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

2. Oksidlanish qaytarilish reaksiyalarining tenglamalarini tuzish
Oksidlanish-qaytarilsh reaksiyalarida elektronlar qaytaruvchidan oksidlovchiga o ‘tadi. Bunda qaytaruvchi bergan elektronlarning umumiy soni oksidlovchi qabul qilgan elektronlarning umumiy soniga hamma vaqt teng bo ‘ladi.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini tenglamalarini ikki usulda tuzish mumkin.

1. 
   Elektron balans usuli.
   
2. 
   Yarim reaksiyalar (ion elektron) usuli.
   

Oksidlanish qaytarilish reaksiyalarining tenglamalarini tuzishda elektron-balans va ion-elektron (yarim reksiyalar) metodlaridan foydalaniladi.
1. Elektron-balans metodi yordamida oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining tenglamalarini tuzishda oksidlovchi va qaytaruvchilarni qabul qilgan va yuqotgan elektronlar sonini aniqlash kerak. Qaytaruvchining yuqotgan va oksidlovchining qabul qilgan elektronlar soni reaksiyadan oldin va keyin atom, ionlarning oksidlanish darajasi o`zgarish bilan aniqlanadi. Qaytaruvchining umumiy yuqotgan elektronlar soni, oksidlovchining umumiy qabul qilgan elektronlar soniga teng bo`lishi kerak.
AI + O₂ → AI₂O₃
A1 - 3e → A1³⁺ 3 4 - qaytaruvchi
O₂ + 4e → 2O ^2- 4 3 - oksidlovchi.
4AI + 3O₂ → 2AI₂O₃
P + HNO₃ → H₃PO₄ + NO
P⁰ - 5e → P⁵⁺ 5 3 -qaytaruvchi
N⁵⁺ + 3e → N²⁺ 3 5-oksidlovchi.
3P + 5HNO₃ = 3H₃PO₄ + 5NO
Reaksiyaning o`ng va chap tomonidagi atomlar sonini hisoblash tenglamaning chap tomonidan vodorod va kislorod atomlari o`zaro teng emasligini ko`rsatadi. Bu holda tenglamaning chap tomoniga suv molekulalari yoziladi va reaksiyaning tenglamasi quyidagi ko`rinishga ega bo ‘ladi.
Tenglama tuzish uchun reaksiyaga kirishayotgan moddalaming va reaksiya mahsulotlarining formulalarini bilish kerak. Reaksiya mahsulotlari tajriba yo ‘li bilan yoki elementlaming ma ‘lum xossalari asosida aniqlanadi. Reaksiyaning umumiy tenglamasida elektronlar ko ‘rsatilmaydi.
Tuzilgan tenglamaning to ‘g ‘riligini tekshirib ko ‘rish uchun uning o ‘ng va chap qismlarida har qaysi element atomlarining sonini hisoblab chiqamiz. Masalan, o ‘ng qismida 6 ta kislorod atomi, chap qismida ham 6 ta kislorod atomi bor; palladiy atomlari 1 valent; misniki ham 1 valent. Demak, tenglama to ‘g ‘ri tuzilgan.Masalan:




Elektrolitlarning eritmalari va suyuqlanmalarida har xil ishorali ionlar (kationlar va anionlar) bo ‘ladi, ular suyuqlikning barcha zarrachalari kabi tartibsiz harakatda bo ‘ladi. Agar elektrolitning shunday eritmasi yoki suyuqlanmasiga, masalan, natriy xloridning suyuqlanmasiga (NaCl 801°C da suyuqlanadi) inert (ko ‘mir) elektrodlar botirilsa va o ‘zgarmas elektr toki o ‘tkazilsa, u holda ionlar elektrodlarga: Na⁺ kationlari — katodga, СГ anionlari — anodga tomon harakatlanadi. Na⁺ ionlari katodga yetgandan keyin undan elektronlar oladi va qaytariladi: Na⁺ + Cl^-→NaCl esa elektronlarni anodga berib oksidlanadi:
Anod (-): Na⁺ + e^- → Na 
Katod (+): 2 Cl^- → Cl₂ + 2 e^-
Suyuqlantirilgan elektrolit yoki uning suvdagi eritmasi orqali elektr toki o‘tganida elektrodlarda sodir bo ‘ladigan oksidlanish-qaytarilish jarayonlari elektroliz deyiladi. Elektrolizning mohiyati kimyoviy reaksiyani elektr energiyasi hisobiga amalga oshiríshdan iboratdir.
Elektrolizning mohiyatini sxema yordamida tasvirlash qulay, bu sxema elektrolitning dissotsilanishini, ionlarning harakatlanish yo ‘nalishini, elektrodlardagi jarayonlari va ajralib chiqadigan moddalarni ko ‘rsatadi.
Elektrolizni o ‘tkazish uchun elektrodlar elektrolitning suyuqlanmasi yoki eritmasiga botiriladi va ular doimiy tok manbayiga ulanadi. Elektroliz o ‘tkaziladigan asbob elektrolizor yoki elektrolitik vanna deyiladi
Elektroliz jarayonlarída katod qaytaruvchi, anod oksidlovchi vazifasini bajaradi. Katod elektronlar beradi, anod elektronlami qabul qiladi. Lekin bu jarayonlar elektr toki ta ‘sirida amalga oshadi. Shuning uchun ular elektr-qaytarilish va elektr-oksidlanish ham deyiladi. Elektr tokining qaytaruvchi va oksidlovchi ta ‘sirlari kimyoviy oksidlovchi va qaytaruvchilar ta ‘siriga qaraganda ancha kuchlidir. Shuning uchun ham sanoatda aktiv metallar elektroliz usuli bilan olinadi.
Elektroliz vaqtida birlamchi va ikkilamchi jarayonlar borishi mumkin. Elektr toki berilganida ionlaming elektron biriktirib olish yoki elektron berish hodisasi birlamchi jarayondir. Bu jarayon natijasida, ko ‘pincha, elektrolizning dastlabki mahsulotlari hosil boladi.
Elektroliz mahsulotlari erkin holda ajralib chiqishi hamda o ‘zaro yoki erituvchi bilan kimyoviy reaksiyaga kirishishi mumkin. Reaksiyaga kirishganida elektrolizning ikkilamchi mahsulotlari hosil boladi. Suyuqlantirilgan elektrolitlar elektroliz qilinganda faqat birlamchi mahsulotlar chiqadi.
Elektrolitlaming suvdagi eritmalarida elektroliz ancha murakkab boradi, chunki, ko ‘pincha, ikkilamchi jarayonlar sodir boladi. Umuman, elektrolizning borishi va oxirida qanday mahsulotlar hosil bolishi birlamchi mahsulotlarga va erituvchining tabiatiga, elektrodlaming qanday materialdan yasalganiga, temperaturaga, elektrodlardagi tokning zichligiga va boshqalaiga bogliq. Ishqoriy (litiy, natriy, kaliy, rubidiy, seziy) va ishqoriy-yer metallari (kalsiy, magniy, stronsiy, baríy)ning hamda aluminiy tuzlarining erítmalari elektroliz qilinganda katodda vodorod ionlari qaytariladi, chunki eritmada elektrolitning gidratlangan ionlaridan tashqarí, H⁺ va OH^- ionlar ham bo ‘ladi.
Masalan, osh tuzi eritmasida gidratlangan Na+, Cl ionlari va oz miqdorda H⁺, OH^- ionlari bo ‘lganligi uchun osh tuzi eritmasining elektrolizida katodda gaz holidagi vodorod ajralib chiqadi:
2H⁺ + 2e → 2H°→ H°₂
Kislorcdsiz kislotalar (HCI, HBr, H₂S, HI) ning suvdagi eritmalari elektrolizida anionlar anodda oksidlanadi.
Kislorodli kislotalar tuzlari (K₂SO₄, Na₂SO₄, NaNO₃, K₃PO₄) eritmalarining elektrolizida anodda gidroksil ionlari oksidlanadi
Neytral gidroksil beqaror bo ‘lgani uchun parchalanib, anodda kislorod ajralib chiqadi. Rux xlorid eritmasining elektrolizi quyidagicha boradi.
Eritmada ZnCl₂ → Zn⁺⁺ + 2СГ va oz miqdorda H⁺ hamda OH^- ionlari bo‘ladi.
Elektr toki berilganida rux ionlari katodga, xlor ionlari esa anodga tomon harakat qiladi. Ruxning har qaysi ioni katoddan ikkitadan elektron olib, rux metaliga qadar qaytariladi.
Katodda metall — rux ajralib chiqadi. Xlor ionlari anodda xlor atomlariga qadar oksidlanadi, so ‘ngra bu atomlar o ‘zaro birikib, xlor molekulalariga aylanadi:
katodda Zn²⁺ + 2 é → Zn°
anodda 2C1^- - 2 é → 2Сl^- → Cl₂°
Endi kalsiy xloridning suvdagi eritmasi elektrolizini ko ‘rib chiqaylik. Kalsiy xloridning suvdagi eritmasida Ca²⁺, Cl va oz miqdorda H⁺ va OH^- ionlari bo ‘ladi.
Natriy sulfat eritmasining elektrolizida katodda vodorod va anodda kislorod ajralib chiqadi, chunki Na₂SO₄ eritmasida Na⁺ va SO₄^- ionlaridan tashqari H⁺ va OH^- ionlari ham bo ‘ladi.
Yarim reaksiya usuli bo ‘yicha oksidlanish-qaytarilish jarayonida ishtirok
etayotgan moddani eritmada haqiqatan ham bor bo ‘lgan ionlardan foydalanib
tenglashtiriladi.

Masalan, HNO₃ moddasi eritmada H⁺ va NO₃ ionlarini hosil qiladi. As₂S₃ esa ionlarga dissotsiyalanmaydi. Biz balans tuzayotganimizda ayni haqiqiy, eritma tarkibida bor bolgan NO₃ ionidan foydalanamiz. Ikkala tomondagi elektronlar sonini tenglashtirish uchun eritmada haqiqatan bor boTgan suv molekulasi va vodorod ionlaridan foydalanamiz.Awal oksidlovchining ionini (NO₃) ko ‘rib chiqamiz.

NO₃ ------- NO
Tenglamaning chap tomonida 3 ta kislorod atomi bor. O ‘ng tomonida esa
1 ta kislorod atomi. Tenglamadagi kislorod atomlarini tenglashtirib olish uchun,
kislotali muhitda kislorod kam tomonga kerakli miqdorda kislorodni o ‘zida
saqlagan suv molekulasi qo ‘shiladi. Ya ‘ni o ‘ng tomonga 2 ta suv molekulasini
qo ‘shamiz.
NO₃^- = NO + 2H₂O
Endi vodorod atomlarini tenglashtiramiz. Tenglamaning chap tomonida vodorod atomlari yo ‘q. 0 ‘ng tomonida esa 4 ta vodorod atomi bor. Tenglamadagi vodorod atomlarini tenglashtirib olish uchun, kislotali muhitda vodorod kerakli miqdorda vodorodni o ‘zida saqlagan vodorod ioni qo ‘shiladi. Ya ‘ni chap tomonga 4 ta vodorod ioni qo ‘shamiz.
NO₃^- + 4H=NO + 2H₂O
Chap tomondagi ionlar zaryadlarining arifmetik yig ‘indisi +3 ga, o ‘ng tomondagilarniki esa 0 ga teng. Chap tomonga 3 ta elektron qo ‘shsak, ikkalatomondagi zaryadlar teng bo ‘ladi.
NO₃^- +4H⁺ + 3e=NO + 2H₂O
Endi qaytaruvchilik xossasiga ega bo ‘lgan AS₂S₃ ni o ‘zgarishini ko ‘rib chiqamiz.
As₂S₃=2AsO₄^-3 + 3S0₄^-2
Bu yerda o ‘ng tomondagi kislorod atomlari soni 20ta boTib, chap tomondakislorod atomi yo ‘q. Shuning uchun 20 ta kislorod atomini O ‘zida saqlagan 20 ta suv molekulasini chap tomonga qo ‘shamiz.
As₂S₃ + 20H₂O =2AsO₄^-3 + 3SO₄^-2
Reaksiyani chap tomonida 40 ta vodorod atomi boTib, o ‘ng tomonda vodorod atomi yo ‘q. Vodorod atomlarini ham tenglashtirish uchun o ‘ng tomonga 40 ta vodorod ionini qo ‘shamiz.
As₂S₃ + 20H₂O = 2AsO₄^-3 + 3SO₄^-2+ 40H⁺
Chap tomondagi zarrachalami zaryadlarini arifmetik yig’indisi 0 ga teng. o‘ng tomondagi ionlami zaryadlarini yig ‘indisi esa +28 ga teng. Ikkala tomondagi zaryadlami tenglashtirish uchun chap tomondan 28 ta elektronni olib tashlasak, ikkala tomonda zaryadlar teng bo ‘ladi.
As₂S₃ + 20H₂O -28 = 2AsO₄^-3 + 3SO₄^-2 + 40H⁺
Endi oksidlovchi va qaytaruvchilarni ionli tenglamalarini birlashtirib, ularni olgan yoki bergan elektronlari sonini tenglashtirish yo ‘li bilan bu ionlarni oldiga qo ‘yiladigan koeffitsiyentlarni aniqlab olamiz:
NO₃^- + 4H⁺ +3e =NO + 2H₂O 3 28
As₂S₃ + 20H₂O = 2AsO₄^-3 + 3SO₄^-2 + 40H⁺ 28 3
Aniqlangan koeffitsiyentlarni tegishli tenglamalarga qo ‘yib chiqamiz:
28NO₃^- +112H⁺ +3e = 28NO + 56H₂O
3As₂S₃ + 60H₂O = 6AsO₄ + 9SO₄ + 120H⁺
Endi oksidlovchi va qaytaruvchining ionli tenglamalarini birlashtirib yozib
olamiz.
3As₂S₃ + 28NO₃^- + 60H₂O +112H⁺ =
= 6AsO₄^-3 + 9SO₄ + 120H⁺ + 28NO + 56H⁺
Reaksiyani chap va o ‘ng tomonlaridagi suv molekulalari va vodorod ionlarini qisqartirib, qisqartirilgan ionli tenglamani hosil qilamiz.
3As₂S₃ + 28NO₃ + 4H₂O = 6AsO₄^-3 + 9SO^-2 + 8H⁺ + 28NO
Ion va molekulalami oldidagi koefifitsiyentlarini, molekulalami oldiga
qo ‘yamiz va molekulyar tenglama tuzamiz:
3As₂S₃ + 28HNO₃ + 4H₂O = 6H₃AsO₄ + 9H₂SO₄ + 28NO
Natijada oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi tenglashganini ko ‘rishimiz
mumkin.

3. 
   Oksidlanish –qaytarilish reaksiyalariga doir masalalar yechish
   

Оksidlanish-qaytarilish rеaksiyalarida оksidlanish va qaytarilish jarayonlari birga sоdir bo ‘ladi. Shu jarayonlardan fоydalanilib оksidlanish-qaytarilish jarayonlarini tеnglamalarini tuzib masalalar yechish mumkin. Bunda asоsan ikki хil usuldan fоydalaniladi.
Реaksiya tеnglamasini tuzishda (tеnglashtirishda) quyidagi ishlarni amalga оshirish kеrak: