O‘zbekiston respublikasi xalq ta’limi vazirligi a. Avloniy nomidagi xalq ta’limi muammolarini o‘rganish va istiqbollarini belgilash ilmiy-tadqiqot instituti

2.2. Oksidlanish –qaytarilishni reaksiyalari tenglamalarini tuzishning elektron balans va ion-elektron balans usuli
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzishning ikkita usuli qo’llaniladi: elektron balans va ion elektron (yarim reaksiyalar) usuli.
1. Elektron balans usuli. Bu usuldan foydalanganda tenglama tuzish avvalo reaksiyada ishtirok etadigan oksidlanish darajalari o’zgaradigan elementlarning oksidlanish darajalarini hisoblashdan boshlanadi. Misning konsentrlangan nitrat kislota bilan o’zaro ta‘siri quyidagi sxema bilan ifodalanadi:
Cu + HNO₃ Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O.
Oksidlanish darajalarini bilgan holda elektron berish va biriktirib olish (oksidlanish va qaytarilish) jarayonlari elektron tenglamalar holida yoziladi:
Cu - 2e^– = Cu⁺² oksidlanish
N⁺⁵ + e^–= N⁺⁴ qaytarilish
Elektron balans usulida asosiy bosqich elektronlar balansini tuzishdan, ya‘ni oksidlanish reaksiyasida yo’qotilgan elektronlar soniga qaytarilish reaksiyasida biriktirib olingan elektronlar sonini tenglashtirishdir. Buning uchun yo’qotilgan va biriktirib olingan elektronlar miqdori uchun eng kichik ko’paytma topiladi:
Cu — 2e^– Cu ⁺²
N⁺⁵ + e^–= N⁺⁴
Topilgan ko’paytmaning berilgan va biriktirib olingan elektronlar miqdoriga taqsim qilishdan kelib chiqqan sonlarni oxirgi vertikal chiziq orqasiga yoziladi. Bu sonlar tenglama tuzishdagi stexiometrik koeffitsientlar hisoblanadi:
Cu — 2e^– Cu ⁺²
N⁺⁵ + e^–= N⁺⁴
Koeffitsientlar yordamida tenglamaning chap va o’ng qismlarida qaytaruvchi hamda oksidlovchi atomlarining soni tenglashtiriladi:
Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + H₂O
So’ngra boshqa element atomlari soni tenglashtiriladi va nihoyat oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi quyidagi tenglama holiga keladi:
Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O.
2. Elektron-ionli (yarim reaksiyalar) usul. Bu usul ion yoki molekulalarning reaksiyada qanday o’zgarishlarga uchrashini ko’rsatuvchi ionli tenglamalarni (yarim reaksiyalar tenglamalarini) tuzish va bu tenglamalarni bitta molekulyar oksidlanish-qaytarilish tenglamasiga birlashtirishdan iborat. Quyidagi reaksiyaga elektron-ionli usul yordamida koeffitsientlar tanlashni ko’rib chiqaylik:
NaBr + KMnO₄ + H₂O MnO₂ + Br₂ + KOH + NaOH
Bu reaksiyada brom va permanganat ionlari o’zgarishga uchraydi:
Br^– → Br₂;
MnO₄^– → MnO₂.
Brom ionining oksidlanish va permanganat ionining qaytarilish yarim
reaksiyalari tenglamalari tuziladi. 1 mol Br₂ ning 2 mol Br^– iondan hosil bo’lishini hisobga olib, birinchi yarim reaksiyaning tenglamasi (brom ionining oksidlanishi) yoziladi:
2Br^– - 2e^–= Br₂
1 mol MnO₄^– ionning 1 mol MnO₂ ga qaytarilishida 2 mol atomar kislorod 2 mol suv bilan (neytral muhitda) bog’lanib, 4 mol OH^–ionlarni hosil qiladi. Zaryadlar tengligini hisobga olib, ikkinchi yarim reaksiya (permanganat ionining qaytarilishi) tenglamasi yoziladi:
MnO₄^–+ 2H₂O +3e^–= MnO₂ + 4OH^– .
Berilgan va biriktirilgan elektronlar soni teng bo’lganligiga qarab eng kichik umumiy ko’paytma topiladi. Bu ko’paytma 6 ga teng bo’lganligi uchun qaytaruvchining yarim reaksiyasidagi ion, molekula va elektronlar 3 koeffitsientga ko’paytiriladi va qaytaruvchi oksidlovchining yarim reaksiyalarining yarim reaksiyalarining chap va o’ng qismlari qo’shiladi:
2Br^– - 2e^–= Br₂
MnO₄^–+ 2H₂O +3e^–= MnO₂ + 4OH^– .
———————————————————————
6Br^– +2MnO₄^-+4H₂O=2MnO₂+3Br₂+8OH^-
Reaksiyada o’zgarmay qoladigan kaliy va natriy kationlarini hisobga olgan holda oksidlanish-qaytarilish reaksiyasining molekulyar tenglamasi yoziladi:
6Br^– +2MnO₄^-+4H₂O=2MnO₂+3Br₂+8OH^-
2K⁺+6Na⁺=2K⁺+6Na⁺
—————————————————————————
6NaBr + 2KMnO₄ + 4H₂O = 2MnO₂ + 3Br₂ + 2KOH + 6NaOH .