Oʻzbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi nizomiy nomidagi toshkent davlat pedagogika universiteti tabiiy fanlar fakulteti

Kurs ishining maqsadi shundan iboratki, oksidlanish –qaytarilish reaksiyalari haqidagi adabiyotlarda keltirilgan ma`lumotlarni taxlil qilish bilan birga ushbu mavzuni o ‘qitishda o ‘quvchini ijobiy fikrlash qobilyatini shakllantirish uchun zamin yaratishdan iborat.
Kurs ishining vazifalari:

• 
  Oksidlanish –qaytarilish reaksiyalariga doir adabiyot ma ‘lumotlarini tahlil qilish;
  
• 
  Oksidlanish –qaytarilish reaksiyalari ularga doir tenglamalar tuzish;
  
• 
  Oksidlanish –qaytarilish reaksiyalariga doir tenglamalar va masalalar yechish.
  

Mavzuning nazariy va amaliy ahamiyati:Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari — eng ko ‘p tarqalgan reaksiyalar bo ‘lib, tabiatda va texnikada katta ahamiyatga ega. Ular hayot faoliyatining asosi hisoblanadi.
Tirik organizmlardagi nafas olish va moddalar almashinuvi, chirish va bijg‘ish, o ‘simliklarning yashil qismlaridagi fotosintez ana shu reaksiyalar bilan bog ‘liq. Bu reaksiyalarni yoqilg ‘i yonganida, metallarning korroziyalanish jarayonlarida va elektrolizda kuzatish mumkin. Ular metallurgiya jarayonlarining va elementlaming tabiatda aylanishining asosini tashkil etadi. Shunday reaksiyalar yordamida ammiak, ishqorlar, nitrat, xlorid va sulfat kislotalar hamda boshqa ko‘pgina qimmatli mahsulotlar olinadi.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari yordamida ammiak, ishqorlar, sulfat kislota va boshqa ko ‘pgina qimmatli mahsulotlar olinadi. Galvanik elementlar va akkumlyatorlarda oksidlanish va qaytarilish reaksiyalari tufayli kimyoviy energiya elektr energiyasiga aylanadi.
Kurs ishini tarkibi va hajmi: kurs ishi kirish, asosiy qism, xulosa, foydalanilgan adabiyotlar va glossary qismlaridan iborat bo ‘lib, umumiy hajmi 29 betni tashkil qiladi.


I.Asosiy qism
1. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari, ularning turlari
Element atomlari yoki ionlarining oksidlanish darajasi o ‘zgarishi bilan boradigan reaksiyalar oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari deyiladi.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida bir element atomi oksidlanib, albatta ikkinchi element atomi qaytariladi. Oksidlangan element qaytaruvchi, qaytarilgan element esa oksidlovchi vazifasini o ‘taydi. Element elektron bersa oksi-dlanadi, qaytaruvchi bo ‘ladi va aksincha elektron qabul qilib olsa qaytariladi, oksidlovchi bo ‘ladi.
Elementlarning oksidlovchilik va qaytaruvchilik xossalari ham D.I.Mendeleevning elementlar davriy siste-masida davriy ravishda o ‘zgaradi. Atom og ‘irligi, shuningdek atomning yadro zaryadi ortib borishi bilan guruhlarda metallarning oksidlovchilik xususiyati kamayib, qaytaruvchilik xususiyati ortib boradi; metalmaslarning oksidlovchilik xususiyati kamayib, qaytaruvchilik xususiyati ortib boradi. Davrlarda oksidlovchilik xususiyati ortib, qaytaruvchilik xususiyati kamayib boradi.
Elementlarning oksidlovchilik yoki qaytaruvchilik xususiyatlari, ularning birikmalardagi oksidlanish darajasiga ham bog ‘liq.
Galvanik elementlar va akkumulyatorlarda oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tufayli kimyoviy energiya elektr energiyasiga aylanadi. Ular tabiatni muhofaza qilishga doir chora tadbirlarning asosini tashkil etadi. Shu sababli bu reaksiyalar maktab anorganik kimyo kursida ham boshqa reaksiyalarga qaraganda ko ‘proq o ‘rganiladi.
Kimyoviy reaksiyalar ikki turda bo ‘ladi:

1. 
   reaksiyada ishtirok etayotgan elementlarning valentligi o ‘zgarmay boradigan reaksiyalar.
   

Masalan: BaCl₂ +H₂SO₄ → BaSO₄↓+ 2HCl
Ba²⁺ +2Cl^- + 2H⁺ +SO₄^2- → BaSO₄↓+ 2H⁺+2Cl^-
2) reaksiyada elementlarning valentligi o ‘zgaradigan reaksiyalar.
Masalan: MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ +Cl₂+2H₂O
Mn⁴⁺ + 2e → Mn²⁺
2Cl^- -2e → Cl₂
Bu reaksiyalardagi marganes va xlor o ‘z valentligini o ‘zgartiradi. Agar biror reaksiyada ishtirok etuvchi elementning valentligi o ‘zgarsa, bunday reaksiya oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi jumlasiga kiradi.
Elementlar valentligining o ‘zgarishi elektronlarning bir atom yoki iondan boshqa atom yoki ionga batamom ko ‘chib o ‘tishi yoki bir atomning elektron bulutining zichligi kamayib, ikkinchi atomniki ortishi natijasida sodir bo ‘ladi.
Elementlar valentliklarining o ‘zgarishi ikki xil bo ‘ladi:
1) reaksiyadan keyin elementlarning valentliklari ortishi mumkin;
2) reaksiyadan keyin elementlarning valentliklari kamayishi mumkin.
1. Agar reaksiyada ishtirok etayotgan atom, molekula yoki ionning valentliklari reaksiyadan keyin ortsa, bu atom, molekula yoki ion o ‘zidan elektron beigan bo ‘ladi. Elektron bergan molekula, atom yoki ion oksidlanadi. Demak, atom, molekula yoki ionning o ‘zidan elektron yo ‘qotish jarayoni oksidlanish deb ataladi. Atomlari yoki ionlari elektron beradigan (ya ‘ni o ‘zlari oksidlanadigan) moddalar qaytaruvchilardeb ataladi.
2. Agar reaksiyada ishtirok etayotgan atom, molekula yoki ionning valentligi reaksiyadan keyin kamaysa, bu atom, molekula yoki ion o ‘ziga elektron qabul qilgan boladi. Elektron qabul qilgan atom, molekula yoki ion qaytariladi. Demak, atom, molekula yoki ionning o ‘ziga elektron biriktirib olish jarayoni qaytarilish deb ataladi.
Atomlari yoki ionlari elektron qabul qilgan (ya ‘ni o ‘zlari qaytariladigan) moddalar oksidlanvchilar deb ataladi. Qaytaruvchi bergan elektronlammg umumiv soni oksidlovchi biriktirib oigan elektronlammg umumiy soniga teng bo ‘ladi. Ishqoriy metallar va ishqoriy-yer metallari kuchli qavtaruvchilar, oltinchi va yettinchi guruppaning asosiy gruppachasi elementlari, ya ‘ni elektronga ko ‘proq moyil bo`lgan elementlar eng kuchli oksidlovchilardir.
Ba ‘zi elementlar yuqori valentikni namoyon qilganida - oksidlovchi, kichik valentni namoyon qilganida esa qaytaruvchi vazifasini bajaradi. Masalan, olti valentli oltingugurt oksidlovchi, ikki valentli oltingugurt qaytaruychidir Oksidlanish va qaytañüsh jarayonlañ, odatda, birgalikda sodir bolaanligi uchun ular oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari deyiladi.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari uch turga bo`linadr.
1. Atomlararo yoki molekulalararo oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari. Bunga har xil atomlar, har xil molekula yoki har xil ionlar orasida elektron almashinish bilan boradigan reaksiyalar kiradi. Masalan:
S + O₂ → SO₂
4Al + 3O₂ → 2A1₂O₃
FeO + CO₂ → FeCO₃
2. O ‘z-o ‘zidan boruvchi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari. Bu holda bir atom, bir molekula yoki biror ion ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi rolini bajaradi.
Masalan: 3H₂MnO₄ → 2HMnO₄ + MnO₂ + 2H₂O
Bu reaksiyada oksidlovchi ham, qaytaruvchi ham Mn⁶⁺ ionidir. Demak, H₂MnO₄ molekulasidagi Mnatomi ham elektron beradi, ham elektron qabul qiladi.
3.Molekula ichida oksidlanish-qaytarilish reaksiyalanda oksidlovchi element ham, qaytaruvchi element ham birgina molekula tarkibida bo`ladi.
Masalan: 2KMnO<sub>4</sub> → K<sub>2</sub>MnO<sub>4</sub> + MnO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub>
Bunda Mn<sup>7+</sup> - oksidlovchi, O<sub>2</sub> - qaytaruvchidir.
Avni birikma batamom ionli tuzilishga ega deb faraz qilinganida uning tarkibidagi biror elementning zaryadi o`sha elementning oksidlanish darajasi nomi bilan yuritiladi. Oksidlanish darajasi musbat, manfiy va nol qiymatga ega.
Biror elektrolitning eritmasi yoki suyuqlanmasi orqali o ‘zgarmas tok o ‘tganida erítmadagi kationlar katodga, anionlar esa anodga tomon harakat qiladi. Katodga yetib kelgan kationlar elektronlami biriktirib olib qaytariladi. Anodga borgan anionlar elektronlaríni berib oksidlanadi. Masalan, qizdirib suyuqlantirilgan mis (II) xloríd yoki uning eritmasi orqali o ‘zgarmas tok o ‘tganda quyidagi jarayonlar sodir boladi:
Cu²⁺ + 2é Cu (katodda)
2C1^-1 - 2é Cl₂ (anodda)
Davrlarda elementning tartib raqami ortishi bilan oddiy moddalaming qaytaruvchanlik xossalari susayadi, oksidlovchi xossalari esa kuchayadi va galogenlarda maksimal darajaga yetadi.
Masalan, III davrda natriy - davrdagi eng aktiv qaytaruvchi, xlor esa eng aktiv oksidlovchidir.
Bosh gruppachalarning elementlarida tartib raqami ortishi bilan qaytaruvchilik xossalari kuchayadi va oksidlovchilik xossalari susayadi.
Eng yaxshi qaytaruvchilar — ishqoriy metallar, ulardan eng aktivlari Fr bilan Cs. Eng yaxshi oksidlovchilar — galogenlar.
IV-VII gruppalarning bosh gruppachalaridagi elementlar (metallar) elektronlar berishi ham, biriktirib olishi ham mumkin va qaytaruvchilik xossalarini ham, oksidlovchilik xossalarini ham namoyon qila oladi. Ftor bundan mustasno. U faqat oksidlovchilik xossalarini namoyon qiladi, chunki nisbiy elektromanfiyligi eng kattadir.
Yonaki gruppachalardagi elementlar (katta davrlarning juft qatorlaridagi) metall xossalariga ega bo ‘ladi, chunki ular atomlarining tashqi pog ‘onasida 1-2 ta elektron bor. Shu sababli ularning oddiy moddalari qaytaruvchilardir. Shunday qilib, qaytaruvchilar sifatida ta ‘sir etadigan oddiy moddalardan metallardan farq qilib, oddiy moddalar — metallmaslar oksidlovchilar sifatida ham, qaytaruvchilar sifatida ham namoyon bo ‘lishi mumkin.
Quyidagi misollar valentlik bilan oksidlanish darajasi orasidagi farqni yaqqol ko`rsatadi.
1. Azot molekulasida ikkita azot (N=N) atomi o`zaro uch juft elektron orqali birikkan. Uning oksidlanish darajasi nolga teng. Chunki kimyoviy bog` hosil qilgan umumiy elektron jufti har ikki azot atomidan bir xil masofada joylashgan.
2. Gidrazin-N₂H₄ molekulasida, har bir azot atomining valentligi 3 ga teng, oksidlanish darajasi esa minus 2ga teng, chunki;

har bir azot-vodorod bog`da umumiy elektron jufti azot atom tomonga siljigan.
3. Oksidlanish darajasi musbat, manfiy, nol va kasrli bo`lishi mumkin.
Umumiy elektron juftini o`ziga tortgan elektr manfiyroq element manfiy (-) va ikkinchi element musbat (+) oksidlanish darajasiga ega. Kimyoviy birikmada yoki eritmada haqiqiy bo`lgan ionlarni ko`rsatish uchun musbat va manfiy ishorasi raqamdan keyin yoziladi. Masalan: Fe³⁺,Mn²⁺,SO₄^2-,MnO^-₄ ,Cl^- , Na⁺ va boshqalar.
Kimiyoviy birikmalarda atomning oksidlanish darajasini aniqlashda quyidagi qonundan foydalaniladi.
1. Oddiy moddalarda atomning oksidlanish darajasi nolga teng (H₂, O₂,Fe).
2. Metallar hamma vaqt musbat oksidlanish darajasiga ega.
3. Vodorod, gidridlardan tashqari hamma birikmalarda +1, gidridlarda esa -1 oksidlanish daraja namoyon etadi.
4. Kislorod birikmalarda (OF₂ dan tashqari) -2 oksidlanish daraja namoyon etadi. Peroksid (-0-0-gruppali) larda esa kislorodning oksidlanish darajasi -1 ga teng.
5. Metallamaslarni oksidlanish darajasi ham musbat, ham manfiy bo`lishi mumkin.
Bu ma ‘lumotlarga asoslanib murakkab birikmalardagi atomlarning oksidlanish darajasini xisoblab topish mumkin, bunda molekuladagi atomlar oksidlanish darajalarining algebraik yigindisi doimo nolga, murakkab ionda esa ionning zaryadiga teng bo`lishini e ‘tiborga olish kerak. Misol, H₂SO₄ dagi oltingugurtning oksidlanish darajasini hisoblab topamiz.
H⁺₂ O^2-₄
(+1)*2 + x + (-2)*4 = 0 x=+6
Demak, oltingugurtning oksidlanish darajasi +6 ga teng.
Оksidlanish-qaytarilish reaksiyalari 4 turga bo ‘linadi: 1) mоlekulalararо (yoki iоnlararо) reaksiyalar, 2) bir mоlekulaning (yoki bir iоnning) o ‘zida sоdir bo‘ladigan ichki оksidlanish-qaytarilish jarayonlari, 3) оksidlоvchi va qaytaruvchi vazifasini ayni bir xil zarrachalarning o ‘zi bajaradigan disprоpоrsiyalanish reaksiyalari, 4) ayni elementning turli оksidlanish darajasidagi atоmlari bir xil оksidlanish darajasiga o ‘tishi – sinprоpоrsiya reaksiyalari.
Mоlekulalararо оksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida оksidlоvchi element bir mоdda tarkibida, qaytaruvchi element ikkinchi mоddada bo ‘ladi. Reaksiya jarayonida turli mоlekulalardagi elementlarning оksidlanish darajasi bir vaqtda o ‘zgaradi. Masalan:
FeO + CO = Fe + CO₂
reaksiyada temirning оksidlanish darajasi pasayadi, uglerоdniki esa yuqоrilashadi. Shuni ta ‘kidlash kerakki, bunday reaksiyalarda valentlik tushunchasi emas, faqat оksidlanish darajasi tug ‘risidagina so ‘z bоrishi mumkin. Molekulalararo oksidlanish - qaytarilish reaksiyalarida oksidlovchi element bir modda tarkibida qaytaruvchi element boshqa modda tarkibida bo ‘ladi.
Ni^2O C^2O Ni⁰ C^4 O₂
Ni^2  2e^-  Ni⁰ (oksidlovchi, o ‘zi qaytariladi)
C^2 – 2e^-  C^4 (qaytaruvchi, o ‘zi oksidlanadi)
Mоlekulalarning o ‘zida sоdir bo ‘ladigan ichki оksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida ayni mоlekula tarkibidagi bоshqa-bоshqa elementlarning оksidlanish darajasi o ‘zgaradi. Masalan:
2KClO₃ →2KCl +3O₂
Bu yerda: Cl⁺⁵ оksidlоvchi, O^-2 esa qaytaruvchidir.
Disprоpоrsiyalanish reaksiyasiga
3H₂MnO₄ → 2HMnO₄ + MnO₂ + 2H₂O
misоl bo ‘la оladi. Bu yerda: оksidlоvchi ham Mn⁺⁶, qaytaruvchi ham Mn⁺⁶ dir. Reaksiyaning mоhiyati shundaki, Mn⁺⁶ bilan Mn⁺⁶ o ‘zarо ta ‘sirlashganda elektrоnlar biridan ikkinchisiga o ‘tib, birining оksidlanish darajasi оshadi, ikkinchisiniki esa pasayadi.
2HN^3O₂ HN^5O₃ N^2O H₂O
N^3- 2e^-  N^5 (qaytaruvchi)
N^3  2e  N^2 (oksidlovchi)
Bir mоlekula tarkibidagi оksidlanish darajasi turlicha bo ‘lgan atоmlar оksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida qatnashib оksidlanish darajasi bir xil bo‘lgan hоlatga o ‘tishi mumkin. Bunday reaksiyalarni s i n p r о p о r s i ya reaksiyalari deb ataladi. Masalan:
NH₄NO₂^-→ N₂ + 2H₂O
Bunda: NH⁺₄ katiоnidagi azоtning оksidlanish darajasi –3, NO₂^– aniоnidagi azоtning оksidlanish darajasi +3 bo ‘lib, ular reaksiyadan keyin оksidlanish darajasi nоl bo ‘lgan azоtga o ‘tadi.
Shunday reaksiyaga misоl tarikasida NH₄NO₃→N₂O + 2H₂O reaksiyasini keltirish mumkin.