Оксидланиш-қайтарилиш жараёнлари:
Оксидланиш даражаси
Оксидланиш-қайтарилиш реакциялари
Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларини тенглаштириш
Электрон-баланс усули
Ярим-реакция усули
Классификация
Оксидланиш-қайтарилиш жараёнлари
Табиатда кундалик ҳаётда содир бўладиган кўпчилик кимёвий жараёнлар оксидланиш ва қайтарилиш жараёнларидир. Кимёвий реакцияларни элементларнинг оксидланиш даражасига қараб, реакцияларни икки турга бўламиз. 1) Оксидланиш даражаси ўзгармасдан борадиган жараёнлар 2) Оксидланиш даражаси ўзгариши билан барадиган жараёнлар – оксидланиш-қайтарилиш реакциялари.
Оксидланиш даражаси – элемент атомининг (молекула, ионнинг) заряд қиймати. Атомлар ва молекулаларнинг оксидланиш даражаси нолга тенг бўлади. барча оддий моддаларнинг оксидланиш даражаси нолга тенг. Ионларнинг оксидланиш даражаси турлича бўлиши мумкин. Элементлар муайян сондаги оксидланиш даражаларига эга бўлади. Элементлар энг юқори, энг қуйи ва оралиқ оксидланиш даражаларини намоён қилишади. Энг юқори оксидланиш даражаси бош гуруҳча элементларида даврий равишда ўзгаради.
|
IA
|
IB
|
IIA
|
IIB
|
IIIA
|
IIIB
|
IVA
|
IVB
|
VA
|
VB
|
VIA
|
VIB
|
VIIA
|
VIIB
|
VIIIA
|
VIIIB
|
ЭҚ
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-3
|
0
|
-4
|
0
|
-3
|
0
|
-2
|
0
|
-1
|
0
|
0
|
0
|
О
|
|
+1 +2
|
|
+1
|
0 +1
|
+1
|
0 +2
|
+2
|
0 +3
|
+3
|
-1 0 +2 +4
|
+2 +3
|
0 +1 +3 +5
|
+2 +3 +4 +6
|
+2 +4 +6
|
+2 +3 +4 +6
|
ЭЮ
|
+1
|
+3
|
+2
|
+2
|
+3
|
+3
|
+4
|
+4
|
+5
|
+5
|
+6
|
+6
|
+7
|
+7
|
+8
|
+8
|
Унутманг! Оксидланиш даражаси ва валентлик тушунчалари бирбиридан фарқ қилади. Валентлик нол, манфий ёки мусбат бўлмайди ва у атомнинг муайян сондаги бошқа атом билан ҳосил қилган кимёвий боғлар сони билан ўлчанади. Оксидланиш даражаси эса нол, манфий ва мусбат зарядли бутун ёки каср сонлар бўлиши мумкин.
Оксидланиш даражаси ўзгармасдан борадиган жараёнлар кимёвий жараёнлар бўлиб, унда элементларнинг оксидланиш даражалари ўзгармайди ва бундай реакциялар оксидланиш-қайтарилиш реакцияларига кирмайди.
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O
K2SO3 + 2HCl 2KCl + SO2 + H2O
CaSiO3 + H2SO4 CaSO4 + SiO2 + H2O
Оксидланиш даражаси ўзгариши билан барадиган жараёнлар – оксидланиш-қайтарилиш реакциялари дейилади. Бундай жараёнларда элементларниг оксидланиш даражалари ўзгаради. Умуман элементнинг (атом, молекула ёки ионнинг) оксидланиш даражаси икки ҳолатда ўзгаради. 1) Заррача (атом, молекула ёки ион) электрон қабул қилганда унинг оксидланиш даражаси камаяди. Бу жараён қайтарилиш дейилади ва қуйидагича тасвирланади:
Э0 + ne- → Э-n
Бу жараёнда қатнашаётган заррача (атом, молекула ёки ион) оксидловчи дейилади. 2) Заррача (атом, молекула ёки ион) электрон берганда унинг оксидланиш даражаси ортади. Бу жараён оксидланиш дейилади ва қуйидагича тасвирланади:
Э0 – ne- → Э+n
Бу жараёнда қатнашаётган заррача (атом, молекула ёки ион) қайтарувчи дейилади.
Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларида оксидланиш ва қайтарилиш жараёнлари бирга содир бўлади. Шу жараёнлардан фойдаланилиб оксидланиш-қайтарилиш жараёнларини тенгламаларини тузиш мумкин. Бунда асосан икки хил усулдан фойдаланилади.
А) Электрон-баланс усули. Бу усул қайтарувчи берган электронлар сони оксидловчи қабул қилган электронлар сонига тенгдир, деган қоидага асосланади. Реакция тенгламасини тузишда (тенглаштиришда) қуйидаги ишларни амалга ошириш керак:
1. Реакция тенгламасидаги элементларни оксидланиш даражалари ёзиб чиқилади.
Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO + H2O
Zn0 + H+N+5O3–2 → Zn+2(N+5O3–2)2 + N+2O–2 + H2+O–2
2. Оксидланиш даражалари ўзгарган атомларнинг электрон тенгламаларини тузамиз. Тенгламалардаги олинган ва берилган электронлар сони алмаштирилиб олинади ва умумий кўпайтма тенг бўлади.
Zn0 – 2е- = Zn+2
|
2
|
3
|
N+5 + 3е- = N+2
|
3
|
2
|
3. Алмаштириб олинган сонлар реакция тенгламасида коэффициент сифатида қўйилади. Рух Zn+2 олдига 3 N+2 олдига 2 рақамлари қўйилади. Қолган молекулалар олдига шулардан келиб чиқиб коэффициентлар танланади.
Zn + HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + H2O
3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Яна битта мураккаброқ реакция мисолида кўриб чиқамиз.
FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
Fe+2S2–1 + O20 → Fe2+3O3–2 + S+4O2–2
Оксидланиш даражалари ўзгарган атомларнинг электрон тенгламаларини тузамиз.
Fe+2 – 1е- = Fe+3
|
11
|
4
|
2S–1 – 10е- = S+4
|
O20 + 4е- = 2O–2
|
4
|
11
|
Алмаштириб олинган сонлар реакция тенгламасида коэффициент сифатида қўйилади.
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
Б) Ион-электронли усул (Ярим реакция усули). Бу усулда оксидланиш қайтарилиш реакциялари эритмада ионлар ўртасида боради деб қаралади.
1. Реакция тенгламасини тўла ионли тенгламасини ёзиб оламиз.
KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → KNO3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
K+ + MnO4– + K+ + NO2– + 2H+ + SO4–2 → K+ + NO3– + Mn+2 + SO4–2 + 2K+ + SO4–2 + H2O
2. Таркиби ва оксидланиш даражаси ўзгарган заррачаларни (атом, молекула ёки ион) аниқла олиб, электрон тенгламаларини тузамиз.
MnO4– + 8H+ + 5е- = Mn+2 + 4H2O (қайтарилиш)
NO2– + H2O – 2е- = NO3– + 2H+ (оксидланиш)
3. Олинган ва берилган электронлар сонини коэфициент сифатида алмаштирамиз ва электрон тенгламадаги барча ионларни коэфициентларга кўпайтирамиз.
5
|
2
|
MnO4– + 8H+ + 5е- = Mn+2 + 4H2O
|
2
|
5
|
NO2– + H2O – 2е- = NO3– + 2H+
|
2MnO4– + 16H+ + 10е- = 2Mn+2 + 8H2O
|
5NO2– + 5H2O – 10е- = 5NO3– + 10H+
|
4. Ҳосил бўлган электрон тенгламалар ўнг ва чап томонлари бир бирига солиштирилиб қўшилади ва ионлар олдида қолган коэффициентлар асосий реакцияга қўйиб тенглаштирилади.
2MnO4– + 16H+ + 10е- = 2Mn+2 + 8H2O
|
5NO2– + 5H2O – 10е- = 5NO3– + 10H+
|
2MnO4– + 6H+ + 5NO2– = 2Mn+2 + 3H2O + 5NO3–
|
2KMnO4 + 5KNO2 + 3H2SO4 → 5KNO3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларининг синфланиши (классификацияси)
1. Молекулалараро оксидланиш-қайтарилиш реакциялари. Оксидловчи ва қайтарувчи бошқа бошқа молекулаларда бўладиган реакциялар.
Na + H2O = NaOH + H2
2. Ички молекуляр оксидланиш-қайтарилиш реакциялари. Оксидловчи ва қайтарувчи битта молекулада бўладиган реакциялар.
AgNO3 = Ag + NO2 + O2
3. Диспропорцияланиш оксидланиш-қайтарилиш реакциялари. Оксидловчи ва қайтарувчи битта элемент атоми бўлган реакциялар, бунда бир хил оксидланиш даражасидан ҳар хил оксидланиш даражасига ўтади.
Cl2 + KOH = KCl + KClO3 + H2O
4.Синпропорцияланиш оксидланиш-қайтарилиш реакциялари. Оксидловчи ва қайтарувчи битта элемент атоми бўлган реакциялар, бунда ҳар хил оксидланиш даражасидан бир хил оксидланиш даражасига ўтади
NH4NO3 = N2O + H2O
Do'stlaringiz bilan baham: |