Анорганик моддаларнинг асосий синфлари
Масалаларвауларниечишнамунаси
Download 0.62 Mb.
|
Амалий машғулот d8fff7df74febf2f0fbbf6da84c3fd7f
МасалаларвауларниечишнамунасиҚуйидаги химиявий реакциялар учун массалар таъсири қонуни қандай ифодаланади? a) 2NO (г) +Cl2 (г)→2NOCl (г) б) CaCO3 (қ) →CaO(қ)+CO2 (г) Ечиш намунаси: V=K[NO]2·[Cl2] б) Кальцийкарбонат қаттиқ моддабўлганитуфайлиунингконцентрациясиреакциядавомида ўзгармайдивареакциятезлигиқўйидагичаифодаланади: V=K; яъни, буҳолдареакциятезлигимаълумтемпературададоимийбўлади. 2NO (г)+02 (г) =2NO2 (г) реакция содир бўлаётган идишниннг ҳажмини 3 марта кичиклаштирсак реакция тезлиги қандай ўзгаради? Ечиш намунаси: Ҳажм ўзгаришига қадар бўлган тезлик V=K[NO]2·[О2] Реакция борадиган идишнинг ҳажми 3 марта кичиклаштирилса, реакцияга киришаётган моддалар концентрацияси уч марта ошади ва реакция тезлиги қуйидагича бўлади: V′=K·(3[NO2]2 ) ·(3[О2] )=27K[NO2]2 ·[О2] VваV′ тенгламаларнисолиштирганимиздатезлик 27 марта ошганиникўрамиз. Агар углерод (II)-оксид билан кислород орасидаги реакцияда углерод (II)-оксиднинг концентрацияси 5 марта оширилса, реакция тезлиги қандай ўзгаради? Ечиш намунаси: 2CO+O2=2CO2 Массалар таъсири қонунига мувофиқ бошланғич тезлик V қуйидагига тенг: V’=K [-CO]2·[-O2] СOконцентрацияси 5 марта оширилгандан сўнг эса V’=K(5[CO] )2·[O2]=25K[CO]2·[O2] Бинобарин реакциянинг тезлиги 25 марта кўпаяди. Температура коэффициенти 2,8 га тенг. Температурани 20ºС даражадан 75ºС даражага кўтарганда реакция тезлиги неча марта ўзгаради? Ечиш намунаси: температуранинг ортиши: Δt=t2-t1=75º-20º=55ºC Вант-Гофф қоидасига асосан ; =2,8 5,5 деб ёзамиз. Бу ифодани логарифмлаймиз: =5,5·lg2,8=5,5·0,447=2,458 Бундан марта ошади. Реакцияга киришувчи моддалар концентрацияси [NO]=0,3 моль/л ва [O2]=0,5 моль/л бўлган қуйидаги химиявий реакция тезлиги 1,2·10-3 моль/л сек. Шу реакция тезлик константасини аниқланг. 2NO(2)+O2(2)=2NO2(2) Ечиш намунаси: массанинг таъсири қонунига асосан: V=K[NO]2·[O2] Бундан Жавоб: тезлик константаси 8,9·102га тенг. Химиявий мувозанат
Реакция тезлиги аввал дастлабки моддалар концентрацияси билан аниқланиб максимал қийматга эга бўлади. Вақт ўтиши билан тўғри реакция тезлиги V1 камаяди, чунки [H2] ва [J2] камайиб боради. Ўзнавбатида НJ концентрацияси ортиб боради, шунинг учун тескари реакция тезллиги ортиб боради. Нихоят шундай пайт келадики V1= V2 га бўлиб, вақт бирлигида ҳосил бўлаётган ва парчаланаётган молекулалар сони тенг бўлади (химиявий мувозанат): V1= V2 Айни температурада К1 ва К2 ўзгармас сон бўлгани учун уларнинг нисбатлари ҳам ўзгармас сондир, яъни: бу ерда К – химиявий мувозанат константаси бўлиб, унинг қиймати реакцияга киришувчи моддаларнинг табиати ва температурага боғлиқ, лекин аралашмадаги моддаларнинг концентрациясига катализатор иштирокига боғлиқ эмас. К нингқийматиқанчалик катта бўлса, реакцияшунчакўпунумберади.ШунингучунКнинганиқлаш химия вахимиявий технология учун ката аҳамиятга эга. Агар мувозанат мавжудлик шароитининг бирортаси ўзгарса, илгариги мувозанат дархол бузилади ва бу ҳол янги шароитда янги мувозанат концентрацияси қиймати билан янги мувозанат қарор топгунча қадар давом этади. Бунга мувозанатнинг силжиши дейилади. Мувозанат силжиши йўналиши мувозанатнинг силжиш қоидасига (Ле Шателье принципига) бўйсинади: агар химиявий мувозанат холатидаги системанинг бирор шароити (концентрация, температураси, босими) ўзгартирилса, мувозанат рўй берган ўзгаришни йўқотиш томонга силжийди. Буни аммиак синтез қилиш мисолида кўриб чиқамиз: N2+3H2↔2NH3, ΔH=-46,2 кЖ/моль Концентрация ўзгаришининг таъсири Дастлабки моддалардан бири, азот ёки водород конқентрацияси оширилса, мувозанат шу моддаларнинг концентрацияси камаядиган реакциянинг боришига ёрдам беради ва мувозанат чапга силжийди. Аммиак концентрацияси ортса, тескари реакция кучайиб, мувозанат чапга силжийди ва аммиак сарф бўла бошлайди. Демак бирор модда концентрацияси ўзгариши билан барча моддалар концентрацияси ўзгаради, мувозанат у ёки бу томонга силжийди, лекин мувозанат константаси ўзгармайди. Температура ўзгаришининг таъсири Тенгламадан кўриниб турибдики, тўғри реакцияда иссиқлик ажралиб чиқади. Аралашма температурасиинг оширилиши иссиқлик ютиладиган, яъни NH3 парчаланиши томонга силжийди, демак, мувозанат чапга силжийди. Аксинча, температура пасайиши мувозанатни ўнгга силжитади. Босим ўзгаришининг таъсири Ле Шателье принципига асосан газ моддалар иштирок этаётган системада босимнинг ортиши мувозанатнинг молекулалар сони кам бўлган газларнинг ҳосил бўлиш реакцияси томонига, яъни ҳажми кам томонига силжитади. М исол: 3H2+N2 2NH3+Q Бу реакцияда бир молекула азот ва уч молекула водороддан икки молекула аммиак ҳосил бўлаяпти. Берк идишда молекулалар сонининг ортиши босимни оширади, аксинча бўлганда эса босим камаяди. Юқоридаги мисолда босим ортиши билан мувозанат тўғри реакция томонга, яъни ўнгга - (NH3) аммиак ҳосил бўлиш (кам молекула) томонига силжийди. Аксинча бўлганда, яъни аралашма ҳажми оширилиб, босим камайтирилганда мувозанат чапга силжийди. Шуни ҳам таъкидлаб ўтиш лозимки, барча катализаторлар тўғри ва тескари реакцияларнинг тезлигини бир хилда тезлаштиради. Демак, катализаторлар мувозанат силжишига таъсир этмайди ва фақат мувозанат қарор топишини тезлаштиради. Юқоридагиларни инобатга олиб, аммиак синтези қилиш жараёни унумли бўлиш учун мувозанатни ўнгга силжитиш учун энг мувофиқ шароит – юқори босим ва катализатор иштирокини талаб этади. Химиявий мувозанат қонунини ўрганиш қайтар реакцияларни бошқаришда ва улардан кўпроқ маҳсулот олишда катта аҳамиятга эгадир. Масалалар ва уларни ечиш намунаси. 1) Босимнинг ошиши а) CO (Г)+Cl2(Г)↔COCl2(Г) ва б) H2(Г)+J2(Г)↔2HJ(г) реакцияларнинг мувозанатини қайси томонга силжитади? Ечиш: а) тўғри реакциянинг содир бўлиши кам молекулалар ҳосил бўлиши билан ўтади, яъни босим камаяди. Демак, Ле Шателье принципига кқра босим ошиши мувозанатни ўнгга силжитади. б) реакция содир бўлиши молекулалар сонини ўзгартирмайди ва босимни ўзгартирмайди. Бо ҳолда босим ортиши мувозанатга таъсир этмайди. 2) Ёпиқ системада водород хлориднинг кислород билан ўзаро таъсир реакцияси қайтар реакциядир: 4HCl+О2↔2Cl+2H2O+113 кЖ. Хлорнинг концентрациясига: а) босимнинг ортиши; б) кислород концентрациясининг ортиши; в) температуранинг кўтарилиши; г) катализатор иштироки қандай таъсир қилади? Ечиш: реакция содир бўлганда моддаларнинг 5 молидан 4 мол модда ҳосил бўлади. Шунинг учун Ле Шателье принципига кўра босимнинг ортиши хлорнинг кўпайишига олиб келади. Кислород концентрациясининг ортиши ҳам мувозанатни ўнгга силжитади, яъни хлорнинг концентрацияси ошади. Юқоридаги реакция экзотермик бўлгани учун температуранинг оширилиши мувозанатни чапга силжитади, яъни хлор ҳосил бўлиши камаяди. Катализаторлар мувозанатни силжишига таъсир этмайди. 3) Босимнинг кўтарилиши қуйидаги қайтар системанинг химиявий мувозанатига қандай таъсир этади? Fe2O3 (k)+3H2(Г)↔2Fe(Г)+3H2O (Г) Гетероген мувозанат системасида босимнинг ортиши доима газ моддаларнинг кам миқдорда ҳосил бўлиши томонига мувозанатни силжитиши керак. Тўғри ва тескари реакциялар давомида ҳосил бўладиган моддаларнинг миқдори бир хил бўлганилиги сабабли босимнинг ўзгариши ушбу мувозанатни силжишга олиб келмайди. 4) Маълум шароитда реакция қуйидаги тенглама бўйича кетади: 2SO2(Г)+O2(Г)↔2SO3(Г) ΔH=-284,2 кЖ Қайси параметрларни ўзгартириб мувозанатни олтингугурт (VI)-оксид ҳосил бўлиш томонга силжитиш мумкин? Ечиш: SO2 ва O2 концентрацияларини ошириш мувозанатни SO3 ҳосил бўлиш томонга силжитади. Реакция содир бўлишида 3 моль моддалардан 2 мол SO3 ҳосил бўлаяпти. Шунинг учун босим ортиши кам моллар, яъни SO3 ҳосил бўлиш жараёнини кучайтиради. SO3 ҳосил бўлиш жараёни экзотермик жараён бўлгани туфайли, температура пасайиши мувозанатни ўнгга силжитади. Амалий қисм Химиявий реакцияларнинг тезлиги Сульфат кислота (Н2 SO4) билан натрий тиосульфат (Na2 S2 O3) ўзаро реакцияга киришиши натижасида олтингугурт (S) ажралиб чиқиш сабабли эритма лойқаланади. Реакция қуйидагича боради: Реакция бошланишидан то лойқа ҳосил бўлгунча кетганвақт реакция тезлигинихарактерлайди. 1 тажриба. Реакцияга киришувчи моддалар концентрациясининг химиявий реакция тезлигига таъсири. Битта қуруқ пробиркага 1 – тажриба учун жадвалда кўрсатилган миллилитрда 0,5н ли натрий тиосульфат (Na2 S2 O3) дан ва сувдан, 2 – пробиркага эса 0,5н сульфат кислота (Н2 SO4) қуйилади. Натрий тиосульфат (Na2 S2 O3) эритмасини сульфат кислота эритмасига тезда қуйиб вақтни белгилаймиз. Пробиркада қанча вақтдан сўнг (секунд хисобида) лойқаланиш ҳосил бўлиши секундомер ёрдамида аниқланади. Шу тартибда иккинчи ва учинчи тажрибалар учун жадвалда кўрсатилган ҳажмдаги эритмалар олиниб тажриба яна қайтарилади. Олинганнатижалар хисобот бланкасидаги 1 – жадвалга ёзиб қўйилади. 1-жадвал
Бажарилганреакция учун массалар таъсири қонунининг математик ифодасини ёзинг. Кузатиш натижаларини график кўринишда ифодаланг. Бу тажрибада қандай график ҳосил бўлди? У координата бошидан ўтадими? Хисобот варақасига реакциянинг тезлиги реакцияга киришувчи моддаларнинг концентрациясига қандай боғлиқлиги хақида ўз графигингизни чизинг. Бунинг учун абцисса ўқига Na2 S2 O3 нинг шартли концентрациясини, координата ўқига эса реакциянинг шартли тезлигини қўйинг. 2 тажриба.Химиявийреакциялартезлигигатемпературанингтаъсири. Иккита пробирканинг бирига натрий тиосульфат (Na2 S2 O3) 0,5 н эритмасидан 2 мл ва иккинчисига сульфат кислота 0,5 эритмасидан 2 мл қуйилади. Стаканнинг ярим ҳажмига сув қуйиб, иккала пробирка сувли стаканга солиб қўйилади ва пробиркалардаги эритмалар сувнинг температурасини ўзига қабул қилгунча 4 – 5 мин кутилади. Стакандаги сувнинг температураси термометрда ўлчанади ва ёзиб олинади. Натрий тиосульфатни (Na2 S2 O3) пробиркага (пробиркани сувдан олмасдан) вақтни белгилаб туриб сульфат кислота (Н2 SO4) эритмаси қуйилади ва реакция бошланишидан лойқа ҳосил бўлгунча ўтган вақт аниқлаб ёзиб олинади. Стакандагисувнинг температурасини иссиқ сув ёрдамида бошланғич температурага нисбатан 100С ва 200С га ошириб, тажриба яна 2 марта қайтарилади. Олинганнатижалархисоботварақасидаги 2 жадвалгаёзилади. 2 - жадвал
Абцисса ўқига температура қийматини ва координата ўқига реакциянинг шартли тезлиги қўйиб, реакция тезлигининг температурага боғлиқлигини ифодаловчи график чизинг. Химиявиймувозанат 3 – тажриба. Реакцияга киришувчи моддалар концентрациясининг химиявий мувозанатга таъсири. Пробиркагаунинг ярим ҳажмигача дистилланган сув қуйилади. Устига темир (III) хлориднинг (FeCl3) концентрланган эритмасидан 1 – 2 томчи ва калий роданид (KCNS) концентрланган эритмасидан (ёки аммоний родонид NН4СNS) 1 – 2 томчи томизилади. Қандай рангли эритма ҳосил бўлди? Бу ранг қайси моддага тегишли? Уни айтиб беринг. Ҳисобот варақасига бу қайтар химиявий реакция тенгламасини, мувозанат константасини ёзинг. Ҳосил бўлган эритмани баробар 4 пробиркага бўлинг. Биттапробирка солиштириш учун қолдирилади. 1 – пробиркага 4 – 5 томчи темир (III) хлориднинг концентрланган эритмасидан, 2 – пробиркага 4 – 5 томчи калий роданид (KCNS) ёки аммоний роданид (NН4 СNS) нинг концентрланган эритмасидан томизилади. 3 – пробиркага эса 1 микрошпатель (кичкинақошиқча) миқдорида калий хлорид ёки амоний хлорид кристалидан солинади. Пробиркалардага эритмаларнинг ранглари назорат пробиркасидаги эритманинг ранги билан солиштирилади ва кузатишлар натижасида хисобот варақасидаги 3 – жадвалга ёзилади. Кузатилганходисани Ле Шателье принципи асосида тушунтиринг. Катализ
Пробирканинг ярим ҳажмигача 10 % ли сульфат кислота (Н2 SО4) эритмасидан қуйилади ва 5 – 10 томчи 0, 1 н калий перманганат (КМ nО4) эритмасидан то пушти рангли эритма ҳосил бўлгунча қўшилади. Ҳосил бўлган эритма 2 та пробиркага баробар бўлинади. Пробиркаларнинг бирига 2 – 3 томчи калий нитрат эримасидан томизилади. Сўнгра иккала пробиркага 1 донадан бир хил катталикдаги рух (Zn) бўлакчаси солинади, пробиркадаги эритманинг ранги ўзгаришига эътибор беринг. Қайси пробиркадаги эритма ранги тезроқ йўқолади? Содир бўлаётган ҳодиса қуйидаги реакция тенгламалари билан ифодаланг. Калий нитратнинг вазифаси ҳақида хулоса чиқаринг. Назорат саволвамасалалари
Химиявий реакциянинг тезлиги нима? Қуйидаги тенгламалар билан ифодаланган химиявий реакциялар тезлигининг математик ифодасини ёзинг: Химиявий реакция тезлигига қандай омиллар таъсир қилади? Реакция тезлигини 27 марта ошириш учун температурани неча градусга ошириш керак? Реакциянинг температура коэффициенти 3 га тенг: Жавоби: 30ºС. Реакция 20°С да 2 мин ичида тугалланади. Реакция тезлигининг температура коэффициенти 2 га тенг бўлса, шу реакция а) 0ºС да б) 50 ºС да неча минутда тугайди? Жавоби: а) 8 мин.; б) 15 с. Реакция тезлигининг температура коэффциенти, деб нимага айтилади? Температура коэффиценти γ=2 бўлганида ва температура 200С дан 500С га кўтарилганда реакция тезлиги неча марта ортади? (жавоб 8 марта) Химиявий мувозанат константасининг физик маъноси нима? У қандай факторларга боғлиқ бўлади? Азот билан водород ўртасидаги реакция қайтар бўлиб, қуйидагича: H2+3N2 ↔ 2NH3+Q Бусистемадаги моддаларнинг мувозанат концентрациялари: [N2]=0,01 моль/л, [Н2]=0,05моль/л, [NН3]=0,4моль/л га тенг Водород билан азотнинг дастлабки концентрациясини ва реакциянинг мувозанат константасини топинг. (Жавоб: [Н2]бош=0,21моль/л, [Н2]бош=4,2моль/л, Кмув = 0,35 моль/л га тенг) Ле Шателье принципини таърифланг. Қуйидаги қайтар реакциялар мувозанати босим кўтарилиши билан қандай ўзгаради? 2HJ CO+H2 O 4 HCl+O2 2H2 J (буғ) +2Cl2 C aCO3 (қат) CaO(қат) +CO2 Ушбу реакцияларга температуранинг пасайиши қандай таъсир қилади? C l+O2 CO+Cl2-Q 2NH3+ Q Қуйидаги системада тўғри реакциянинг тезлигини 4 марта ошириш учун углерод (II)ғоксиди (СО) нинг концентрациясини қандай ўзгартириш керак? 2 CO CO2+C(қат) Асбоблар, идишлар, реактивлар Халқалива қисқичли штативлар, пробиркалар учун штативлар, юз градусли термометрлар. Секундомер ёки секунд стрелкаси бор соат, химиявий техник тарози. Бюреткалар, ҳажми 100 мл ли стаканлар, пробиркалар. Чўғлатиладиганчўп. 0,5 н натрий тиосульфат (Na2S2O3) 0,5 н сульфат кислота (H2 SO4), темир (III) – хлорид (FeCl3) концентрланган, аммоний роданид NH4 CNS ёки калий роданид (КСNS) концентрланган. 3% ли водород пероксид H2 O2 , 0,1 н калий нитрат КNО3, 0,1 н калий перманганат КМnО4, йодли сув, J2. крахмал эритмаси, қайноқсув (температураси 80 - 900). Рух бўлакчаси, марганец (IY) – оксид (МnО2) кукуни, калий хлорид (КСl) кристалли (ёки аммоний хлорид NH4 Cl). Бўр бўлакчалари ва бўр кукуни (Са СО3). Оксидланиш-қайтарилиш реакциялари Ишнинг мақсади: элементларнинг оксидланиш даражаси, оксидланиш, қайтарилиш, оксидловчи ва қайтарувчи тушунчаларини ўрганиш. Оксидланиш-қайтарилиш реакциялари тенгламаларини тузиш усуллари билан танишиш ва сўнгида тажриба ўтказиб олинган билимларни мустаҳкамлаш Барча химиявий реакциялар икки турга бўлинади: биринчи турга химиявий реакцияда иштирок этаётган элементларнинг оксидланиш даражаси ўзгармай қоладиган реакциялар киради. Масалан: +3 +1 +6 -2 +3 +6 +1 -2 2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O Бундайреакцияларгаўриналмашиниш,айримбирикишвапарчаланишреакцияларимисолбўлаолади. Иккинчитургареакциягакиришувчиэлементлардаэлектроннингбиратомданиккинчиатомгаўтишиёкисилжишинатижасидаоксидланишдаражасиўзгаришибиланборадиганреакцияларкиради. Масалан: Реакцияларнинг ана шу турига оксидланиш-қайтарилиш реакциялари дейилади. Атом, молекула ёки ионнинг электронлар бериш жараёни оксидланиш дейилади, улар ўзи эса қайтарувчи бўлади. Аксинча, атом, молекула ёки ионнинг электрон бириктириб олиши қайтарилиш деб аталади, уларнингўзи оксидловчи бўлади. Оксидланишда элементларнинг оксидланиш даражаси ошади, қайтарилиш жараёнида камаяди. Оксидланиш ва қайтарилиш жараёнлари кўпинча электрон тенгламалар ёрдамида ифодаланади. Масалан : Оксидланиш Қайтарилиш Оксидланиш-қайтарилиш реакциялари қарама-қарши икки жараён– оксидланиш ва қайтарилишнинг бирлигидан иборат : Қайтарувчи -ē↔ оксидловчи Оксидловчи +ē↔ қайтарувчи Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларида қайтарувчи берадиган электронлар сони оксидловчи бириктириб оладиган электронлар сонига тенг бўлади. Оксидланиш-қайтарилиш реакцияларида валентлик эмас, балки молекуладаги атом ҳолатини тўлиқ ифодалайдиган оксидланиш даражаси тушунчасидан фойдаланилади. Оксидланиш даражаси бу айни атомнинг молекуладаги бошқа атомлар билан боғланишда иштирок этадиган электрон жуфтлари электроманфийроқ атомлар томонига силжиган, бир хил атомларга тегишли электрон жуфтлари эса улар орасида бўлинган пайтда айни атомда пайдо бўладиган электр зарядидир. Валентликдан фарқи оксидланиш даражаси мусбат, манфий ва нол қийматга эга бўлиши мумкин. Бошқа элементлардан электрон қабул қилган, яъни боғловчи электронлар булути улар томонга силжиган атомларда оксидланиш даражаси манфий бўлади. Масалан, фторнинг оксидланиш даражаси барча бирикмаларида фақат манфий бўлади. Ўз электронларини бошқа атомларга берадиган, яъни боғловчи электрон булути улардан узоқлашган атомлар оксидланиш даражасининг қиймати мусбат бўлади. Уларга металлар киради. Ишқорий металларнинг оксидланиш даражаси +1 га, ишқорий-ер металларники эса +2 га тенгдир. Оддий моддалар - N2, Cl2, О2, Na, Fe ларнинг оксидланиш даражаси нолга тенг. Деярли барча бирикмаларда водородниниг оксидланиш даражаси, +1 га, фақат металл гидридлари NaH, CaH2 ларда у -1 га тенг бўлади. Кислороднинг оксидланиш даражаси кўпчилик бирикмаларда -2 бўлиб, фтор билан бирикмаси OF2 да +2 ва пероксидларда (Na2О2) кислороднинг оксидланиш даражаси -1 га тенг бўлади. Шу маълумотларни билган ҳолда, мураккаб моддалар атомларининг оксидланиш даражасини ҳисоблаб чиқиш мумкин. Бунда ҳар қандай химиявий бирикмаларда ҳамма атомларнинг оксидланиш даражаси йиғиндиси нолга тенглигини хисобга олиш керак. Масалан: K2Cr2O7 бирикмасида хромнинг оксидланиш даражаси қуйидагича ҳисобланади: кислороднинг оксидланиш даражаси -2 га, калийники эса +1 га тенг. Хромнинг оксидланиш даражасини х билан белгиласак 2(+1)+(-2)·7+2х=0 х=+6 бўлади. Д.И. Менделеев элементлар даврий системасининг даврларида тартиб рақами ортиши билан элементларнинг қайтариш хусусияти пасайиб, оксидланиш хусусияти ошади. Масалан, 3-даврда энг кучли қайтарувчи натрий, хлор эса энг актив оксидловчи. Асосий группаларда юқоридан пастга ҳаракатлансак, атомларнинг қайтариш хусусияти кучаяди, оксидлаш хусусияти эса сусаяди. Бу ҳ1оллар элемент атомларининг тузилиши билан тушунтирилади. Тўртинчидан то еттинчи группаларнинг асосий группаларида жойлашган элементлар ўзларидан ҳам электрон беришлари ҳам қабул қилиши мумкин. Демак, улар ҳам оксидловчилик ҳам қайтарувчилик хоссаларини намоён қилади (булардан фақат фтор мустасно). Мураккаб моддаларнинг оксидлаш ёки қайтариш хоссалари реакция давомида оксидланиш даражасини ўзгартирадиган атомнинг оксидланиш даражасига боғлиқ бўлади. Масалан, K2Cr7+O4, Mn4+O2ваMn2+SО4 ларни оламиз. Биринчи бирикмада марганец максимал оксидланиш даражасига эга ва фақат электронларни қабул қилиши мумкин, яъни у фақат оксидловчи. MnSО4 да марганецнинг оксидланиш даражаси энг паст ва у фақат қайтарувчи бўлиши мумкин. Иккинчи бирикмада марганец оралиқ оксидланиш даражасига эга шу сабабли MnO2 шароитга қараб ҳам оксидловчи, ҳам қайтарувчи хоссаларини намоён этади. Энг муҳим қайтарувчилар: металлар,H2,C,CO,H2S, SО2, H2SO3, HY, HВr, HСl, MnSО4, NО, H3PО3, альдегидлар, спиртлар, глюкоза ва х.к. Энг муҳим оксидловчилар: галогенлар, KMnO4, K2MnO4, K2Cr2O7, O2, O3, H2O2, H2SО4, HNО3, зар суви ва х.к. Оксидланиш-қайтарилиш реакциялари уч хил бўлади. Молекулалараро оксидланиш-қайтарилиш. Бу жараёнда оксидловчи ва қайтарувчи турли молекулалар таркибида бўлади : 2. Ички молекуляр оксидланиш-қайтарилиш. Бу жараёнда молекула таркибининг бир қисми оксидланади, қолганиқайтарилади: 3. Диспропорцияланиш (ўз-ўзини оксидлаш – ўз-ўзини қайтариш). Бу жараёнда бир элементнинг ўзи ҳам оксидланади, ҳам қайтарилади: Оксидланиш-қайтарилиш жараёнлари мураккаб бўлиб, коэффициент танлаш электрон баланс усулида ёки ион - электронли (ярим реакциялар) усулида амалга оширилади. Электрон баланс усули Электрон баланс усули бошланғич ва охирги махсулотлар оксидланиш даражаларини таққослашга асосланган. Асосий талаб шундан иборатки, қайтарувчи томонидан берилган электронларнинг умумий сони, оксидловчи томонидан бириктириб олинган электронларнинг умумий сонига тенг бўлиши керак. Шу усулни водород сульфиднинг нитрат кислота билан таъсири мисолида кўриб чиқамиз. Оксидланиш-қайтарилиш реакция тенгламасини тузиш бир неча босқичда боради : Аввало бошланғич моддалар билан реакция махсулотларининг формулалари ёзилади, яъни молекуляр тенглама тузилиб, атомларнинг реакциягача ва реакциядан кейинги оксидланиш даражалари аниқланади: H2S-2+HN+5O3→H2S+6O2+N+2O+H2O Оксидловчивақайтарувчианиқланади. Буерда H2S - қайтарувчи, HNО3 - оксидловчи. S-2- иони иккита электрон бериб, унинг оксидланиш даражаси +6 гақадар ошади. Азотниннг оксидланиш даражаси +5 дан +2 гаўзгаради ва бу жараён 3та электрон бириктириб олиш билан ўтади. Бу ўзгаришларни қуйидаги электрон баланс тенгламалар билан ифодалаймиз : Электрон тенгламалардан фойдаланиб, оксидловчи ва қайтарувчининг коэффициентларини, яъни электрон тенгламаларнинг ўнг томонидаги сонларни топамиз. Топилган коэффициентларни реакция тенгламасига киритамиз: 3H2S+8HNО3→3H2SО4+8NО+H2O Тузилгантенгаламанингтўғрилигинитекширамиз. Бунингучунтенгламанингўнгвачапқисмларидагиҳарқайсиэлементсониниҳисоблабкўрамизватегишликоэффициентларқўйиб қуйидагини оламиз: 3H2S+8HNО3=3H2SО4+8NО-4H2O 2. Электрон баланс усулидан фойдаланиб, қуйидаги схема бўйича борадиган реакция схемасини тузамиз:
As2S3+22HNO3=2H3AsO4+3SO2+22NO2+8H20 Ион - электронли (ярим реакциялар) усули. Бу усул билан оксидланиш-қайтарилиш реакцияларининг тенгламаларини тузиш учун: Реакциянинг тўла ва қисқартирилган ионли тенгламалар тузилади. Оксидланиш-қайтарилиш жараёнлари тегишли схемалар билан ифодаланади. Оксидланиш учун биринчи ярим реакция, қайтарилиш жараёни эса иккинчи ярим реакция тузилади. Биринчи ярим реакция билан иккинчи ярим реакцияни қўшиш орқали реакциянинг электрон баланс тенгламаси тузилади. Реакциянинг молекуляр тенгламаси тузилади: Мисол: KNО3+Al+KOH+H2O→NH3+KAlО2 K++NO3-+Al+K++OH-+H2O→NH3+K++AlО2- NO3-+AL+OH-+H2O→NH3+AlО2- Бу реакцияда Al атоми оксидланиб AlО2- ионини, NО3- қайтарилиб, NH3 ҳосил қилади. Шунга кўра, оксидланиш-қайтарилиш схемасини тузамиз: Al0→AlО2-
K2SO3+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MgSO4+H2O Калий перманганатнинг бинафша ранги деярли марганец сульфатга ўтганда рангсизланади. Реакциянинг ионли схемасини ёзамиз: ионларнинг ўзгариш схемасини алоҳида ёзамиз: 1.1. Схеманинг чап томонида кислород атомлари етишмайди. Улар кислотали муҳитда сув молекулалари сифатида қўшилади. Бунда ажралиб чиққан водород ионлари тенгламанинг ўнг томонига ёзилади: Тенгламанинг иккала қисмидаги ҳамма ион зарядлари бир хил бўлиши керак. Шунинг учун чап томондан 2 та электронни олиш зарур. Шундай қилиб: (биринчи ярим реакция) оксидланишга учрайди. 1.2. Бунда бўш қолган 4 та кислород иони кислотали муҳитда водород ионлари билан бирикиб, 4 молекула сув ҳосил қилади: Чап ва ўнг томондаги ион зарядларининг йиғиндиси бир хил бўлиши учун чап қисмига 5 та электрон бериш зарур (иккинчи ярим реакция) қайтарилишга учрайди 1.3. Бир реакцияда қайтарувчи берадиган ва оксидловчи қабул қиладиган электронлар сони бир хил бўлиши керак. Шунинг учун уларнинг сонини тенглаштирамиз ва электрон тенгламаларни жамлаймиз: Шу тариқа реакциянинг ўхшаш хадларини қисқартирилгандан кейин ионли тенгламанинг қисқартирилган шаклини ёзамиз: 1.4. Ионли тенгламага кўра молекуляр тенглама ёзилади: Демак, оксидланиш-қайтарилиш реакцияларининг йўналишига реакцияга киришаётган модалларнинг табиати, мухит характери, температура, катализаторлар таъсир этади. Назорат саволлари ва мисоллар 1. Химияда қандай тур реакциялар бўлади? 2. Оксидланиш-қайтарилиш реакциялари деб қандай реакцияларга айтилади? 3. Кучли оксидловчи ва қайтарувчиларни айтинг. 4. Оксидланиш - қайтарилиш реакцияларни тузишда қандай усуллардан фойдаланилади ? 5. Оксидланиш - қайтарилиш реакцияларнинг қандай турларини биласиз? 6. Оксидланиш - қайтарилиш реакцияларининг йўналишига қандай омиллар таъсир этади? 7. Қуйидаги ўзгаришларнинг қайси бирида оксидланиш ва қайси бирида қайтарилиш содир бўлади: S→SO42-; S→S-2; Sn→S+4; Br02→2Br-; Cl-→ClO-3; MnO-4→MnO42-; NH →N2. 8. Қуйидаги моддалардан қайсилари фақат оксидловчи, қайсилари фақат қайтарувчи эканлигини кўрсатинг: a) KMnO4, MnO2, P2O5, Na2S, б) Na2SO3, H2SO4, H2S, SO2 .. в) Na2CrO4, KCrO2, K2Cr2O7. г) NH3, HNo3, NaNo2. 9. Қуйида келтирилган реакциялардан қайсилари оксидланиш – қайтарилиш реакциялар жумласига киради ? a) H2 + Br2 = 2HBr б) NH4Cl = NH3 + HCl в) NH4NO3 = N2O + 2H2O г) H3BO3 + 4HF = HBF4 + 3H2O д) Fe + S = FeS е) 3J2 + 6KOH = KJO3 + 5KJ + 3H2O 10. Қуйидагиоксидланиш – қайтарилиш реакциялари тенгламаларига электронбаланс усули билан коэффициент танланг: а) S + HNO3 → H2SO4 + NO б) KI + KJO3 + H2SO4 → I2 + K2SO4 + H2O в) C + HNO3 → CO2 + NO + H2O г) K2CrO4 + HCl → K2Cr2O7 + KCl + H2O д) KMnO4 → K2MnO4 + O2 + MnO2 е) H2O2 + KI → I2 + KOH 11. Ион – электронли усулидан фойдаланиб, қуйидаги тенгламаларга коэффициентлар танланг: а) K2Cr2О7 + K2SO3 + H2SO4 → Cr2(SO)3 + K2SO4 + H2O б) PbО2+ MnSО4 + HNO3 → PbSO4 + HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O Download 0.62 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||