' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko
Yana bitta o ‘rta tuzni — natriy bilan oltingugurtni bevosita o ‘zaro
Download 6.95 Mb. Pdf ko'rish
|
|
Yana bitta o ‘rta tuzni — natriy bilan oltingugurtni bevosita o ‘zaro ta’sir ettirish yo‘li bilan natriy sulfidni olish mumkin: 2Na+S=Na2S Vodorod oltingugurt bilan reaksiyaga kirishganda vodorod suifid hosil bo'ladi: bu moddaning suvdagi eritmasi — suifid kislota. Oltingugurt (IV) oksid va oltingugurt (VI) oksid suv bilan o'zaro ta’sirlashib, sulfit va sulfat kislotalarni hosil qiladi: S 0 2
2
2
S 0 3
2
2
4
2
N a 2
2
3
N a ,0 = 2 H ,S 0 = 2 N a H S 0 ,+ H ,0 2 2 4 4 2 3-masaIa. 16 kg 20% li sulfat kislotadan nordon tuz olish uchun necha kilogramm kaliy gidroksid kerak bo‘ladi? Yechish. Nordon tuz — kaliy gidrosulfat olish reaksiyasining tenglamasini tuzamiz: H ,S 0 /f K 0 H = K H S 0 ,+ H ,0 2 4 4 2 Culfat kislotaning 10% li massasi quyidagicha bo'ladi: Moddalaming molyar massalari: sulfat kislotaniki — 98 g /m o l= 98 kg/k mol, KOH — 56 kg/mol. Reaksiya tenglamasidan ko'rinib turibdiki, 1 kmol H 2S 0 4 ga 1 kmol KOH talab qilinadi. 1 ■ 98 kg= 98 kg H 2S 0 4 bilan reaksiyaga kiritish uchun 1 ■ 56=56 kg KOH kerak bo'ladi: 98 kg H 2
4
2
4 — x kg KOH Proporsiya tuzamiz: 98:56=3,2:x, bundan 3,2 • 56 , . . . x = --------- kg = 1,83 kg 98 Tuzlarning gidrolizlanishi 1- masala. N a3P 0 4, C u (N 0 3)2, KCI tuzlarning gidrolizlanish reaksiyalari tenglamalarini tuzing.Bu tuzlar suvda eriganida vodorod ko'rsatkich qanday o'zgaradi? Yechish. 1) Na3P 0 4 ning gidrolizi bosqich bilan (uch bos- qichda) va asosan birinchi bosqich bilan boradi. Birinchi va ikkinchi bosqich bo'yicha reaksiyalar natijasida nordon tuzlar hosil bo'ladi. 182 B i r i n c h i b o s q i c h : a) gidrolizning qisqartirilgan ionli shakldagi tenglamasi: PO3- + H 20 ?=* H PO ^ + OH" b) gidrolizning ionli shakldagi tenglamasi: 3N a + + PO ^ + H 20 2 N a + + H PO ;' + OH" d) gidrolizning molekular shakldagi tenglamasi: N a 3P 0 4 + H 20 ?=й N a 2H P 0 4 + NaOH I k k i n c h i b o s q i c h : a) HPO^~ + H 20 < r i H2P 0 4 + OH" b) 2 N a + + HPO;“ + H 20 N a + + H2PO ; + N a+ + OH~ d) Na2H P04 + H20 NaH2P 0 4 + NaOH U c h i n c h i b o s q i c h : a) H2P 0 4 + H20<=± H3P 0 4 + О Н ' b) N a+ + H2P 0 4 + H 20 <=» H3P 0 4 + N a + + OH" d) N aH 2P 0 4 + H 20 <=» H3P 0 4 + NaO H G idroliz reaksiyasi natijasida eritmadagi gidroksidionlar konsentratsiyasi vodorod ionlari konsentratsiyasidan ortib ketadi, demak pH>7. 2) C u ( N 0 3) 2 ning gidrolizlanishi bosqich bilan va asosan birinchi bosqich bilan boradi, bunda asosli tuz hosil b o ‘ladi. B i r i n c h i b o s q i c h : a) Cu2+ + H20 C u(O H )+ + H+ b) Cu2+ + 2 N 0 3 + H 20 ^ > C u ( 0 H ) + + N 0 3 + H + + N 0 3 d) C u ( N 0 3)2 + H 20 C u ( 0 H ) N 0 3 + H N 0 3 I k k i n c h i b o s q i c h : a) C u(O H )+ + H20 C u (O H )+ + H + b) C u(O H )+ + N 0 3 + H 20 ? = iC u ( 0 H ) 2 + H + + N 0 3 d) C u ( 0 H ) N 0 3 + H 20 <=> C u (O H )2 + H N 0 3 Gidroliz natijasida eritmada vodorod ionlarining konsentratsiyasi gidroksid-ionlar konsentratsiyasidan ortib ketadi, demak, pH<7. 183 3) Kuchli asos bilan kuchli kislotadan hosil bo'lgan tuz gidrolizlanmaydi, pH=7. 2- masala. Rux xlorid eritmasi bor probirka qizdirildi va unga oldindan tozalangan rux bo‘lagi tashlandi. Bunda qanday gaz ajralib chiqadi? Reaksiyalaming tenglamalarini yozing. Yechish. Qizdirish eritmadagi muvozanatni gidroliz mahsulotlari hosil bo'lish tomoniga siljitadi: ZnCl 2
2
2
2
3
ikkala tenglamadagi gidroliz natijasida qarama-qarshi xususiyatli — kislotali va ishqoriy muhit yuzaga keladi. Bu moddalar gidrolizi yagona reaksion sohada amalga oshishi tufayli ikkala ionlar dissotsilanishi qiyin bo'lgan suv molekulalari hosil bo'ladi. Bu hodisa boshlang'ich tuzlar gidrolizining ikkinchi bosqichida ham yuz beradi: A l(O H )2+ + H 20 <=> A l(O H ) 2
+ H + H CO 3
2
Digidroksoaluminiy ionining oxirgi bosqich gidrolizi ham to'la amalga oshadi: A l(O H >2
) 3
2
4 ) 3
2
3
) 3
+ 3 C 0 2
2
4
2A13+ + З С 0 2
)3
2
Javob: D boiadi. 6.2. Quyidagi moddalar orasidan kationi bo'yicha gidrolizda qatnashadigan tuzlarni tanlang. 1) potash; 2) ammoniy nitrat; 3) mis (II) sulfat; 4) kumush nitrat; 5) rux xlorid; 6) magniy xlorid; 7) berilliy nitrat. A) 2, 3, 5, 6 , 7 В) 1, 2, 4, 6 , 7 С) 1, 3, 4, 5, 7 D) 3, 4, 5, 6 E) 4, 6 , 7 Yechish. K eltirilgan m oddalar 2, 3, 5, 6 va 7 raqamli moddalaming kationlari kuchsiz asosga tegishli bo'ladi. Ularning anionlari esa kuchli kislotalar qoldig'i bo'ladi. Javob'. A bo'ladi. 6.3. Quyidagi tuzlardan faqat anioni bo'yicha gidrolizda qatnashadiganlarini tanlang. 1) aluminiy xlorid; 2) kaliy fosfat; 3) litiy nitrat; 4) kumush ftorid; 5) natriy ftorid; 6) seziy nitrit. A) 1, 2, 4, 5 B) 2, 3, 5, 6 C) 2, 4, 5, 6 D) 1, 3, 5, 6 E) 3, 4, 5, 6 . Yechish. С javobda keltirilgan tuzlarni hosil qilgan kislota qoldiqlari kuchsiz kislota qatoriga kiradi, ularning kationlari kuchli asoslar qatoriga kiradi. Javob: С bo'ladi. 6.4. Ham kationi, hamda anioni bo'yicha gidrolizda (qaytmas gidroliz) qatnashadigan tuzlarni tanlang. 1) am m oniy asetat; 2) am m oniy nitrat; 3) qalay ftorid; 4) ammoniy gipoxlorit; 5) temir (III) asetat. A) I, 3, 4, 5 В) 1, 2, 3, 5 С) 1, 2, 4, 5 D) 2, 3, 4, 5 E) 2, 3, 5 Yechish. Keltirilgan tuzlar orasida faqat ammoniy nitrat kationi bo'yicha gidrolizlanadi, qolgan barcha tuzlar testning to‘g‘ri javobiga mos keladi. Javob: A b o‘ladi. 6.5. Quyida keltirilgan tuzlarning qaysi biri gidroliz reaksiyasida qatnashmaydi? 1) rux perxlorat; 2) kumush nitrat; 3) litiy perxlorat; 4) bariy nitrat; 5) kaliy xromat; 6) kaliy permanganat; 7) natriy fosfat. A) 1, 2, 4, 6 B) 2, 3, 4 C) 4, 5, 6 D) 2, 3, 4, 5, 6 E) 1, 2 , 5, 6 Yechish. Testda keltirilgan rux perxlorat va natriy fosfat gidroliz reaksiyasida qatnashadi, qolgan tuzlarning barchasi kuchli kislota va kuchli asoslardan hosil bo'lgan. Javob: D bo'ladi. 7 - B O B . OKSIDLANISH-QAYTARILISH REAKSIYALARI. ELEKTROLIZ 7.1 - §. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari nazariyasi Barcha kimyoviy reaksiyalarni ikki turga bo'lish mumkin. Ular ning birinchisiga reaksiyaga kirishayotgan moddalar tarkibidagi atomlarning o k s i d l a n i s h d a r a j a s i o ' z g a r m a y d i g a n reaksiyalar kiradi. Masalan: + 1 +5 - 2 +1 -2 +1
+1 +5 - 2 +1 - 2
+2
-1
+1 +6
-2
+2 -6
-2
+! -1 B aC l+ K2 S 0 4 = B a S 0 4 + K C l Ko'rinib turibdiki, atomlardan har birining oksidlanish darajasi reaksiyadan oldin ham, keyin ham o'zgarmasdan qolgan. Ikkinchi turga reaksiyaga kirishayotgan moddalar atomlarining o k s i d l a n i s h d a r a j a s i o ' z g a r a d i g a n reaksiyalar kiradi. Masalan: +1
5 - 2 +1 - I 0
+ 1 - 1 0 о +1
-1 2K B r+ C h - Br2 +2K+C1 Bu yerda birinchi reaksiyada xlor va kislorod atomlarining, ikkinchi reaksiyada esa — brom va xlor atomlarining oksidlanish darajalari o ‘zgaradi. Reaksiyaga kirishayotgan moddalar tarkibidagi atomlarning oksidlanish darajasi o'zgarishi bilan boradigan reaksiyalar o k s id la n is h - q a y ta r ilis h r e a k s i y a l a r i deyiladi. Oksidlanish darajasining o'zgarishi elektronlarning biror atomga tomon tortilishi yoki bir atomdan boshqa atomga o'tishi bilan bog'liq. 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. Galvanik elementlar va akkummulyatorlarda 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. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari nazariyasining asosiy qoi- dalarini ko'rib chiqamiz. 1. Atom, m olekula y o k i ionning elektron berish ja ra yo n i oksidlanish deyiladi. Masalan: Al - 3e = A l3+ Fe2+e = Fe3+ H 2 - 2e = 2H + 2С Г - 2e = C l2 Oksidlanishda oksidlanish darajasi ortadi. 2. Atom, molekula yo ki ionning elektronlar biriktirib olish jarayoni qaytarilish deyiladi. Masalan: S + 2 e = S2~ C l 2
+ 2 e = 2 С Г F e 3 + + e = F e 2+ Qaytarilishda oksidlanish darajasi kamayadi. 3. E lektronlarin i beradigan atom , m olekula y o k i ionlar qaytaruvchilardeyiladi. R e a k siy a v a q tid a u la r o k sid la n a d i. Elek- tronlarni biriktirib oladigan atom, molekula yoki ionlar oksid- lanuvchilar deyiladi. Reaksiya vaqtida ular q a y t a r i l a d i . Atom, molekula yoki ionlar muayyan moddalar tarkibiga kirganligi sababli bu moddalar ham tegishlicha qaytaruvchilar yoki oksidlovchilar deyiladi. 4. Oksidlanish hamma vaqt qaytarilishi bilan birga sodir bo ‘ladi, va aksincha, qaytarilish doimo oksidlanish bilan bog'liq, buni quyidagicha tenglamalar bilan ifodalash mumkin: Qaytaruvchi - e Oksidlovchi Oksidlovchi + e Qaytaruvchi Shu sababli oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari ikkita bir-biriga qarama-qarshi jarayonning — oksidlanish bilan qaytarilishning birligidan iboratdir. Qaytaruvchi bergan elektronlar soni oksidlovchi biriktirib olgan elektronlar soniga teng. Bunda elektronlar bir atomdan boshqa atomga butunlay o'tishidan yoki atomlarning biriga tom on qisman siljishidan qat’i nazar, shartli ravishda faqat elektronlar berish va biriktirib olish haqida so‘z yuritiladi. Oksidlanish va qaytarilish jarayonlarini fizik jihatdan bir-biridan ajratish va elektronlarni tashqi elektr zanjir orqali uzatish mumkin. Stakan 2 ga kaliy yodid KJ eritmasi (7.1-rasm), stakan 4 ga esa — temir (III) xlorid FeC l3 eritmasi q o‘yilgan bo'lsin. Eritmalar bir-biri bilan «elektrolitik kalit» deyiladigan U simon nay bilan tutashtirilgan; nayga ionli o ‘tkazuvchanlikni ta’minlaydigan kaliy xlorid KC1 eritmasi to'ldirilgan. Stakanlardagi eritmalarga platina elektrodlar 7 va 5 botirilgan. Agar zanjirga sezgir ampermetr ulab, 7.1-rasm. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasiga asoslanib tuzilgan galvanik elementning sxemasi. .zanjir tutashtirilsa, u holda strelkaning og‘ishiga qarab elektr tokining o ‘tishini va uning y o ‘nalishini kuzatish mumkin bo'ladi. Elektronlar kaliy yodid eritmasidagi elektroddan temir (III) xlorid eritmasidagi elektrodga, ya'ni qaytaruvchidan — J- ionlaridan ok sid lovch iga —F e3+ ionlariga o'tad i. Bunda J- ionlari J2 molekulalariga qadar oksidlanadi, Fe ionlari esa temir (II) ionlariga Fe2+ qadar qaytariladi. M a’lum vaqt o'tgandan keyin reaksiya mahsulotlarini o'ziga xos reaksiyalar: yodni — kraxmal eritmasi bilan, Fe2+ ionlarini — kaliy geksasiano- (II) ferrat (qizil qon tuzi) K3[F e(C N )J eritmasi bilan aniqlash mumkin. 7.1-rasmda keltirilgan sxema oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi asosida tuzilgan galvanik elementdir. U ikkita yarim elementdan tarkib topgan: birinchisida qaytaruvchining oksidlanish jarayoni sodir bo'ladi: 2 Г - 2 1 = J2, ikkinchisida esa — oksidlovchining qaytarilish jarayoni boradi: Fe3+ + 2 t = Fe2+ Bu jarayonlar bir vaqtning o'zida sodir bo'lganligi sababli keyingi tenglamani koeflitsiyent 2 ga ko'paytirib (berilgan va biriktirib olingan elektronlar sonini tenglashtirish uchun) va keltirilgan tenglamalarni hadm a-had qo'shib reaksiyaning tenglam asini olamiz: 2J~ + 2 F e3+ = J 2
yoki 2KJ + 2F eC l3 = J 2 + 2 F eC l2 + 2KC1 Har qanday oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi, agar u galvanik elementda sodir bo'lsa, elektr tokining manbayi bo'la oladi. 7 .2 - § . E ng muhim qaytaruvchi va oksidlovchilar Qaytaruvchi va oksidlovchilar oddiy moddalar, ya’ni bitta elem entdan tarkib topgan bo'lishi ham, murakkab moddalar bo'lishi ham mumkin. Elementlar davriy sistemasida joylashgan o'rniga muvofiq ko'pchilik metallarning tashqi energetik pog'onasida 1—2 ta elektron bo'ladi. Shu sababli ular kimyoviy reaksiyalarda valent elektronlarini beradi, ya’ni oksidlanadi. Metallarda qaytaruvchanlik xossalari bor. D a v r l a r d a 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. B o s h g r u p p a c h a l a r n i n g elementlarida tartib raqami ortishi bilan qaytaruvchilik xossalari kuchayadi va oksidlovchilik xossalari susayadi. Eng yaxshi qaytaruvchilar — ishqoriy metallar, Download 6.95 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|