Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Электронды ионды баланс





М.Н. Әбдікәрімов

Тотығу – тотықсыздану реакциялары.

Электронды ионды баланс.

 

 

Сіз, IX–шы тарауды меңгеру арқылы химиялық реакциялардың тотығу–тотықсыздануға жататын білдіріңіздер; сонымен қатар, электронды байланыс әдісі арқылы бұл реакциялардың теңдеуін құрастыруды үйрендіңіздер. Бұл тарауды тотығу–тотықсыздану реакциясының сулы ерітінділерде өту ерекшеліктерімен және олардың теңдеулерін құрастыру әдісінің арнайлығымен танысасыздар. ТТР–дің ерітінділердегі (әсіресе, сулы) ерекшелігі, бұл реакцияларда еріткіштердің (су) қатысуы болып табылады, сонымен қатар автопротолиз еріткіштерінің құрамдастары. (Гидроксид–иондары және оксония иондары–сулы жағдайда). Сулы еріткіштердің жағдайында бұл әр түрлі реакцияның түрлі орталарында: қышқылды, бейтарап және сілтілі. Реакцияның ортасына байланысты. KMnO4, KNO2 арасында ерітіндіде келесі химиялық реакциялары байқалады:

2MnO4+ + 5NO2- + 6H3O+ = 2Mn+ + 5NO3- + 9H2O (қышқылды орта)

2MnO4+ + 3NO2 + H2O = 2MnO2 + 3NO3- + 2OH- (бейтарап орта)

2MnO4- + NO2- + 2OH- = 2MnO4- + NO3- + H2O (сілтілі орта)

Егер реакцияның барлық соңғы заттары мен құрамдастары белгілі болса, онда бұндай реакциялар теңдеуін құрастыруға электронды баланс әдісін қолдануға болады. Егерде реакцияның қатынасушылары белгісіз болса, онда электронды ионды баланс әдісін қолдану ыңғайлы. (басқаша аталуы – жартылай реакция әдісі). Бұл әдістің кең көлемде қолданылуы (күрделілігі) болып, ТТР теңдеулерінің коэффиценті үлкен дәрежеде (мысалы: 3 неорганикалық заттар арасында теңдеудің коэффициенті 8600–ге тең екені белгілі). және олардың электронды баланс әдісімен таңдау өте қиын болып табылады.

Электронды ионды баланс әдісін марганец диоксидінің тұзды ортамен реакциясын мысал ретінде қарастырамыз (бұл реакцияны лабораторияларда хлор алу үшін қолданылады).

1. Реакцияның басталар алдында қандай заттар мен бөлшектер біздің химиялық жүйеде бар екенін жазамыз. Бұл тізімді құрастырар алдында, келесіге көңіл бөлеміз.

· ерімейтін заттар арасынан біздің жүйеде тек қана MnO2 қатысады.

· тұзды қышқыл – күшті қышқыл және ерітіндіде HCl молекуласы жоқ қосылыс.

· Су (тұзды қышқыл – суда хлорлы сутек ерітіндісі), керісінше, тәжірибеде толық молекулалардан құралған.

MnO2, H3O+, Cl-, H2O

2. Ерекшелену үшін тотықтырғыштың (белгілі жағдайда MnO2) формуласын тікбұрышты рамкаға, ал тотықсыздандырғышты (белгілі жағдайда Cl-) дөңгелек рамкаға алып белгілейміз.

Реакцияның арасын анықтайтын ионның астын сызамыз (H3O+ ион қышқылды орта):

MnO2 H3O+ Cl H2O

3. Тотықтырғыштың тотықсыздануының жартылай реакциясының теңдеуін жазамыз. Бұл операция 2 тәсілден тұрады. Біріншісінде – материалды балансқа жетеміз (жартылай реакция теңдеуінің оң және сол бөліктерінде тең көлемдегі ұқсас атомдар) ал екінші тәсілде зарядтың (теңдеудің оң бөлігінің заряды сол жақ зарядына тең).

Марганецтің қышқылды ортадағы барлық қосылытары тотықсызданып, марганец (2+) ионына ауысады, яғни

MnO2 → Mn2+

Жартылай реакция схемасының сол жақ бөлігінде 2 бөтен оттегі атомдары тотығу II дәрежесінде қатысады, бұлар реакцияда өзінің тотығу дәрежесін өзгертпейді.

O2A ионы өте күшті негіз болып саналатындықтан, сулы ерітіндіде жүре алмайды. Оттегі атомдары қышқылды ортада оксония ионымен байланысып, су молекуласын тудыру мүмкін

MnO2 + 4H2O+ + 2e = Mn+ + 6H2O

4. Тотықсызданудың жартылай реакция теңдеуін жазайық. Бұл жағдай келесі ережелерді қолдануға болады; тотықсыздандырғыш көбінесе тотығудың белгілі жағдайдағы жақын тұрақты дәрежесіне тотығады. Хлорға мұндай тотығудың жақын дәрежесі нөл болып саналады, яғни газ тәрізді хлор түзіледі:

Cl-→ Cl2

Бұл жағдайда материалды баланс өте оңай түзіледі:

2Cl-→ Cl2

5. Енді жарты реакцияның 2 теңдеуін теңестіру жүйесі түрінде жазамыз:

MnO2 + 4H2O+ + 2e = Mn2- + 6H2O

2Cl- - 2e = Cl2

Бұл жағдайда берілген электронды саны табылғандардың санына тең.

6. Егер бұл екі теңдеуі қоссақ (белгілі жағдайда қосымша көбейткіштерге көбейтпей) электрондар қысқартылады, сонда біз реакцияның ионды теңдеуін аламыз:

MnO2 + 4H2O+ + 2Cl- = Mn2+ + 6H2O + Cl2

7. Молекулярлы теңдеуді жазу үшін бірге біздің талдауымызды басынан бастап еске алып, біздің жүйеде оксония иондардың көздері болып тек қана хлордың сутек молекулалары саналады екенін еске түсіреміз, яғни оксонияның төрт ионы HCl төрт молекуласынан түзіледі, ол марганец иондары суды алу кезінде хлордың иондарымен байланысады. Нәтижесінде марганец (II) хлориды түзіледі:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2

Біз теңдеудің сол жақ бөлігіне қосқан 2 «артық» хлорид – ионы марганец (II) хлоридінің түзілуіне жұмсалды. Судың 6 молекуласынан түзілген 4–еуі оксония иондарының «құрамына кірген», сондықтан да молекулалық теңдеуде есептелмейді. Сондықтан, ТТР–сының теңдеуін құрастыру алгоритмы электронды – ионды әдіспен мынадай:

1. Реакцияның басталуына дейін жүйеге қатысатын заттар мен бөлшектердің тізбегін құрастыру.

2. Олардың ішінен тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты табу ортаның реакциясын анықтау.

3. Тотықтырғыштың жартылай реакция құрастыру.

4. Тотықсыздандырғыштың жартылай реакция теңдеуін құрастыру.

5. Қабылданған және берілген электрондар санын теңестіру.

6. Ионды теңдеу құрастыру.

7. Молекулярлы теңдеу құрастыру.

Бұл әдіспен ТТР теңдеуін құрастыру кезінде, келесі негізгі ережелерді қарастыру керек:

1. Жартылай реакция теңдеуін құрастырған кезде, тек қана белгілі жүйеге қатысатын заттар мен бөлшектер қолданылады.

2. Жартылай реакция заттары болып, тек қана белгілі жүйеде тұрақты заттар мен бөлшектер саналуы мүмкін.

3. Тотықтырғыштың жартылай реакция теңдеуін құрастырған кезде, тотықсыздандырғыштың бөлшектерін қолдануға болмайды және керісінше, тотықсыздандырғыштың жартылай реакция теңдеуін құрастырған кезде тотықтырғыштың бөлшектерін қолдануға болмайды.

Рамкада «электролиттің диссоциация теориясы» деп аталатын (ескірген, бірақ, әлі де әдебиетте кеңінен қолданылатын теория, сутегі иондарын және молекулалық емес заттарын есепке алмай пайдалануын қамтамасыз етеді). H3O+ орнына H+ жазады. Бұл жағдайда теңдеуді құрастыру процессі келесідегідей болады:

MnO2 H+ Cl- H2O

MnO2 + 4H + 2e = Mn2+ + 2H2O

2Cl- - 2e = Cl2

MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + 2H2O + Cl2

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2

 

Date: 2016-02-19; view: 3095; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию