Birikish reaksiyasi: so

Namunaviy oksidlanish qaytarilish reaksiyalari tenglamalari

Kaliy permanaganat oksidlovchi sifatida ishtirok etadigan reaksiyalar

Kislotali muhitdagi reaksiyalar.

 5K₂S⁺⁴O₃ + 2KMn⁺⁷O₄ + 3H₂SO₄ = 6K₂S⁺⁶O₄ + 2Mn⁺²SO₄ + 3H₂O

 elektron balans

Mn^+7 + 5ē = Mn^+2	2
S^+4 – 2ē = S^+6	5

Yarim reaksiya usuli

MnO4^- + 8H^+ + 5ē = Mn^2+ + 4H2O	2
SO3^2- + H2O – 2ē = SO4^2- + 2H^+	5

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

2MnO₄^- + 16H⁺ + 5SO₃^2- + 5H₂O = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5SO₄^2- + 10H⁺

yoki 2MnO₄^- + 6H⁺ + 5SO₃^2- = 2Mn²⁺ + 3H₂O + 5SO₄^2-

 KMnO₄ binafsharang eritmasi K₂SO₃ eritimasi qo’shilganda rangsizlanadi

Neytral muhitdagi reaksiya

3K₂S⁺⁴O₃ + 2KMn⁺⁷O₄ + H₂O = 3K₂S⁺⁶O₄ +2Mn⁺⁴O₂ + 2KOH

 elektron balans

S^+4 – 2ē = S^+6	3
Mn^+7 + 3ē = Mn^+4	2

Yarim reaksiya usuli:

MnO4^1- + 2H2O + 3ē = MnO2 + 4OH^-	2
SO3^2- + 2OH^- - 2ē = SO4^2-+ H2O	3

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

2MnO₄^- + 4H₂O + 3SO₃^2- + 6OH^- = 2MnO₂ + 8OH^- + 3SO₄^2- + 3H₂O

yoki 2MnO₄^- + H₂O + 3SO₃^2- = 2MnO₂ + 2OH^- + 3SO₄^2-

Reaksiya tugagach KMnO₄ binafsharang eritmasi rangsizlanadi va qo’ngir cho’kma tushishi kuzatiladi. 

Ishqoriy muhitdagi reaksiyalar.

K₂S⁺⁴O₃ + 2KMn⁺⁷O₄ + 2KOH = K₂S⁺⁶O₄ +2K₂Mn⁺⁶O₄ + H₂O

 elektron balans

S^+4 – 2ē = S^+6	1
Mn^+7 + 1ē = Mn^+6	2

Yarim reaksiya usuli:

SO3^2- + 2OH^- - 2ē = SO4^2-+ H2O	1
MnO4^1- + ē = MnO4^2-	2

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––

SO₃^2- + 2OH^- + 2MnO₄^- = SO₄^2- + H₂O + 2MnO₄^2-

  KMnO₄ binafsharang eritmasi yashil tusli K₂MnO₄ eritmasiga utadi.

Kaliy dixromat oksidlovchi sifatida ishtirok etadigan reaksiyalar

  Xrom oksidlanish darajasi +6 dan +3 ga o’zragadi. Reaksion massaning rangi Carg’ish-zarg’aldoqdan yashil va binafsharanggacha o’zgaradi.

 1)      K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 3H₂S^-2 + 4H₂SO₄ = K₂SO₄ + Cr₂⁺³(SO₄)₃ + 3S⁰ + 7H₂O

 elektron balans:

2Cr^+6+ 6ē = 2Cr^+3	1
S^-2 - 2ē = S^0	3

Yarim reaksiya usuli:

Cr2O7^2-+ 14H^+ + 6ē = 2Cr^3++ 7H2O	1
H2S^0– 2ē = S^0+ 2H^+	3

––––––––––––––––––––––––––––––––––

Cr₂O₇^2- + 8H⁺ + 3H₂S = 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3S⁰

 2) K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 6Fe⁺²SO₄ + 7H₂SO₄ =3Fe₂⁺³(SO₄)₃ +K₂SO₄ +Cr₂⁺³(SO₄)₃ + 7H₂O

 elektron balans:

2Cr^+6+ 6ē = 2Cr^+3	1
Fe^+2 – ē = Fe^+3	6

 Yarim reaksiya usuli:

Cr2O7^2-+ 14H^+ + 6ē = 2Cr^3++ 7H2O	1
Fe^2+- ē = Fe^3+	6

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O

3) K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 14HCl^-1 = 3Cl₂⁰­ + 2KCl + 2Cr⁺³Cl₃ + 7H₂O

 elektron balans:

2Cr^+6+ 6ē = 2Cr^+3	1
2Cl^-1 – 2ē = Cl2^0	3

 Yarim reaksiya usuli:

Cr2O7^2-+ 14H^+ + 6ē = 2Cr^3++ 7H2O	1
2Cl^1- - 2ē = Cl2^0	3

–––––––––––––––––––––––––––––––––––

Cr₂O₇^2- + 6Cl^- + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 3Cl₂⁰ + 7H₂O

Nitrat kislotaning oksidlovchi sifatida ishtirok etadigan reaksiyalar

Nitrat kislota molekulasida oksidlovchi N⁺⁵ bo’lib, HNO₃ konsentratsiyasiga va qaytaruvchi kuchiga qarab (masalan, metallar faolligi) 1 dan 8 tagacha elektronlar qabul qilishi mumkin. Chunki turli maxsulotlar (N⁺⁴O₂;  N⁺²O;  N₂⁺¹O;  N₂⁰;  N^-3H₃ (NH₄NO₃) hosil bulishi mumkin:

 1) Cu⁰ + 4HN⁺⁵O₃(kons.) = Cu⁺²(NO₃)₂ + 2N⁺⁴O₂­ + 2H₂O

 elektron balans:

Cu^0– 2ē = Cu^+2	1
N^+5 + ē = N^+4	2

  Yarim reaksiya usuli:

Cu^0– 2ē = Cu^+2	1
NO3^- + 2H^+ + ē = NO2 + H2O	2

––––––––––––––––––––––––––––––––

Cu⁰ + 2NO₃^- + 4H⁺ = Cu²⁺ + 2NO₂ + 2H₂O

2)      3Ag⁰ + 4HN⁺⁵O₃(kons.) = 3Ag⁺¹NO₃ + N⁺²O­ + 2H₂O

 elektron balans:

Ag^0- ē = Ag^+	3
N^+5 + 3ē = N^+2	1

  Yarim reaksiya usuli:

Ag^0- ē = Ag^+	3
NO3^- + 4H^+ + 3ē = NO + 2H2O	1

––––––––––––––––––––––––––––––

3Ag⁰ + NO₃^- + 4H⁺ = 3Ag⁺ + NO + 2H₂O

 3)  5Co⁰ + 12HN⁺⁵O₃(suyult.) = 5Co⁺²(NO₃)₂ + N₂⁰­ + 6H₂O

 elektron balans:

Co^0- 2ē = Co^+2	5
2N^+5 + 10ē = N2^0	1

 Yarim reaksiya usuli:

Co^0- 2ē = Co^+2	5
2NO3^- + 12H^+ + 10ē = N2 + 6H2O	1

–––––––––––––––––––––––––––––––––

5Co⁰ + 2NO₃^- + 12H⁺ = 5Co²⁺ + N₂ + 6H₂O

4) 4Ca⁰ + 10HN⁺⁵O₃(juda.suyult.) = 4Ca⁺²(NO₃)₂ + N^-3H₄NO₃ + 3H₂O

 elektron balans:

Ca^0- 2ē = Ca^+2	4
N^+5 + 8ē = N^-3	1

 Yarim reaksiya usuli:

Ca^0- 2ē = Ca^+2	4
NO3^- + 10H^+ + 8ē = NH4^+ + 3H2O	1

–––––––––––––––––––––––––––––––––

4Ca⁰ + NO₃^- + 10H⁺ = 4Ca²⁺ + NH₄⁺ + 3H₂O

Metalmaslar bilan HNO₃ ta’sirlashganda NO ajraladi:

 1)  3C⁰ + 4HN⁺⁵O₃ = 3C⁺⁴O₂­ + 4N⁺²O­ + 2H₂O

 elektron balans:

C^0- 4ē = C^+4	3
N^+5 + 3ē = N^+2	4

 Yarim reaksiya usuli:

C^0+ 2H2O - 4ē = CO2 + 4H^+	3
NO3^- + 4H^+ + 3ē = NO + 2H2O	4

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

3C⁰ + 6H₂O + 4NO₃^- + 16H⁺ = 3CO₂ + 12H⁺ + 4NO + 8H₂O

yoki 3C⁰ + 4NO₃^- + 4H⁺ = 3CO₂ + 4NO + 2H₂O

 2)  3P⁰ + 5HN⁺⁵O₃ + 2H₂O = 3H₃P⁺⁵O₄ + 5N⁺²O­

 elektron balans:

P^0- 5ē = P^+5	3
N^+5 + 3ē = N^+2	5

 Yarim reaksiya usuli:

P^0+ 4H2O - 5ē = PO4^3- + 8H^+	3
NO3^- + 4H^+ + 3ē = NO + 2H2O	5

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

3P⁰ + 12H₂O + 5NO₃^- + 20H⁺ = 3PO₄^3- + 24H⁺ + 5NO + 10H₂O

yoki 3P⁰ + 2H₂O + 5NO₃^- = 3PO₄^3- + 4H⁺ + 5NO

Vodorod peroksid ishtirokidagi oksidlanish qaytarilish reaksiyalari

1. Odatda vodorod peroksid oksidlovchi sifatida ishlatiladi: 

H₂O₂ + 2HI^-1 = I₂⁰ + 2H₂O

 elektron balans:

2I^-- 2ē = I2^0	1
[O2]^-2 + 2ē = 2O^-2	1

Yarim reaksiya usuli:

2I^-- 2ē = I2^0	1
H2O2 + 2H^+ + 2ē = 2H2O	1

––––––––––––––––––––––

2I^- + H₂O₂ + 2H⁺ = I₂ + 2H₂O

Vodorod peroksid kuchli oksidlovchilar ta’sirida kislorod va suvgacha oksidlanishi mumkin. 

5H₂O₂ + 2KMn⁺⁷O₄ + 3H₂SO₄ = 5O₂⁰­ + K₂SO₄ + 2Mn²⁺SO₄ + 8H₂O

 elektron balans:

[O2]^-2 - 2ē = O2^0	5
Mn^+7 + 5ē = Mn^+2	2

 Yarim reaksiya usuli:

MnO4^- + 8H^+ + 5ē = Mn^2+ + 4H2O	2
H2O2 - 2ē = O2 + 2H^+	5

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

2MnO₄^- + 5H₂O₂ + 16H⁺ = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5O₂ + 10H⁺

yoki 2MnO₄^- + 5H₂O₂ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5O₂

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida miqdoriy hisoblashlar

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga asoslangan miqdoriy hisoblashga oid masalalarni yechishda, dastlab, berilgan jarayonda qaysi modda oksidlovchi yoki qaytaruvchi ekanligini topish va shu kabi dastlabki tayanch tushunchalarni to’liq bilgan holda, reaksiya tenglamalarini tuzish kerak. Oksidlanish-qaytarilish jarayonlarida ekvivalent tushunchasi o’ziga xosdir.

Oksidlovchi va qaytaruvchilarning reaksion ekvivalentlariga oid masalalar

Oksidlanish-qaytarilish jarayonlarida oksidlovchi yoki qaytaruvchi ekvivalent massalalari, shu jarayonda bu moddalarning molekulasi nechta elektron qabul qilgani yoki chiqarganiga bog’liq.

1-masala. KMnO₄ ning KI bilan kislotali muhitda ta’sirlashuv reaksiyasida oksidlovchi ekvivalent massasini aniqlang.

Yechimi. Reaksiya quyidagicha boradi:
KMn⁺⁷O₄ + KI^- + H₂SO₄ → Mn⁺²SO₄ + I₂⁰ + K₂SO₄ + H₂O

Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺² 5 2 oksidlovchi, qaytarilish

2I^- - 2e → I₂⁰ 2 5 qaytaruvchi, oksidlanish

2KMnO₄ + 10KI + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5I₂ + 6K₂SO₄ + 8H₂O

KMnO₄ oksidlovchi molekulasidagi har bir marganes atomi 5ta elektron qabul qiladi. Demak, KMnO₄ ning bu jarayondagi ekvivalent massasi nisbiy molekulyar massaning 1/5 qismiga teng, ya’ni:

2-masala. Toluolning benzoy kislota hosil qilib, oksidlanishida toluolning ekvivalentini aniqlang.

Yechimi. CH₃ COOH

→

Oksidlanishda –CH₃ guruhdagi C atomi oksidlanib, -3 oksidlanish darajadan +3 holatga o’tadi. Demak, 1 molekula toluol qaytaruvchisidagi 1ta uglerod atomi oksidlanib 6ta elektron chiqaradi va bu elektronlar qaysidir oksidlovchi tomonidan qabul qilinadi. Bu jarayonda toluol ekvivalent massasi quyidagiga teng bo’ladi:

Xuddi Shunday ko’pgina jarayonlarda berilgan kattalik (massa , hajm yoki boshqa) lar orqali yoki reaksiya tenglamalari orqali elementlar, moddalar, oksidlovchi yoki qaytaruvchilarning ekvivalent massalarini topish mumkin.

Reaksiyaga kirishuvchi reagentlar va reaksiya mahsulotlari miqdorlariga oid masalalar

Reaksiyalarda ishtirok etgan moddalar miqdorlarini (massa yoki boshqa kattalikdagi qiymatlari) topish uchun, dastlab berilgan jarayon reaksiya tenglamasi tuzilib, so’ngra berilgan kattalikdan foydalanib kerakli reagent miqdori topiladi. Bu turli xil tenglamalar tuzish yoki proporsiyalar tuzish orqali topiladi.

1-masala. 8,1 g alyuminiyni eritish uchun, o’yuvchi kaliyning zichligi 1,445 g/sm³ bo’lgan 44% li eritmasidan necha ml kerak bo’ladi? Reaksiyada kaliy metaalyuminat hosil bo’ladi deb hisoblang.

Yechimi. Masalani yechishdan oldin reaksiya tenglamasini tuzamiz:

2KOH + 2Al + 2H₂O → 2KAlO₂ + 3H₂

tenglamaga binoan proporsiya tuzamiz:

54 g Al ni eritishda ------------ (2∙56) g KOH Sarflanadi

8,1 g Al ni eritishda ------------ X g KOH Sarflanadi x = 16,8 g KOH Sarflanadi.

44 % li Sarflanadigan eritmaning hajmini topamiz:

2-mashq 19,5 g natriy peroksid bilan 11,2 l (n.sh.) uglerod (IV) oksid orasidagi reaksiyada qancha (l) kislorod olish mumkin.

Yechimi. 2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂

^{2∙78g/mol 2∙22,4g/mol 22,4l}

Reaksiya bo’yicha moddalar miqdorlarini hisoblaymiz:

;

demak, reaksion miqdordagi Na₂O₂ dan kam olingan (0,125<0,25) ekan.

2∙78g/mol Na₂O₂ dan -------------------- 22,4 l O₂ ajraladi

19,5 g Na₂O₂ dan -------------------- X l O₂ ajraladi X = 2,8 l O₂

demak, jarayonda 2.8 l O₂ olish mumkin ekan.

Shu tipdagi yoki boshqa miqdoriy masalalarni hisoblashda, boshqa metodlardan ham foydalanish mumkin. Faqat dastlab reaksiya tenglamasi to’g’ri va aniq tuzilsa, yetarli sharoit tayyorlangan bo’ladi.

Oksidlanish reaksiyalar yo’nalishi va potensiali Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida EYuK va konstantalarini hisoblash Oksidlanish-qaytarilish potentsiallari

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini yarim reaksiyaga bo’lish, elektronlar uzatilishi tushunchasini yoki stexiometrik koeffitsiyentlarni tanlashni oson-lashtiradigan formal qabul qilingangina bo’lmay, balki to’laqOHli fizikaviy moniyatga ham egadir.

Galvanik elementda kimyoviy reaksiyani amalga oshirish jarayonida kim-yoviy energiya elektr energiyasiga aylanadi. Galvanik elementning E.Yu.K. i berilgan qaytaruvchi elektronlarining oksidlovchiga o’ta olish qobiliyatini xarakterlaydi.

E.Yu.K. ikkita elektrod potentsiallari orasidagi farqni ifodalaydi:

E.Yu.K.=E₁ – E₂

E₁ – oksidlovchi elektrod potentsiali;

E₂ – qaytaruvchi elektrod potentsiali.

Shunday qilib berilgan elektrod potensiali – shu berilgan elektrod va standart vodorod elektroddan tuzilgan elementning E.Yu.K.idir.

1 – masala. Standart sharoitdagi quyidagi jarayonlarda K₂Cr₂O₇ ni kislotali muhitda oksidlovchi sifatida qo’llash mumkinmi: a)2F^- -2ē = F₂, φ⁰=2,85 V; b)2Br ^- -2ē = Br₂, φ⁰=1,36 V; v)2Cl^- -2ē = Cl₂, φ⁰=1,06 V; g) 2I^- -2ē = I₂, φ⁰=0,54 V;

Cr₂O₇^2-+14H⁺+6e^-=2Cr³⁺+7H₂O sistema uchun standart oksidlanish-qaytarilish potensiali 1,33 V ga teng.

Yechish.

Quyidagi galvanik elementlar EYuK larini aniqlaymiz:

a) F₂/ F^-||Cr₂O₇^2-/Cr³⁺ E = 1,33 – 2,85 = -1,52 V

b) Cl₂/ Cl^-||Cr₂O₇^2-/Cr³⁺ E = 1,33 – 1,36 = -0,03 V

v) Br₂/ Br^-||Cr₂O₇^2-/Cr³⁺ E = 1,33 – 1,06 = 0,27 V

g) I₂/ I^-||Cr₂O₇^2-/Cr³⁺ E = 1,33 – 0,54 = 0,79 V

Ko’rinib turibdiki kaliy dixromat oksidlovchi sifatida 2Br ^- -2ē = Br₂, va 2I ^- -2ē = I₂ jarayonlarda (E>0 bo’lgan holatlar) qo’llanilishi mumkin.

2 – masala. Agar moddalarning Gibbs energiyasi standart qiymatlari tegishlicha (kJ/mol) bo’lsa: =51,84; =-237,5; =86,69; =-110,66 quyidagi disproporsiyalanish reaksiyasi amalga oshadimi:

3NO₂ (g)+ H₂O (s) = 2HNO₃ (s) + NO (_g) ?

Yechish. 3NO₂ (g)+ H₂O (s) = 2HNO₃ (s) + NO (_g) jarayon uchun ΔGº₂₉₈ ni hisoblaSak::

ΔGº₂₉₈=2+-3-=2(-110,66) + 86,69 -3(51,84)-(-237,5) = -52,65 kJ. Reaskiya amalga oshishi (borishi) mumkin.

Oksidlanish-qaytarilish potensiali (E)ning konsentratsiya va haroratga bog’liqligi Nernst tenglamasini orqali ifodalash ya’ni:



E⁰ – standart oksidlanish-qaytarilish potensiali: R - univerCal gaz doimiysi (8,312Dj/mol.K): T – absolyut harorat: F – Faradey soni (96500Kl): n – elektrod jarayonida etadigan elektronlar soni: a_ox – moddaning oksidlangan shakli aktivligi: a_red – moddaning qaytarilgan shakli aktivligi:

Agar yarim reaksiyaning hamma ishtirokchilari standart holatda bo’lsa (aktivliklari 1 ga teng bo’lganda) ya’ni eritilgan moddalar gipotetik 1 molyar eritmada bo’ladi, bunda aktivlik koeffitsiyentlari ham birga teng. Bunda 1 atm.,

u holda

Bunda (8) tenglama quyidagi ko’rinishni egallaydi: E=E⁰

tenglamada aktivlik bilan konsentratsiya orasidagi bog’lanish inobatgan olingan: a=[ ]f

Shunday qilib, yarim reaksiyaning hamma ishtirokchilari standart holatda, eritilgan modddalar esa standart eritmada bo’lgan sistemaning potensiali standart oksidlanish-qaytarilish potensiali deyiladi.

Agar yarim reaksiya tenglamasiga H⁺, OH^- ionlari va boshqalar kirCa, u holda ularning ham aktivliklari Nernst tenglamasiga kiritiladi. Masalan,

MnO₄^-+8H⁺+5e^-=Mn²⁺+4H₂O

Reaksiyadagi redoks juftning potensiali quyidagi tenglama orqali hisoblanadi:

E_MnO4^-/Mn²⁺=E⁰_MnO4^-/Mn²⁺

bo’ladi, agarda [MnO₄^-]=1; [Mn²⁺]=1 va [H⁺]=1 mol/l va hamma zarrachalarning aktivlik koeffitsiyentlari 1 ga teng bo’lsa, tenglamadgi konstantalari qiymatini va 25⁰C harorat hamda natural logarifmdan unli logarifimga utilsa:

yoki

tenglamani quyidagi ko’rinishda yozish mumkin:

bundan E⁰⁽¹⁾ kattalikni formal potensial.

E=E⁰⁽¹⁾ bo’ladi. Agarda [ox]=1,0 va [red]=1,0 bo’lsa, formal potensial reaksiyalarda ishtirok etgan barcha zarrachalar konsentratsiyasi (aktivligi emas) 1 mol/l bo’lgan sistemani xarakterlaydi. Tenglamadan ko’rinadiki, formal potensial aktivlik koeffitsiyentiga, ya’ni eritmaning ion kuchiga bog’liq.Agar ion kuchi inobatga olinmassa, formal potensial standart potensialga teng bo’ladi: E⁰⁽¹⁾ = E⁰

Redoks sistemaning standart potensiali berilgan oksidlovchi yoki qaytaruvchi kuchining xarakteristikasidir. Potensialning musbat qiymati qanchalik katta bo’lsa, oksidlovchi Shunchalik kuchli bo’ladi. Masalan, galogen/galogenid sistemalarda (x₂2x ^-) redoks juftning potensiali 2,87 V F₂/2F ^– uchun 1,36V ga Cl₂/2Cl^- ; 1,07V ga Br₂/2Br^– da va 0,54 V I₂/2I^- gacha kamayadi. Bu qatorda eng kuchli oksidlovchi ftordir E⁰_F2/2F^-=2,87 V. Kuchli oksidlovchining qaytarilgan shakli Shunchalik kuchsiz qaytaruvchi bo’ladi. Masalan, ftorda qaytaruvchilik xususiyati amaliy jihatdan yo’q. Buni masala va misollarda ham ko’rish mumkin.

3 – masala. Agar eritma tarkibida 0,001 mol/l SO₄^2-, 0,05 mol/l SO₃^2- va 2,9 mol/l H⁺ ionlari Saqlasa SO₄^2-/SO₃^2- sistemasining oksidlanish-qaytarilish potensialini aniqlang. H₂SO₃ + H₂O = SO₄^2- +4H⁺ + 2ē sistema uchun standart oksidlanish-qaytarilish potensial 0,2 V ga teng.

Yechush. Sistemadagi oksidlanish-qaytarilish potensiali quyidagicha topiladi:

bo’yicha



Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining muvozanat konstantalari
Reaksiyaning yo’nalishini oksidlanish-qaytarilish juftlarining potensialiga qarab aniqlash mumkin. Biroq muvozanatni hisoblash uchun muvozanat konstantalari qiymatlaridan foydalanish qulayroqdir.

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasini quyidagicha tasvirlash mumkin:

γ,red,+ γ₂OX₂= γ₃Ox₁+ γ₄red₂

Bu reaksiyaning muvozanat konstantasi quyidagicha ifodalanadi:

reaksiyada ishtirok etadigan oksidlanish-qaytarilish juftlarining potensiallari quyidagicha aniqlanadi:

n – oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida ishtirok etadigan elektronlar soni:

γ – shu reaksiyalardagi stexiometrik koeffitsiyentlar.

Muvozanat holatida ikkala yarim juftlarning potensiallari o’zaro teng bo’ladi:

E_ox2/red2=E_ox1/red1

qiymatlarini o’rniga qo’ySak:

lg ostidagi son K ga teng, u holda:

yoki 25 ⁰C da

tenglamalarni quyidagicha yozish mumkin:

yoki

E⁰_ox va E⁰_red – ayni reaksiyada ishtirok etadigan oksidlovchi va qaytaruvchi juftlarning standart potensiallari.

Tenglamadan ko’rinadiki potensiallar farqi qanchalik katta bo’lsa (dastlabki oksidlovchi va qaytaruvchi potensiallari farqi) reaksiyaning muvozanat konstantasi Shuncha katta bo’ladi va reaksiya Shunchalik chapdan o’ngga boradi.

Buni aniq misolda ko’rib o’taylik.

Masalan: MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O reaksiyaning muvozanat konstantasini hisoblaylik. MnO₄^-/Mn²⁺ juftning standart potensiali E⁰_MnO4-/Mn²⁺=1,51 V

Fe³⁺/Fe²⁺ juftning standart potensiali E⁰ _Fe3+/Fe²⁺=0,77 V (26) tenglamaga qo’yib yechSak:

Demak Fe²⁺ ning MnO₄^- bilan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining muvozanat konstantasi muvozanatdagi moddalar konsentratsiyasini aniqlashga imkon beradi.

4 – masala. Agar bo’lsa, standart sharoitda quyidagi oksidlanish-qaytarilish sistemasi muvozanat konstantasini hisoblang:

10Br^- + 2MnO₄^- + 16H⁺ = 5Br₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

Yechish. Oksidlanish qaytarilish reaksiyasi muvozanat konstantasi K bilan oksidlanish – qaytarilish potensiali quyidagi nisbatda bog’liq: .

Berilgan reaksiyada oksidlovchi MnO₄^-, qaytaruvchi Br^- ionlaridir. Oksidlanish– qaytarilish jarayonida 10 elektron qatnashadi. Bundan: . Muvozanat konstantasi K qiymati esa K = 2,63·10⁷⁵.
Masalalar

1. Quyidagi reaksiyalar ichidan oksidlanish-qaytarilish jarayonlariga taaluqlisini tanlang va undagi oksidlovchi va qaytaruvchi moddalarni ko’rsating.

1) SiO₂ + C → CO₂ + Si + SiC 2) SiO₂ + HF → SiF₄ + H₂O

3) SiO₂ + NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O 4) Si + NaOH → Na₄SiO₄ + H₂↑

2. Quyidagi reaksiyalarda elektron-balans usuli yordamida koeffisientlar tanlang. 1) H₂S + O₂ → S + H₂O 2) CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

3) C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O 4) NH₃ + O₂ → N₂ + H₂O

3. Quyidagi reaksiyalarda xatolikni ko’rsating.

1. 
   Cu + H₂SO_{4 (kons.)} → CuSO₄ + H₂
   
2. 
   3Cu + 4H₂NO_{3 (suyul)} → NO₂ + 2H₂O + 3CuNO₃
   
3. 
   Cu + HCl → CuCl₂ + H₂
   
4. 
   Fe + H₂SO_{4 (kons)} → FeSO₄ + H₂
   
5. 
   SO₂ + H₂S → H₂ +2S + O₂
   
6. 
   H₂S + O₂ → H₂ + SO₂
   

4. Metallar korroziyasi ham oksidlanish-qaytarilish jarayonidir. Suvda turgan metall korroziyasi jarayoniga quyidagi omillar qanday ta’sir etishini aniqlang.

1)metall qizdirilishi; 2) metallni emal bilan qoplash; 3) eritmaga oz-oz kislota qo’shish; 4) oz ishqor qo’shish; 5) eritmaga sirt aktiv moddalar qo’shish.

5. Ushbu qatorda oltingugurtning oksidlovchilik xossalari qanday o’zgaradi: H₂S, S, H₂SO₃, H₂SO₄? Shu moddalar orasidan eng kuchli oksidlovchi va qaytaruchini ko’rsating va izohlab bering.

6. Ushbu qatorda xlorning oksidlovchilik xossalari qanday o’zgaradi: HCI, CI₂, HCIO, HCIO₂, HCIO₃, HCIO₄? Shu moddalar orasidan eng kuchli oksidlovchi va qaytaruchini ko’rsating va izohlab bering.

7. Quyidagilar orasidan CuCl₂ ning suvli eritmasidan misni siqib chiqarishda foydalanish mumkin bo’lgan metallarni tanlang: Mg, Zn, Pt, Ag, Hg, Al, Mn, Co, Au.

8. Quyidagi moddalardan qaysilari: 1)faqat oksidlovchi; 2)faqat qaytaruvchi; 3)ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi bo’la oladi? a)HNO₃; b)NH₃; v)O₂; g)H₂O₂; d)FeCl₃; e)FeCl₃; j)Mg; z)H₂; i)Na₂SO₃; k)KMnO₄; l)MnO₂; m)Mn; n)MnCl₂

9. Quyidagi reaksiyalarni davom ettirib, hosil bo’lgan mahsulotlar va koeffisiyentlar ketma-ketligini ko’rsating: 1)B₂H₆+H₂O→H₃BO₃+….;2)CuSO₄+KI→

3)Cr+HCl+O₂→….; 4)KClO₃+P→...; 5) MnO₂ + K₂CO₃ + KNO₃ → K₂MnO₄ + ….

6) KOH + FeCl₃ + Br₂ → K₂FeO₄ + …

10. Quyidagi moddalar orasida boradigan reaksiya tenglamalarini tuzib, mahsulotlar va koeffisiyentlar ketma-ketligini kurCating.

1. 
   propanal va [Ag(NH₃)₂]OH;
   
2. 
   HCHO va [Ag(NH₃)₂]OH;
   
3. 
   FeO va HNO₃₍₎;
   
4. 
   H₂O₂ va KMnO₄;
   
5. 
   PI₃ va H₂SO₄₍₎;
   
6. 
   Mg₃P₂ va HNO₃₍₎;
   
7. 
   NaI va CsClO₃ (H₂SO₄ );
   
8. 
   H₂S va FeBr₃;
   
9. 
   FeS va KClO₃;
   
10. 
    H₂S va H₂O₂;
    
11. 
    C₂H₄ va KMnO₄ (H₂O);
    
12. 
    NaHSO₃ va NO₂.
    

11. Quyidagi mahsulotlar hosil bo’lishi uchun, qanday moddalar ta’sirlashganini ko’rsating va koeffisiyentlar ketma-ketligini ko’rsating.

1) NaBPO4 + NaF + H₂O; 2) I₂ + FeCl₂ + HCl; 3) KCl + K₂MnO₄ + H₂O; 4) CoZnO₂ + NO₂ + O₂; 5) ZnO + SO₂ + KCl; 6) Fe + N₂ + H₂O; 7)FeCl₂ + CuCl₂

12. Quyidagi reaksiyalarning qaysi biridan galvanik element tuzishda foydalansh mumkin? 1)2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃; 2)Mg + FeCl₂ → MgCl₂;

3)2KI + FeCl₃ → I₂ + 2KCl + FeCl₂; 4)2Cu + O₂ → 2CuO; 5)2CO + O₂ → 2CO₂

13. Sut kislotasidagi uglerod atomlarining oksidlanish darajalarini aniqlang.

14. Formulasi CNH₃CH(NH₂)COOH bo’lgan aminokislotadagi uglerod atomlarining oksidlanish darajalarini ko’rsating.

15. Oksidlanish darajasi +7 bo’lgan elementning elektron konfiguratsiyasi 1s²2s²2p⁶3s²3p⁰ bo’lsa, shu elementning nomini aniqlang.

16. Quyidagi reaksiya: GeO → GO₂ + Ge turini aniqlang. Reaksiyadagi koeffisiyentlar ketma-ketligini ko’rsating.

17. Qaysi moddalar kaliy permanganatning kislotali eritmasi rangini yo’qotadi?

1)etilen; 2)kaliy sulfit; 3)temir (II) sulfat; 4)vodorod peroksid; 5)fosfin; 6)kaliy dixromat; 7)kaliy xlorat.

18. Qaysi birikmalar kraxmal qo’shilgan kaliy yodid eritmasi bilan ho’llangan indikator qogozini ko’k rangga bo’yaydi? 1)kaliy nitratning sulfat kislotali aralashmasi; 2)vodorod peroksid; 3)xlor; 4)temir (III) xlorid; 5)kaliy sulfid; 6)kaliy permanganat.

19. Kaliy permanganatning suvdagi eritmasi orqali propilen o’tkazilganda qanday mahsulotlar hosil bo’ladi?

20. Magniy va o’ta suyultirilgan nitrat kislota orasidagi reaksiyada oksidlovchi va qaytaruvchilarning qabul qiladigan hamda chiqaradigan elektronlar sonini yig’indisini hisoblang.

21. Birikmalarni xlor atomining oksidlanish darajasi kamayib borish tartibida joylashtiring: 1)HSlO; 2)NaClO₃; 3)Cl₂; 4)SOCl₂; 5)KClO₄; 6)Mg(ClO₂)₂

22. Geksen-3-ol-2 dagi uglerod atomlarining oksidlanish darajalarini aniqlang.

23. Oksidlanish darajasi va valentligi qiymatlari bir xil bo’lmagan atomlari bor molekulalarni ko’rsating: 1)NH₃; 2)SiO₂; 3)CO₂; 4)H₃PO₄ 5)NH₄Cl; 6)C₂H₆; 7)CO; 8)H₂SO₄; 9)N₂O; 10)HNO₃.

24. Quyidagi kaytaruvchilarning molekulyar massalaridan kelib chiqqan holda ular-ning ekvivalentlarini hisoblang: a)K₂SO₃; b)FeCO₃; v)SnCl₂ (H₂[SnCl₆] gacha oksidlanganda); g)H₃PO₄

25. KMnO₄ ning kislotali, neytral, ishqoriy muhitlarda qaytarilishiga asoslanib, uchala sharoitda 6,32 g, KMnO₄ ekvivalentining qanday ulushini tashkil etishini aniqlang.

26. Quyidagi oksidlovchilar miqdorlari, ekvivalentlarining qanday ulushini tashkil etadi? a)50 g 17% li H₂O₂; b)10 g BaO₂; v)30 g 30% li HClO₄ eritmasi.

27. Quyidagi miqdorlardagi moddalarda ekvivalentlarining qanday ulushi Saqlanadi? a)100 ml 5% li K₂CPO4 eritmasida (ρ=1,04); b)100 ml 17% li K₂Cr₂O₇ eritmasida (ρ=1,02)

28. Quyida ko’rsatilgan miqdordagi qaytaruvchilarda ekvivalentining qanday ulushi bor? a)250 ml 4% li FeSO₄· 7H₂O eritmasi (ρ=1,02); b)200 ml 24% li HI (I₂ gacha oksidlanadi deb hisoblang) eritmasi (ρ=1,2)

29. Quyidagi holatlarda 1M KNO₂ eritmasi normalligi qanday bo’ladi? a)qaytaruvchi sifatida KNO₂ ning KNO₃ gacha oksidlanishi; b)oksidlovchi sifatida KNO₂ ning NO gacha qaytarilishi

30. Tarkibida 10% SO₂ Saqlagan sulfit kislota eritmasining (ρ=1,052) qaytaruvchi sifatida normalligini toping.