Birikish reaksiyasi: so

Jarayonlarda element oksidlanish darajasining o’zgarishi va mahsulotlar hosil bo’lishining turli omillarga bog’liqligi

Oksidlanish qaytarilish reaksiyalarida elemenlar oksidlanishi yoki qaytarilishida, boshqa xil oksidlanish darajadagi shu element Saqlagan moddalar hosil qiladi.

1-mashq. O’ta suyultirilgan nitrat kislota magniy metalli bilan reaksiyaga kirishganda azotning oksidlanish darajasi qanday o’zgarishini ko’ramiz:

Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

HNO₃ dagi N (+5) qaytarilib, NH₄NO₃ ga aylanadi. NH₄NO₃ da N (-3) oksidlanish darajani namoyon qiladi (qaytarilgan NH^-₄ ionida).

Oksidlanish-qaytarilish jarayonlarida reaksion mahsulotlarni ularning oksidlovchilik va qaytaruvchilik xossasi, jarayon muhiti, tabiati, agregat holati, harorati, va boshqa omillarga qarab ayta olamiz. Mahsulotlar shu omillar ta’siriga qarab har xil hosil bo’lishi mumkin. Birgina oddiy NO₂ ning sovuq va iliq suvda eriganda, mahsulotlari sovuq suvda – HNO₃, HNO₂ iliqda esa – HNO₃, NO hisoblanadi.

KClO₃ parchalanishida KCl va KClO₄ hosil bo’lishi oddiy qizdirishda kuzatiladi. Agar shu jarayon MnO₂ katalizatori ishtirokida olib borilsa, reaksiyada KCl va O₂ hosil bo’ladi. Demak, mahsulot hosil bo’lishi katalizatorlarga ham bog’liq bo’lishi mumkin.

Quyidagi jadvalda ko’p uchraydigan oksidlovchi va qaytaruvchilarning har xil muhitlarda hosil qiladigan moddalari va ularning reaksiyalardagi roli keltirilgan.

Reagent	Muhit	Yarim reaksiya	Xossasi
MnO^-4 MnO^-4 MnO^-4 Cr2O7^-2 Cr2O7^-2 CPO4^-2 H2O2 H2O2 H2O2 H2O2 SO3^-2 H2S Fe^+2 Fe^+3 NO3^- NO3^- NO3^-	Kislotali Neytral Ishqoriy Kislotali Neytral Ishqoriy Kislotali Ishqoriy Kislotali Ishqoriy Kislotali Kislotali Kislotali Kislotali Kislotali Kislotali Kislotali	MnO^-4 + 8H^+ + 5e = Mn^+2 + 4H2O MnO^-4 + 2H2O + 3e = MnO2↓ + 4OH^- MnO^-4 + e = MnO^-24 Cr2O7^-2 + 14H^+ + 6e = Cr^+3 + 7H2O Cr2O7^-2 + 7H2O + 6e = Cr(OH)3 + 8OH^- CPO4^-2+4H2O+ 3e = [Cr(OH)6]^-3 + 2OH^- H2O2 + 2H^+ + 2e = 2H2O H2O2 + 2e = 2OH^- H2O2 - 2e = O2 + 2H^+ H2O2 + 2OH^- - 2e = O2 + 2H2O SO3^-2 + H2O – 2e = SO4^-2 + 2H^+ H2S – 2e = S↓ + 2H^+ Fe^+2 – 1e = Fe^+3 Fe^+3 + 1e = Fe^+2 NO3^- + 2H^+ + e = NO2 + H2O NO3^- + 4H^+ + 3e = NO + 2H2O NO3^- + 10H^+ + 8e = NH4^+ +3H2O	oksidlovchi oksidlovchi oksidlovchi oksidlovchi oksidlovchi oksidlovchi oksidlovchi oksidlovchi qaytaruvchi qaytaruvchi qaytaruvchi qaytaruvchi qaytaruvchi oksidlovchi oksidlovchi oksidlovchi oksidlovchi

Oksidlanish – qaytarilish reaksiyalarining tenglamalari. Oksidlanish – qaytarilish reaksiyalarining tenglamalarini tuzish.

Oksidlanish - qaytarilish reaksiya tenglamalarini tuzish uchun ikki xil usuldan foydalanamiz.

1) Elektron balans usuli. Bu usul oksidlovchining qabul qilgan va qaytaruvchining bergan elektronlari soni bir-biriga teng bo’lish shartiga asoslangan. Buni bir misolda ko’rib chiqsak. Tenglama tuzish bir nicha bosqichli:

1. Reaksiya sxemasini yozamiz: KMnO₄ + HCl = KCl + MnCl₂ + Cl₂­ + H₂O

2. Elementlarning oksidlanish darajasini simvoli ustida ifodalaymiz:

KMn⁺⁷O₄ + HCl^-1 = KCl + Mn⁺²Cl₂ + Cl₂⁰­ + H₂O

3. Oksidlanish darajasi o’zgaradigan elementlarni aniqlab, ularning oksidlamishida yoki qaytarilish jarayonida chiqargan yoki qabul qilgan elektronlarini aniqlaymiz:  

Mn⁺⁷ + 5ē = Mn⁺²

2Cl^-1 - 2ē = Cl₂⁰

4. Oksidlovchi va qaytaruvchi tomonidan o’zlashtirilgan va chiqrialgan elektronlar sonini bir xil koeffisiyent bilan tenglamasini tuzamiz. 

Mn^+7+ 5ē = Mn^+2	2
2Cl^-1- 2ē = Cl2^0	5

––––––––––––––––––––––––

2Mn⁺⁷ + 10Cl^-1 = 2Mn⁺² + 5Cl₂⁰

 5. Tegishli koeffisieyentlarni reaksiyaning boshqa moddalariga ham qo’yib reaksiya tenglamsini tuzamiz:  

2KMn⁺⁷O₄ + 16HCl^-1 = 2KCl + 2Mn⁺²Cl₂ + 5Cl₂⁰ + 8H₂O

2) Elektron-ion balans usuli (yarim reaksiyalar usuli). Bu usulda oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari eritmada ionlar o’rtasida boradi deb qaraladi. Bunda yomOH dissotsilanadigan va cho’kmaga tushgan moddalar ion holda yozilmaydi. Reaksiya tenglamasidagi kislorod va vodorod atomlarini tenglashtirish uchun suv molekulasidan va H⁺ ioni (kislotali muhitda) yoki OH^- ionlari (ishqoriy muhitda) dan foydalanamiz:

2Cl^1-–  2ē =	Cl2^0		5
MnO4^1- + 8H^+	+ 5ē =	Mn^2+ + 4H2O	2

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

10Cl^- + 2MnO₄^1- + 16H⁺ = 5Cl₂⁰­ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

3) Algebraik (matematik) usul. Bunda reaksiyada ishtirok etuvchi element atomlari soni hosil bo’ladigan mahsulotlarda ham umumiy o’shancha atom sonda qolishini ya’ni massalar Saqlanish qonuninig xususiy holiga asoslanib tuziladi:

KMnO₄ + HCl = KCl + MnCl₂ + Cl₂­ + H₂O reaksiyani quyidagicha yozamiz:

aKMnO₄ + bHCl = cKCl + dMnCl₂ + eCl₂­ + fH₂O

Bunda quyidagi tengliklar o’rinlidir: a = c, a = d, 4a = f, b = 2f, b = c + 2d + 2e.

Agar a=1 deb olsak, c=d=1, f=4, b=8, 2e=b-c-2d=8-1-2=5 dan e=5:2=2,5 bo’ladi. Lekin 2,5 koeffisiyent o’rniga butun son qo’yish uchun barchasini ikkilantiramiz.

2KMnO₄ + 16HCl = 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O