). Әлемнің кереметтерінің бірі - Родос Колоссын орындаудың керемет дизайны мен жетілдірілуі оны көргендердің барлығын таң қалдырды.

Біз мүсіннің қандай болғанын нақты білмейміз, бірақ ол қоладан жасалған және шамамен 33 м биіктікке жеткені белгілі.Мүсінді мүсінші Харет жасаған және оны тұрғызуға 12 жыл кеткен.

Қола қабық темір жақтауға бекітілген. Шұңқырлы мүсін төменнен тұрғызыла бастады және өскен сайын оны тұрақты ету үшін тастармен толтырды. Аяқталғаннан кейін шамамен 50 жыл өткен соң Колос құлады. Жер сілкінісі кезінде ол тізе деңгейінде сынған.

Ғалымдар бұл кереметтің сынғыштығының нақты себебі металдың коррозиясы болды деп есептейді. Ал коррозия процесінің негізінде тотығу -тотықсыздану реакциялары жатыр.

Бүгін сабақта сіз тотығу -тотықсыздану реакцияларымен танысасыз; сіз «тотықсыздандырғыш» және «тотықтырғыш» ұғымдары туралы, тотықсыздану мен тотығу процестері туралы білетін боласыз; тотығу -тотықсыздану реакцияларының теңдеулеріндегі коэффициенттерді реттеуге үйрету. Жұмыс дәптерлеріне сабақтың санын, тақырыбын жазыңыз.

Жаңа материалды меңгерту

Мұғалім екі демонстрациялық эксперимент жасайды: мыс (II) сульфатының сілтімен әрекеттесуі және сол тұздың темірмен әрекеттесуі.

Мұғалім. Орындалған реакциялардың молекулалық теңдеулерін жазыңыз. Әр теңдеуде бастапқы заттар мен реакция өнімдерінің формулаларындағы элементтердің тотығу дәрежелерін реттеңіз.

Оқушы реакция теңдеулерін тақтаға жазып, тотығу күйін реттейді:

Мұғалім. Бұл реакциялар кезінде элементтердің тотығу дәрежелері өзгерді ме?

Оқушы. Бірінші теңдеуде элементтердің тотығу дәрежелері өзгермеген, ал екіншісінде олар мыс пен темір үшін өзгерген..

Мұғалім. Екінші реакция - тотығу -тотықсыздану. Тотығу -тотықсыздану реакцияларын анықтауға тырысыңыз.

Оқушы. Реагенттер мен реакция өнімдерін құрайтын элементтердің тотығу дәрежелері өзгеретін реакциялар тотығу -тотықсыздану реакциялары деп аталады.

Оқушылар тотықсыздану реакцияларының анықтамасын мұғалімнің диктантымен дәптерге жазады.

Мұғалім. Тотығу -тотықсыздану реакциясының нәтижесінде не болды? Реакция алдында темірдің тотығу дәрежесі 0 болды, реакциядан кейін ол +2 болды. Көріп отырғаныңыздай, тотығу дәрежесі жоғарылаған, сондықтан темір 2 электрон береді.

Мыс үшін реакцияға дейін тотығу дәрежесі +2, реакциядан кейін - 0. Көріп отырғаныңыздай, тотығу дәрежесі төмендеген. Демек, мыс 2 электронды алады.

Темір электрондарды береді, бұл тотықсыздандырғыш, ал электронды тасымалдау процесі тотығу деп аталады.

Мыс электрондарды қабылдайды, бұл тотықтырғыш, ал электрондарды бекіту процесі тотықсыздану деп аталады.

Осы процестердің диаграммаларын жазайық:

Сонымен, «тотықсыздандырғыш» және «тотықтырғыш» терминдеріне анықтама беріңіз.

Оқушы. Электронды беретін атомдар, молекулалар немесе иондар тотықсыздандырғыштар деп аталады.

Электронды қосатын атомдар, молекулалар немесе иондар тотықтырғыштар деп аталады.

Мұғалім. Тотығу және тотықсыздану процестеріне қандай анықтама беруге болады?

Оқушы. Редукция - электронды атомға, молекулаға немесе ионға бекіту процесі.

Тотығу дегеніміз электрондардың атом, молекула немесе ион арқылы тасымалдануын білдіреді.

Оқушылар дәптерге диктант астындағы анықтамаларды жазып, суретті аяқтайды.

Есіңізде болсын!

Электрондарды сыйға беріңіз - тотықтырыңыз.

Электрондарды алыңыз - қалпына келіңіз.

Мұғалім. Тотығу әрқашан тотықсызданумен жүреді, ал керісінше, тотықсыздану әрқашан тотығумен байланысты. Тотықсыздандырушы агент берген электрондар саны тотықтырғыш агент берген электрондардың санына тең.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларының теңдеулеріндегі коэффициенттерді таңдау үшін екі әдіс қолданылады-электронды баланс және электронды-иондық баланс (жартылай реакция әдісі).

Біз тек электронды баланс әдісін қарастырамыз. Ол үшін коэффициенттерді электронды баланстық әдіспен орналастыру алгоритмін қолданамыз (ватман қағазының парағына жасалған).

МЫСАЛ Осы реакция схемасындағы коэффициенттерді электронды баланс әдісімен реттеңіз, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты анықтаңыз, тотығу мен тотықсыздану процестерін көрсетіңіз:

Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2.

Электронды баланс әдісі арқылы коэффициенттерді реттеу алгоритмін қолданайық.

3. Тотығу күйін өзгертетін элементтерді жазайық:

4. Берілген және алынған электрондардың санын анықтай отырып, электронды теңдеулер құрайық:

5. Берілген және алынған электрондардың саны бірдей болуы керек, себебі бастапқы заттар да, реакция өнімдері де зарядталмайды. Ең кіші ортақ еселікті (LCM) және қосымша факторларды таңдау арқылы берілген және алынған электрондар санын теңестіреміз:

6. Алынатын факторлар коэффициенттер болып табылады. Коэффициенттерді реакция схемасына ауыстырайық:

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2.

Көптеген реакцияларда тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш заттар типтік деп аталады.

Ватман қағазына үстел ілінген.

Мұғалім. Тотығу -тотықсыздану реакциялары өте жиі кездеседі. Олар тек коррозиялық процестермен ғана емес, сонымен қатар тірі организмде болатын ашыту, ыдырау, фотосинтез, метаболизм процестерімен де байланысты. Оларды жану кезінде байқауға болады. Тотығу -тотықсыздану процестері табиғаттағы заттар циклімен бірге жүреді.

Сіз білесіз бе, күн сайын атмосферада шамамен 2 миллион тонна азот қышқылы түзіледі, немесе
Жылына 700 миллион тонна, ал әлсіз ерітінді түрінде жаңбыр жерге түседі (адам жылына 30 миллион тонна азот қышқылын ғана шығарады).

Атмосферада не болып жатыр?

Ауаның құрамында 78% азот, 21% оттегі және 1% басқа газдар бар. Найзағай разрядтарының әсерінен және орта есеппен Жер бетінде әр секунд сайын 100 найзағай жарқылдағанда азот молекулалары оттегі молекулаларымен әрекеттесіп азот оксидін (II) құрайды:

Азот оксиді (II) атмосфералық оттегімен азот оксидіне (IV) оңай тотығады:

ЖОҚ + О 2 ЖОҚ 2.

Қалыптасқан азот оксиді (IV) оттегінің қатысуымен атмосфералық ылғалмен әрекеттесіп, азот қышқылына айналады:

NO 2 + H 2 O + O 2 HNO 3.

Бұл реакциялардың барлығы тотығу -тотықсыздану реакциялары.

Жаттығу ... Берілген реакция схемаларындағы коэффициенттерді электронды баланс әдісімен орналастырыңыз, тотықтырғышты, тотықсыздандырғышты, тотығу мен тотықсыздану процестерін көрсетіңіз.

Шешім

1. Элементтердің тотығу дәрежесін анықтаңыз:

2. Тотығу дәрежесі өзгеретін элементтердің белгілерін атап көрсетеміз:

3. Тотығу дәрежесін өзгерткен элементтерді жазайық:

4. Электрондық теңдеулер құрайық (берілген және алынған электрондардың санын анықтаңыз):

5. Берілген және алынған электрондардың саны бірдей.

6. Электрондық тізбектерден коэффициенттерді реакция тізбегіне ауыстырайық:

Әрі қарай студенттер электронды баланс әдісімен коэффициенттерді дербес реттеуге, тотықтырғышты, тотықсыздандырғышты анықтауға, табиғатта болып жатқан басқа процестердегі тотығу мен тотықсыздану процестерін көрсетуге шақырылады.

Басқа екі реакция теңдеуі (коэффициенттері бар):

Тапсырмалардың дұрыстығын тексеру үстеме көлемді қолдану арқылы жүзеге асырылады.

Қорытынды бөлім

Мұғалім оқушыларды зерттелген материал негізінде сөзжұмбақ шешуге шақырады. Жұмыстың нәтижесі тексеруге жіберіледі.

Болжады кроссворд, сіз KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, O 3 заттарының күшті екенін білесіз ... (тік бойымен (2)).

Көлденең:

1. Диаграмма қандай процесті көрсетеді:

3. Реакция

N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) + Q

тотықсыздандырғыш, қайтымды, біртекті,…

4.… көміртегі (II) - тотықсыздандырғыш.

5. Диаграмма қандай процесті көрсетеді:

6. Тотығу -тотықсыздану реакцияларының теңдеулерінде коэффициенттерді таңдау үшін электрондық .... әдісін қолданыңыз.

7. Схема бойынша алюминий ... электронды берді.

8. Реакцияға:

Н 2 + Сl 2 = 2НCl

сутегі Н 2 -….

9. Реакциялардың қай түрі әрқашан тек тотығу -тотықсыздану болып табылады?

10. Қарапайым заттардың тотығу дәрежесі….

11. Реакцияға:

тотықсыздандырғыш -….

Үйге тапсырма. О.С.Габриелянның «Химия-8» оқулығына сәйкес § 43, б. 178-179, жаттығу. 1, 7 жазбаша түрде.

Тапсырма (үйде). Алдымен конструкторлар ғарыш кемелеріжәне сүңгуір қайықтар алдында проблема тұр: кемеде және ғарыш станциясында тұрақты ауа құрамын қалай сақтау керек? Артық көмірқышқыл газынан арылып, оттегіні толықтырасыз ба? Шешім табылды.

Калий супероксиді КО 2 көмірқышқыл газымен әрекеттесу нәтижесінде оттегін түзеді:

Көріп отырғаныңыздай, бұл тотығу -тотықсыздану реакциясы. Бұл реакциядағы оттегі тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та болып табылады.

Ғарыштық экспедицияда жүктің әр грамы есептеледі. Егер ұшу 10 күнге есептелген болса және экипаж екі адамнан тұрса, ғарыштық ұшуға қажет калий супероксидінің жеткізілуін есептеңіз. Адам тәулігіне 1 кг көмірқышқыл газын шығаратыны белгілі.

(Жауабы. 64,5 кгКО 2. )

Тапсырма (қиындық деңгейінің жоғарылауы). Родос Колосының бұзылуына әкелетін тотығу -тотықсыздану реакцияларының теңдеулерін жазыңыз. Есіңізде болсын, бұл алып мүсін Жерорта теңізінің ылғалды ауасы тұздарға қаныққан қазіргі Түркия жағалауындағы Эгей теңізіндегі аралдағы порт -қалада тұрды. Ол қоладан (мыс пен қалайы қорытпасынан) жасалып, темір жақтауға бекітілген.

Әдебиет

Габриелян О.С.... Химия-8. М.: Бустард, 2002;
Габриелян О.С., Воскобойникова Н.П., Яшукова А.В.Мұғалімнің анықтамалығы. 8 сынып. М.: Бустард, 2002;
Кокс Р., Моррис Н.... Әлемнің жеті кереметі. Ежелгі әлем, орта ғасыр, біздің заманымыз. М.: БММ АО, 1997;
Кішкентай балаларға арналған энциклопедия. Химия. М.: Орыс энциклопедиялық серіктестігі, 2001; Балаларға арналған «Аванта +» энциклопедиясы. Химия. Т. 17.М.: Аванта +, 2001;
Хомченко Г.П., Севастьянова К.И.Тотығу -тотықсыздану реакциялары. М.: Білім, 1989.