Маңызды тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар

Қандай заттар тотықтырғыш, ал қандай заттар тотықсыздандырғыш қасиеттерін көрсетеді? Жоғарыда айтылғандай тотықтырғыштың құрамында реакция кезінде тотығу дәрежесін кемітетін элемент, ал тотықсыздандырғышта тотығу дәрежесін өсіретін элемент болады. Ендеше, тотығу дәрежесі жоғары элемент бар қосылыс тотықтырғыш болады да, ал тотығу дәрежесі төмен элементі бар қосылыс тотықсыздандырғыш болады.

Металдар өздерінің қосылыстарында оң тотығу дәрежесін көрсетеді, ал олардың төменгі тотығу дәрежелері нөлге тең. Басқаша айтқанда, төменгі тотығу дәрежесін металдар бос күйінде көрсетеді. Шынында да, барлық бос күйіндегі металдар тотықсыздандырғыш қасиетін көрсетуге бейім. Практикада тотықсыздандырғыш ретінде алюминий, магний, натрий, калий, мырыш және т.б. металдар қолданылады. Егер металға бірнеше тотығу дәрежесі тән болса, онда ең төмеңгі тотығу дәрежесі бар қосылыстары тотықсыздандырғыш болады, мысалы, темір (II), қалайы (II) қосылыстары.

Металдың тотығу дәрежелері жоғары қосылыстары тотықтырғыш болады. Тотығу дәрежелері әдетте металл орналасқан топ нөміріне тең болады. Практикада қолданылады: күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісі, мыс (II) сульфатының аммиактағы ерітіндісі, сынап (II) хлориді, қорғасын диоксиді PbO₂, темір (III) хлориді, калий хроматы мен дихроматы (K₂CrO₄ және K₂Cr₂O₇), калий перманганаты KMnO₄, марганец диоксиді MnO₂.

Бейметалдар оң және теріс тотығу дәрежелерін көрсетеді. Құрамында тотығу дәрежесі жоғары бейметалл болатын қосылыс тотықтырғыш болады, ал бейметалл теріс тотығу дәрежесін көрсететін қосылыс-тотықсыздандырғыш.

Өнеркәсіпте кеңінен қолданылатын тотықсыздандырғыштар сутек, көміртек (көмір немесе кокс түрінде) және көміртек монооксиді СО болып табылады.

Күшті тотықтырғыштарға периодтық жүйедегі IV және VII топтардың жоғарғы жағында орналасқан бейметалдар жатады. Бұл заттардың күшті тотықтырғыштық қасиеттері осы атомдардың терісэлектрлік мәндерінің жоғары болуымен түсіндіріледі. Тотықтырғыштық қасиеті ең күшті фтор, алайда практикада тотықтырғыш ретінде оттек, хлор және бром қолданылады.

Тотықтырғыш ретінде қышкылдарды да қолдануға болады. Практикалық маңыздылығы жоғары қышқылдар: тұз, күкірт және азот қышқылы. Тұз қышқылында тотықтырғыш элемент - сутегі, ал азот қышқылында - азот, сұйылтылған күкірт қышкылында - сутегі, концентрленгенінде – күкірт. Сондықтан тұз және сұйылтылған күкірт қышқылының тотықсыздану үрдісінің теңдеуі келесі түрде жазылады:

2 Н⁺ + 2ē = Н₂⁰.

Азот қышқылы концентрациясынан, температурадан және тотықсыздандырғыш табиғатынан байланысты азоттың әртүрлі тотығу дәрежелеріне дейін тотықсыздана алады. Көпшілік жағдайларда тотықсыздану өнімі азот (II) оксиді NО түзіледі:

NO₃^- + 4 H⁺ + 3ē = NO + 2H₂O.

Концентрленген күкірт қышқылын тотықсыздандырғанда да әртүрлі өнімдер түзілуі мүмкін, солардың бірі күкірт диоксиді түзілуін көрсетейік:

SO₄^2- + 4 H⁺ + 2ē = SO₂ + 2 H₂O.

Бейметалдардың тотықтырғыш ретінде қолданылатын қосылыстары ретінде сутек пероксидін, қышқылдар тұздарын – қышқылтүзуші элемент жоғары тотығу дәрежесін көрсететін хлораттар KClO₃, перхлораттарды KClO₄ – көрсетуге болады.

Date: 2015-11-13; view: 6790; Нарушение авторских прав