' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko

mis  sulfat  eritmasi  solingan  vannaga  botiriladi;  anod  sifatida  mis 

xizmat  qiladi.  Elektroliz  vaqtida  mis  anod  eriydi,  katodga  esa  mis 

o'tiradi.  Shunday qilib, buyumning aniq yupqa mis nusxasi  olinadi. 

Galvanoplastika  yordamida  bosmaxona  klishelari,  grammplas- 

tinkalar  tayyorlanadi,  turli  xil  buyumlar  metallashtiriladi.  Gal- 

vanoplastikani  rus  olimi  B.S.Yakobi  kashf  etgan  (1838).

Elektrolizdan  ko'pchilik  metallarni  —  ishqoriy  metallar, 

ishqoriy-yer  metallari,  aluminiy,  lantanoidlar  va  b.  olish  uchun, 

shuningdek,  ba’zi  metallarni  aralashmalardan  tozalash  uchun 

foydalaniladi.

Keyinchalik  kimyoni  o'rganish  davomida  siz  elektrolizdan 

texnikada,  sanoat  va  turmushda  foydalaniladigan  boshqa  muhim 

sohalarini  ham  uchratasiz.

7.9-  §.  Namunaviy  masalalar  yechish 

Oksidlanish-qaytarilish  reaksiyalari

1- 

masala. 

Ushbu  oksidlanish-qaytarilish  reaksiyasiga  koeffi­

tsiyentlar  tanlang:

S + H N 0

3

^ H

2

S 0 ,+ N 0

Yechish.  Koeffitsiyentlarni  elektronlar  balansi  usuli  bilan 

topamiz.  Elementlaming  oksidlanish  darajasi  o'zgarishini  ko'rsa­

tamiz:

0 

+5 

+6 

+2

S + H N 0

3

  -»  H

2

  s o

4

 + n o

S  —  qaytaruvchi,  H N 0

3

  —  oksidlovchi.

Elektronli  tenglamalar  tuzamiz  va  oksidlovchi,  qaytaruvchi

hamda  ularning  qaytarilish  va  oksidlanish  mahsulotlari  oldiga

qo‘yiladigan  koeffitsiyentlarni  topamiz:

0 

+6 

S- 6ё =  S

+5 

+ 2

N+3e=N

1 

2

Olingan  koeffitsiyentlarni  reaksiyaning  sxemasiga  qo‘yamiz: 

S+2HNO =H,SO.+2NO

3 

2 

4

Reaksiya  tenglamasi  to ‘g ‘ri  yozilganligini  tekshirib  ko'ramiz. 

Tenglamaning  chap  qismidagi  har  qaysi  elem ent  atomlarining 

soni  shu  atomlarning  tenglamaning  o ‘ng  qismidagi  soniga  teng. 

Demak,  tenglama  to‘g‘ri  tuzilgan.

2- masala. 

Fe

3

0

4

  ning vodorod  bilan qaytarilish  reaksiyasining 

tenglamasini  tuzing.

Yechish. Jarayonning sxemasini yozib,  elementlaming oksidla­

nish  darajalarining  o'zgarishini  ko'rsatamiz:

-s/3 

0 

0 

+1

Fe3 0 4 + Нг —

» Fe + H20

Elektronli  tenglamalar  tuzamiz:

H ,-2 e= 2 H +

- S/ 3

3 Fe 0 4  + 8e  = 3Fe

Topilgan  koeffitsiyentlarni  jarayonning  sxemasiga  qo'yib, 

strelkani tenglik alomatiga almashtiramiz:

Fe,0.+4H  =3Fe+4H,0

3 

4 

2 

2

3-  masala. 

Ushbu  oksidlanish-qaytarilish  reaksiyasining 

sxemasiga  koeffitsiyentlar  tanlang:

KN02+K2Cr20 7+H2S04->KN03+Cr2(S04)3+K2S04+H20

7- 

yechim.  Koeffitsiyentlarni  elektronlar  balansi  usuli  bilan 

topamiz.  Reaksiyaning  sxemasini  yozib,  elementlar  oksidlanish 

darajalarining  o'zgarishlarini  ko'rsatamiz:

KNOj + К2Сг20 7 +H2S04  -»  KNOj + Cr2 (S04)3+K2S04+H20

Bu yerda  KNO^ qaytaruvchi,  kaliy dixromat esa oksidlovchi bo'ladi.

1  mol  K

2

Cr

2

0

7

 bilan  1  mol  Cr

2

( S 0

4 ) 3

  tarkibida  2  moldan  atomar

xrom  borligini  nazarda  tutib,  elektron  tenglamalar  tuzamiz:

+3 

+5 

*3

N —2e= N 

3

+6

 

+3

2Cr- 

6

? = 2 Cr 

1

Qaytaruvchi  K N 0

2

  va  uning  oksidlanish  mahsuloti  KNO, 

hamda  oksidlovchi  K

2

Cr

2

0

7

  va  uning  qaytarilish  m ahsuloti 

Cr

2

( S 0

4 ) 3

  uchun  topilgan  koeffitsiyentlarni  reaksiya  sxemasiga 

qo‘yamiz:

3KN0

2

+K

2

Cr

2

0

7

+H

2

S 0

4

->3KN0

3

+Cr

2

(S 0

4

)

3

+K

2

S 0

4

+H 20

Qolgan  koeffitsiyentlarni  quyidagicha  ketma-ketlikda  tanlash 

yo‘li bilan  topamiz:  tuz  (K^SO,,)  kislota  (H

2

S 0 4),  suv.  Reaksiya­

ning  yakuniy  tenglamasi  quyidagicha  boiadi:

3K N 0

2

+K

2

Cr

2

0

7

+4H

2

S 0

4

->3KN0

3

+Cr

2

(S 0

4

)

3

+K

2

S0

4

+4H20

Koeffitsiyentlar to ‘g ‘ri  tanlanganligini  tekshirib  ko‘rish  uchun 

tenglamaning  chap  va  o ‘ng  qismlaridagi  kislorod  atomlarining 

sonini  hisoblab  chiqamiz.  Chap  qismida:  3  •  2+ 7 + 4  • 4=29.  0 ‘ng 

qismida:  3  •  3+3  •  4 + 4+ 4= 2 9 .

2-yechim.  Koeffitsiyentlarni  yarim  reaksiyalar  usuli  bilan  topamiz 

(fakultativ).

Birinchi yarim reaksiyalarda qaytaruvchi  —  nitrit-ion  N 0

2

  —  nitrat 

ion  N 0

3

  ga aylanadi, bunda u suv molekulasidan kislorodni bitta atomini 

tortib oladi:

N 0

2

+H

2

0 - >   NO“+2Ht

Zaryadlar sonini  tenglashtirsak,  quyidagi  olinadi:

N 0

2

+H 20  -  2 e= N 0

3

+2FT

Ikkinchi  yarim  reaksiyada  oksidlovchi  —  Cr

2

0 7~ioni  Cr3+  ionga 

aylanadi, ya’ni kislotali muhitda kislorodning 7 atomi  14 ta vodorod ioni 

bilan  bog'lanadi  va  suv  hosil  qiladi:

Сг2ОГ  + 14H+  -*  2Cr’"+7H20  

Zaryadlarni tenglashtirgach,  quyidagini olamiz:

N 0 ; + H

2

0 - 2 e = N 0 ' + 2 H T 

3

Cr

2

0 2~  + 14Ы  +61  = 2Cr

3

++7H20  

1

3 N 0 '+ 3 H

2

0+Cr

2

0^'  + 14H"=3N0;+6H++2Cr3++7H20

Tenglamaning  chap  va  o‘ng  qismlaridan  bir  xil  sondagi  vodorod 

ionlari  hamda  suv  molekulalarini  qisqartirib,  quyidagini  olamiz:

3 N 0

2

+Cr

2

0,"  + 

8

HT =3NOj +2Cr3+ +4H20

Tenglamaning  chap  va  o‘ng  qismlariga  bir  xil  sondagi  ionlarni 

qo‘shsak,  reaksiyaning  molekular  ko‘rinishdagi  tenglamasini  olamiz:

3 N 0

2

+Cr

2

0 ,  +8H+= 3N 0;+ 2C r

3

++4H20  

3K++2K++4SO'~  =  3K++ 3S02_  + 2K++SC>r

3K N 0

2

+K

2

Cr

2

0

7

+4H

2

S 0

4

=3K N 0

3

+Cr

2

(S 0

4

)

3

+K

2

S 0

4

+4H20

4-masala. 

Organik  birikm alar  ishtirok  etadigan  ushbu 

oksidlanish-qaytarilish  reaksiyasiga  koeffitsiyentlar  tanlang:

CFLOH+KMnCX+HSO,-»  HCOOH+MnSO.+K^SCM-HX)

j

 

4

2

4

 

4

2

4

2

Yechish.  Reaksiya  sxemasini  tuzam iz  va  qaytaruvchining, 

ok sid lo vch in in g   ham da  ularning  oksidlanish  va  qaytarilish 

m ahsulotlarining  m olekulalaridagi  atom larning  oksidlanish 

darajalarini  ko'rsatamiz:

CH

3

0 H + K M n 0

4

 + H

2

S 0

4

  ->  H C 0 0 H + M n S 0

4

Bundan  ko‘rinib  turibdiki,  C H 3OH  —  qaytaruvchi,  K M n 0

4

—  oksidlovchi.  Elektron  tenglamalar  tuzamiz:

-2 

+2 

C - 4 F  = C 

5

+7 

_  

+2

Mn+ 5e  =  Mn 

4 

va  reaksiya sxemasiga  koeffitsiyentlar q o ‘yamiz:

5CH

3

0H +4K M n0

4

+H

2

S 0 4-»

->  5H C 00H +4M nS0

4

+K

2

S 0

4

+H 20

Qolgan koeffitsiyentlarni odatdagi  ketma-ketlikda tanlash yo‘li 

bilan topamiz:  K

2

S 0 4,  H

2

S 0 4,  H

2

0 .  Reaksiyaning oxirgi tenglamasi 

quyidagicha bo‘ladi:

5CH

3

0H+4K M n0

4

+6H

2

S 0 4->

-» 5H C 00H +4M nS0

4

+2K

2

S 0 4+l 1H20

Suyuqlanma  va  eritmalarning  elektrolizi

1- 

masala. 

Ushbu  moddalar:  a)  kaliy  gidroksid,  b)  natriy 

sulfat  suyuqlanmalarining  elektroliz  sxemasini  tuzing.

Yechish. a) Suyuqlanmada kaliy gidroksid ionlarga dissotsilanadi:

KOH  *=*  K++OH~

Suyuqlanma  orqali  elektr  toki  o'tganida 

K+  kationlari  manfiy 

elektrodga  (katodga)  tom on  harakatlanadi va  elektronlar biriktirib 

oladi  (qaytariladi).  O H -  anionlari  musbat  elektrodga  (anodga) 

tomon harakatlanadi va elektronlarini beradi (oksidlanadi).  Shunday 

qilib,  jarayonning  sxemasi  quyidagi  ko‘rinishda  bo'ladi:

K+  + e  =  К

40H~  — 4e  =  0

2

+2H20

4

1

___   elektroliz

yoki

4KOH 

— cl el^mii.z

—»4K +0

2

+2H20  

b)  Natriy  sulfat  suyuqlanmada  ionlarga  dissotsilanadi:

4K++40H~ — eiekimi^z _  > 4 k + 0

2

+2H20

Na

2

SO,  z±  2Na++ S 0 4‘

Elektroliz  jarayonining  sxemasi: 

N a +  + e  =  Na 

2SO^-  —4 e =   2S 0

3

+ 0

2

4

1

yoki

4Na++ 2S 02- — elck,roliz  ■>4 N a + 2 S 0 ,+ 0 ,

4Na

2

S 0

4

  — eiekiroiiz_ _>4N a+2S0

3

+ 0

2

2- 

masala. 

Ushbu  moddalar:  a)  mis  sulfat;  b)  magniy  xlorid; 

d)  kaliy  sulfat  suvdagi  eritmalarining  elektrolizi  sxemasini  tuzing. 

Barcha hollarda elektroliz ko‘mir elektrodlardan foydalanib o ‘tkaziladi. 

Yechish.  a)  Mis  sulfat  eritmada  ionlarga dissotsilanadi:

Mis  ionlari  suvdagi  eritmada  katodda  qaytarilishi  mumkin. 

Sulfat-ionlar suvdagi  eritmada  oksidlanmaydi,  shu  sababli  anodda 

suv  oksidlanadi  (7.7-  §  ga  q.).  Elektrolizning  sxemasi:

Cu2+  + 2e  = Cu 

2H20  — 4e  = 4H++ 0

2

2

1

2Cu

2

"+2H

2

0 — d^ "

7

- - >2Cu+4H++ 0

2

yoki

2CuS0

4

+2H

2

0 — ^roiiz_^2Cu+2H

2

S 0

4

+ 0

2

b)  Magniy  xloridning  suvdagi  eritmada  dissotsilanishi:

MgCl

2

  +±  Mg

2

++2CP 

Magniy ionlari suvdagi eritmada qaytarila olmaydi  (suv qaytariladi), 

xlorid-ionlar  oksidlanadi  (7.7-  §  ga  q).  Elektrolizning  sxemasi:

1

2СГ  - 2 F =   Cl,

2H20  + 2?  =  H

2

+20H '

2Н ,0+2С Г  — скШп"г  >C1

2

+ H

2

+20H~

yoki

MgCl

2

+2H

2

0 — e№r-oliz  ->C l,+ H

2

+Mg(OH

) 2

d)  Kaliy  sulfatning  suvdagi  eritmada  dissotsilanishi:

K ,S0

4

 

2K""+S02"

Kaliy  ionlari  va  sulfat-ionlar  suvdagi  eritmada  elektrodlarda 

zaryadsizlana  olmaydi  (7.7-  §  ga  q.),  demak,  katodda  suvning 

qaytarilishi,  anodda  —  oksidlanishi  sodir  b o ‘ladi.  Elektrolizning 

sxemasi:

2Н20  + 2ё  =  H,+20H" 

2H ,0  — 4Ғ = 4H++ 0

2

6H20 —

> 2H2+ 4H '+ 40H ~  + O,

yoki,  4H ++ 4 0 H _= 4 H 20   ekanligini  (aralashtirilganda shu  reaksiya 

amalga  oshadi)  e ’tiborga olsak,

3- 

masala.  Kaliy  gidroksid  eritmasi  ko‘mir  elektrodlar  bilan 

elektroliz qilinganda anodda 25  ml gaz ajralib chiqdi.  Bunda katodda 

qancha gaz ajralib  chiqqan?

Yechish.  Kaliy  kationlari  suvdagi  eritmada  qaytarilmasligini 

e ’tiborga  olib,  elektroliz jarayonining  sxemasini  tuzamiz:

2H20  + 2e  =  H

2

+ 2 0H “

40H~  — 4 e = 0

2

+2H20

2 H   Q

-------elej a roliz----- » 2  H 2  +  0 2

Shunday  qilib,  anodda  kislorod,  katodda  —  vodorod  ajralib 

chiqadi.  Anod  va  katod  orqali  o ‘tgan  elektr  miqdori  bir  xil;  bu 

holda  elek troliz  sxem asidan  k o ‘rinishicha,  ajralib  chiqqan 

vodorodning  mollar  soni  kislorodning  mollar  sonidan  ikki  marta 

ko‘p  bo'ladi. 

0

‘zgarmas  sharoitlarda  bir  mol  har  qanday  gazning 

hajmi  o ‘zgarm as  kattalik  b o ‘lgani  u chun  ajralib  chiqqan 

vodorodning  hajmi  anodda  hosil  bo'lgan  kislorodning  hajmidan 

ikki  marta  ko‘p  bo'lishi,  ya’ni  2 •  25  ml  =   50  ml  bo'lishi  kerak.

7 -  B O B G A   D O IR   T E ST L A R   VA  U L A R N IN G   Y E C H IM L A R I

7.1. 

Quyidagi  moddalaming  qaysilari  ham  oksidlovchi,  ham 

qaytaruvchi  xossalarni  namoyon  qiladi?

1)  kaliy  sulfat;  2)  natriy  sulfit;  3)  sulfit  angidrid;

4)  marganes  (IV)  oksid;  5)  kaliy  suifid; 

6

)  xrom  (III) 

oksid;  7)  magniy; 

8

)  vodorod;  9)  kislorod;  10)  brom. 

A)  1,  2,  4, 

6

,  7, 

8

,  9 

B)  2,  3,  4, 

6

, 

8

,  9,  10

C)  3,  5, 

6

,  7, 

8

,  9,  10 

D)  1,  3,  5, 

6

,  7, 

8  

E)  1,  5, 

6

, 

8

,  9,  10.

Yechish.  Testning  shartida  qo'yilgan  savolga  javob  beradigan 

elementlar  o'zlarining  eng  pastki  (odatda  manfiy  oksidlanish 

darajasidagi  metallmaslar yoki  erkin  holdagi  metallar)  oksidlanish 

darajasida  faqat  qaytaruvchilik  xossasiga  va  aksincha,  eng  yuqori 

musbat  oksidlanish  darajasiga  ega  bo'lgan  elementlar  (metallar va 

metallmaslar)  faqat  oksidlovchi  xususiyatiga  ega  bo'ladi.  Shunday 

elementlaming  barcha  oraliq  holatdagi  oksidlanish  darajasiga  ega 

bo'lgan  birikmalari  uchun  ikkala  xususiyat  ham  xos  bo'ladi 

(7.2  -  §  ga  qarang).

Test  shartida  keltirilgan  elementlar  yoki  birikmalar  orasida 

S

+ 4

  (2-  va  3  -  moddalar)  —  2,  0  yoki 

+

6

  holatlarga, 

M n

+ 4

  (4-

modda)  0,  + 2 ,  +3  yoki 

+

6

  va  +7  holatlariga,  Сг

+ 3

  (

6

-modda) 

+ 2  yoki 

+

6

  holatlariga,  H  (

8

-modda)  — 1  yoki  +1  holatlarga, 

kislorod  (9-modda)  —2,  — 1  yoki  +2  holatlarga  va  oxirgi  element 

(10-modda)  — 1  yoki  +1  dan  + 7  oksidlanish  darajalariga  o ‘tishi 

mumkin  va  ular  hammasi  test  shartini  qanoatlantiradi.

Javob. 

В 

bo'ladi.

7.2.  Ikkita  elektrolizorning  birida  aluminiy  xloridning,  ikkin- 

chisida  esa  ikki  valentli  element  xloridining  suyuqlanmalari  bir- 

biri  bilan  parallel  ulanib  elektroliz  jarayoni  o'tkazilgan.  Birinchi 

elektrolizor  katodida  67,5  g  metall,  ikkinchisida  esa  150  g  metall 

ajralib  chiqqan.  Ikkinchi  idishda ajralib chiqqan elementning atom 

massasini  hisoblang.

A)  24  B)  56  C)  64  D)  40  E)  65

Yechish.  Faradey qonuniga binoan elektrodlarda ajralib chiqqan 

moddalaming  massasi  (m)  ularning  ekvivalentiga  (E)  va  elektro- 

lizorlar o ‘tgan tok miqdori  ( /•   t — amper.  sek)ga to‘g‘ri proporsional 

bo'ladi  (fizika kursida bayon  etiladi):

E  ■ I   ■ t

m = --------

96500

Bu  formuladagi  96500  kulon  sekund  bir  Faradey  tok  kuchiga 

teng.  Shu  miqdorda  elektr  toki  elektrodda  1  ekvivalent  moddani

27

ajratib chiqaradi. Al  uchun  E = —  = 9 g/mol bo'ladi.  Suyuqlanmadan