Ma’lumki, ilmiy-texnika taraqqiyotida kimyoning ahamiyati katta
Download 35.68 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 6.3. Oksidlovchl va qaytaravchilar
- Mahim oksidlovchi va qaytaruvchilar
- 6.4. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzish
- 6.5. Reaksiya borishiga nrahitning ta’siri
- 5SO^_ + 2M n0 4 + 6 H+ =5SOT + 2Mn2- +3H20 5 N 32 SO}+ 2KMn0 4 + 3H 2 S 0
- + M n0 4 —tSO^ +M n0 2 + ...
- 6.6. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari turlari
Oksidlanish darajasi. Ayni birikma to'liq ionli tuzilishga deb faraz qilinganda, uning tarkibidagi biror elementning si zaryadi o'sha elementning oksidlanish darajasi deyiladi. Elen lam ing oksidlanish darajasini aniqlashda quyidagilarga 1 qilinadi: 1. Erkin holda elementlaming oksidlanish darajasi 0 ga deb qabul qilingan. Oksidlanish darajasi manfiy (—), musbat va nol qiymatga ega boiishi mumkin: 1 ) boshqa atom lardan elektron, ya’ni bog‘lovchi elek bulut o ‘ng tom onga siljigan atom lar oksidlanish darajasi qiymati manfiy bo‘ladi; 2 ) o ‘zining elektronlarini boshqa atomlarga beradigan, ; bog'lovchi elektron bulut o'ngdan siljigan atomlar oksidls darajasining qiymati musbat boiadi. 2. Vodorodning oksidlanish darajasi metall bilan hosil gan gidridlaridan boshqa ham m a birikm alarida + l g a t H +i 2 0 , H +] S 0 4, H j 'S . Gidridlarda bo‘lsa, uning oksidle darajasi — 1. Masalan, N aH -1. 3. Peroksid va ftor bilan hosil qilgan birikmalardan bo hamma holatlarda kislorodning oksidlanish darajasi — 2 ga ten Masalan, H 2 0 -2, HNO 3 2, SO 3 2. Peroksidlarda kislorodning o lanish darajasi — 1 ga teng. Masalan: H 2 0 2-1, H—O- 1 —O - 1 N a 2 0 2, Na - O - 1 - O " 1 - Na. Ftor bilan hosil qilgan birikmalarda kislorodning oksidk darajasi +1 ( 0 2 +lF2_l) va +2 ( 0 + 2 F2_1) ga teng. 4. M etallarning oksidlanish darajasi birikm alarda d( + qiymatli boMadi va u, asosan, metall joylashgan gruppa raqamiga teng bo'ladi. Masalan, natriyning oksidlanish dai + 1 , kalsiyning oksidlanish darajasi + 2 , aluminiyning oksidh darajasi +3. Murakkab modda tarkibidagi barcha elementlaming ol lanish darajalari yig‘indisi nolga tengligini nazarda tutish k Masalan, K M n 0 4 tarkibidagi marganes atomining oksidls 150 darajasini aniqlash zarur. Buning uchun kaliyning oksidlanish darajasini + 1 va kislorodnikini — 2 deb olib, marganesning oksidlanish darajasi x quyidagi tenglama asosida topiladi: + 1 + x + (—2) • 4 = 0, bunda x = + 7 Ayrim hollarda bunday yo‘l bilan topilgan oksidlanish darajasi unchalik to ‘g‘ri bo‘lmasligi mumkin. Masalan, N a ^ S jO 3 _ (+ l) 2 + 2 x + ( - 2 ) - 3 = 0, x =+2 Bunday holda birikmaning struktura formulasini yozish talab etiladi: N a - 0 +4 . 0 N a - O S° Bu yerda oltingugurtning bittasi +4, ikkinchisi 0 oksidlanish darajasiga egadir. Yoki natriy persulfatni olib ( N a^S jO g - ) ko‘ra- digan boMsak, ( + 1) • 2 + 2x + (—2) -8 = 0, jc = +7 Oltingugurtning oksidlanish darajasi +7 ga o'xshaydi, bunday boiishi mumkin emas, ya’ni oltingugurtning yuqori oksidlanish darajasi + 6 dir. Agar struktura formulasini yozadigan boisak: Na/ 0 ) 1 f 1 I N \ X o o Oltingugurtning oksidlanish darajasi + 6 , kislorodniki —1 va —2 dir. Oksidlanish darajasi tushunchasi oksidlanish-qaytarilish reak- siyalarida keng qo'llaniladi. Oksidlanish qaytarilish reaksiyalari natijasida oksidlovchining oksidlanish darajasi (musbat qiymat kattaligi) kamayadi, aksin- cha, qaytaruvchining oksidlanish darajasi ortadi. Oksidlanish- qaytarilish reaksiyalarini tushuntirishda, albatta, bu atom (yoki ion) oksidlovchi, bu atom (yoki ion) qaytaruvchi ekanligini aniq ko'rsatish talab qilinadi. 151 Oksidlanish darajasi manfiy (—), musbat (+) va nol < ega bo‘lishi mumkin: 1) Boshqa atomlardan elektron olgan, ya’ni bog‘lov tron bulut o‘zi tomonga siljigan atomlar oksidlanish da qiymati manfiy bo‘ladi. 2 ) 0 ‘zining elektronlarini boshqa atomlarga beradig bog'lovchi elektron bulut o ‘zidan siljigan atom lar ok darajasining qiymati musbat boiadi. 6.3. Oksidlovchl va qaytaravchilar Davriy sistemadagi barcha metallaming tashqi valer nasidagi elektronlar soni ko‘p boMmagani sababli ul qaytaruvchi xususiyatga ega bo‘ladi. Har qaysi gruppada gruppacha elementlari (metallar va metallmaslar)ning c chilik xususiyati (ftordan va nodir gazlardan tashqari) y pastga tom on kuchayib boradi. Chunki elementlarnii radiusi shu tartibda kattalashib boradi, ya’ni ulaming i potensiallari kamayadi. Har bir davmi boshlagan elementlardan metallik xoss ko'zga tashlanadi; davrda chapdan o ‘ngga o'tib borilgai mentlar atom radiusi kichiklashib, ionlanish potensiali v elektrmanfiyligi ortadi. Natijada chapdan o ‘ngga o'tgan mentlarda metallmaslik xususiyati kuchayadi. Shu tartibda atom larining qaytaruvchiligi kamayib boradi. Davr < oksidlovchilik xususiyati yuqori bo'lgan elementlar o'rii Davriy sistemaning I gruppasining eng pastdagi element siydan VII gruppaning eng yuqoridagi elementi ftorga qarama-qarshi xususiyat eng kuchli ifodalangan. Jadvaldagi qolgan barcha elementlarda shu xususiyati: vaziyatni egallaydi. Muhim oksidlovchi va qaytaruchi xossa boMgan moddalami quyidagicha yozish mumkin. Eng muhim oksidlovchi va qaytaruvchilar: 1) Kuchli oksidlovchilar: F2, 0 2, 0 3, Cl2, HCIO, H 2 S 0 4 (faqat konsentrlangan), H N 03, shoh arag‘i (H N 0 3 4 N 0 2, K M n0 4 (kislotali eritmada), M n 0 2, K 2 Cr 2 0 7, CrO va boshqalar. Kuchsiz oksidlovchilar: I2, bromli suv (Br 2 S 0 2, H N 0 2, Fe + 3 va boshqalar. 2) Kuchli qaytaruvchilar. ishqoriy va ishqoriy-yer m Mg, Al, H 2 (ajralayotganda), HI va yodidlar, HBr va br< 152 i 2S va sulfidlar, N H 3, PH 3, H 3 P 0 3, C, CO, Fe+2, Cr + 2 va oshqalar. Kuchsiz qaytaruvchilar: aktivm as m etallar (Pb, Cu, Ag, lg), HC1 va xloridlar, S 0 2, H N 0 2 va boshqalar. 3) Faqat oksidlovchilar: H 2 S 0 4, H N 0 3, K M n 0 4, KC104, ?r03, P b 0 2, H 2 S e 0 4, K 2 C r 2 0 7, K 2 C r0 4, Mn 2 0 7, F2. 6.1- jadval Mahim oksidlovchi va qaytaruvchilar O ksidovchilar Qaytaruvchilar 1. M etallm aslar — galogenlar, kislo- rod, ozon, oltingugurt, azot, fosfor, uglerod, vodorod va boshqalar 1. M etallar 2. M etallmaslaming eng yuqori musbat oksidlanish darajasidagi birikmalari - H C 1 0 4, KC102, H2S e 0 4, HO C1, H N 0 3, oksidlar, peroksidlar va boshqalar 2. O raliq oksidlanish darajasidagi m etallar birikmalari: Fe 2+, M n 2+, Cr 2+, C r3, Sn 2+va boshqalar 3. Konsenlrlangan HC1 + H N 0 3 va H N 0 3+ H F lar aralashmalari 3. M etallmaslar gidridlari H I, HBr, H Q , H 2S, N H ,, C H 4, H 2 va boshqalar 4. M etallam ing eng yuqori oksid lanish darajalaridagi birikm alari — K M n 0 4, K j C r ^ 2", I^ C rO ,2", C r0 3 va boshqalar 4. Oraliq oksidlanish darajasidagi metallmaslar birikmalari: CO, h 2 o 2, h n o 2, h 2 s o 3 va boshqalar 5. M etallar va metallmaslaming oraliq oksidlanish darajalaridagi birikmalari*: S 0 2, N 0 2, H N 0 2, K jM n 0 4, M nO, P b 0 2 va boshqalar 5. Oiganik moddalar (uglevodorodlar, spirtlar, aldegidlar, ketonlar va boshqalar) 6. Elektroliz jarayonida anod 6. Elektroliz jarayonida katod Faqat qaytaruvchilar: H 2 S, N H 3, PH 3, HI, HBr, barcha netallar. 153 Agar oksidlanish darajasi elementda eng kichik bo'lsa qaytaruvchi, eng yuqori bo'lsa, faqat oksidlovchi, oraliq 1 boMsa ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi bo'ladi. MctnWur vu mcVu\\muh\unÜng UTdllq oKsiOlanlbh (Uir birikmalari ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi xossalar, boiadi. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining tenglamalarida xiometrik koeffitsiyentlami tanlashda ikkita usul mavjud. U ikkalasi ham bir xil holatga asoslanadi: oksidlanish-qay jarayonlarida qaytaruvchining bergan elektronlar soni oksi< qabul qilgan elektronlar soniga teng. 6.4. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzish Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalari, asosai usulda tuziladi: I. Elektron balans usuli qaytaruvchi yo‘qotgan ur elektronlar sonini oksidlovchi qabul qilgan elektronlar soni tenglashtirishga asoslangandir. Bunda quyidagilarga amal kerak: 1. Eng aw al reaksiya sxemasi, ya’ni reaksiya uchun c va reaksiya natijasida hosil b o ig an moddalaming form yoziladi. Masalan: Cu + H N 0 3 = C u (N 0 3 ) 2 + NO + H20 2. Reaksiyadan oldin va reaksiyadan keyin oksidlanish d o'zgargan elementlaming oksidlanish darajalari hisoblab t< va ular har bir elementning belgisi ustiga yozib qo‘yilad 0 +5 +2 +2 Cu + H N 0 3 = C u (N 0 3 ) 2 + NO + H20 3. Oksidlanish va qaytarilish jarayonJarini ikki qatorga oksidlovchining olgan va qaytaruvchining bergan elektronlai ulaming yoniga yoziladi: Cu° - 2e -> Cu2+ 2 N 5+ + 3e -> N 2+ 3 4. Misning bergan va azotning olgan elektronlarini qilish uchun sxema quyidagicha ko'chirib yoziladi: Cu° — 2e -> Cu2+ 2 3 N 5+ + 3e N2+ 3 2 154 5. Bu topilgan sonlar o ‘zaro qisqarsa, qisqartiriladi va ok sidlovchi hamda qaytaruvchining oldiga, ya’ni oksidlovchining olgan elektronlari soni qaytaruvchiga koeffitsiyent sifatida, qayta ruvchining bergan elektronlari bo‘lsa oksidlovchiga koeffitsiyent sifatida qo‘yiladi: Cu + H N 0 3 = 3 C u (N 0 3 ) 2 + 2NO + 4H20 6 . Reaksiyada ishtirok etayotgan boshqa birikm alam ing koefiltsiyentlarini topishda tenglamaning o ‘ng va chap tomonlari bir-biri bilan taqqoslab chiqiladi: 3Cu + 8 HNO 3 = 3C u (N 0 3 ) 2 + 2NO + 4H 20 II. Ion elektron nsnll. Bu usulga binoan oksidlanish-qay- tarilish reaksiyalari eritmada ionlar o ‘rtasida boradi, deb qaraladi. Bu usulda oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalari tuzishni biror reaksiya misolida ko'rib chiqaylik. Quyidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiya tenglamasini ion- elektron usuli bilan tenglashtirib ko‘raylik: K M n0 4 + K N 0 2 + H 2 S 0 4 KNO 3 + M nS0 4 + K 2 S 0 4 + H20 a) reaksiya tenglamasini ionli holda yozib olamiz va oksidla nish darajalari va tarkibi o‘zgaigan ionlami (osti chizilgan) aniq- lab olamiz: K+ + M nO; + K + + N 0 2 + 2 H + + SO^" -► Mu 2 +K+ + NOJ + M n2+ + S 0 42" + 2K+ + SC>3- + H20 b) endi oksidlanish darajasi o‘zgargan ionlar uchun oksidla- nish-qaytarilish reaksiyalarining elektron tenglamasini tuzamiz. Reaksiya tenglamasidan ko‘rinib turibdiki, M n 0 4~ ioni Mn2+ holiga o'tyapti. Agar reaksiya natijasida ion tarkibidagi kislorod atomlari soni kamaysa yoki mutlaqo chiqib ketsa, bu ion erit- madagi H+ ionlari bilan ta’sirlashadi va bir vaqtning o ‘zida elek tron biriktirib qaytariladi (ba’zi hollarda elektron chiqarib oksid- lanishi ham mumkin): M n 0 4 + 8 H+ + 5e -> Mn + 2 + 4H 20 (qaytarilish). Agar reaksiya davomida ion o‘z tarkibidagi kislorod atomlari sonini oshirsa, ya’ni N 0 2 dan N O J ga o‘tsa, ion eritmadagi suv molekulalari bilan ta ’sirlashadi va o ‘zidan elektron chiqarib oksidlanadi: N 0 2 + H20 — 2e -> N 0 3 + 2H+ (oksidlanish) 155 c) oksidlanish va qaytarilish reaksiyalarí doimo bir vac sodir boiadi. Shu sababli bu ikkala reaksiya tenglamalarini galikda yozib, tenglamaning chap tomonidagi chiziqdan k< berílgan (2 ta) va qabul qilingan (5 ta) elektronlar sonini y< olamiz: M 11 O 4 + 8 H+ + 5e -► Mn + 2 +4H20 10 2 N O ^+ H 2 0 - 2 e - > N 0 J + 2 H ' Tenglamalaming birinchisini (yuqorigi) 2 ga va ikkinchi (pastkisini) 5 ga ko‘paytirib, ikkalasini qo‘shamiz. Qo‘shayot paytda tenglamalaming ikkala tomonida bir xil molekula va ioi bo‘lsa, ular o ‘zaro qisqartiriladi. Bu qisqartirísh shu molel yoki ion oldida koeffitsiyentlar ayirmasi holida yoziladi. 0 ‘ig yotgan reaksiyamizda, reaksiyagacha 16 ta H+, reaksiyadan ke 10 ta H+ bor. Ulami o‘zaro qisqartirsak, reaksiyagacha 6 ta qoladi, reaksiyadan keyin esa H+ ionlarí qolmaydi. Xuddi singan suv molekulalarí ham qisqaradi. Bulardan tashqari beril, va qabul qilingan elektronlar soni ham qisqaradi va keyin i< tenglama tuziladi: 2M n0 4 + 16H+ +10 é 2M n + 2 +8H 20 + 5N O ^+ 5H 2 0 - 1 0 é -► 5NO + 10H+ 2 M n0 4 + 6 H+ + 5 N 0 7 2M n + 2 +5N O J + 3H20 d) bu ionli tenglama asosida reaksiyaning oxiigi — ase tenglamasi tuziladi 2K M n0 4 + 5K N 0 2 + 3H 2 S 0 4 = = 5 K N 0 3 + 2M nS0 4 + K 2 S 0 4 + 3H20 Tenglamaning to‘g‘ri yoki noto‘g‘riligi reaksiyagacha va re siyadan keyingi kislorod atomlarí umumiy sonini solishtirish bi tekshiriladi. Agar ikkala tomondagi kislorod atomlarí soni o ‘z teng bo‘lsa, tenglama to ‘g‘ri tuzilgan boMadi. Bu usulning afzallik tomoni shundaki, ko'pchilik holla reaksiya natijasida qanday moddalar hosil bo'lishi mumkinli] bilmaydilar. Ana shunday hollarda bu usuldan foydalanib re siyaning ion-elektron tenglamasi tuzilsa, reaksiya natijasida h bo'ladigan barcha moddalar osonlik bilan topiladi. 156 6.5. Reaksiya borishiga nrahitning ta’siri Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari turii muhitda: kislotali (ortiqcha H+ ionlar), neytral (H 2 0 ) va ishqoriy (ortiqcha OH- ionlar) muhitlarda borishi mumkin. Muhit qandayligiga qarab bir xil moddalar orasidagi reaksiyalaming borish xususiyati o'zgarishi mumkin. Muhit atom lar oksidlanish darajalarining o ‘zgarishiga ta’sir etadi. Masalan, M n04~ ioni kislotali muhitda Mn2+ ga, ney tral muhitda M n 0 2 ga, ishqoriy muhitda — Mn 0 42+ ga qadar qayta- riladi. Bu o'zgarishlami sxema tarzida shunday ko'rsatish mumkin: Oksidlangan shakli Qaytarilgan shakli H+ MnO¡ HjO OH "1 Mn2+, rangsiz eritma M n 0 2, qo‘ng‘ir cho‘kma M nO^~, yashil eritma Odatda eritm ada kislotali m uhit hosil qilish uchun sulfat kislotadan foydalaniladi. Nitrat va xlorid kislotalar kamdan kam hollarda ishlatiladi: bulaming birinchisi oksidlovchi hisoblanadi, ikkinchisi oksidlanishi mumkin. Ishqoriy muhit hosil qilish uchun kaliy yoki natriy gidroksidlaming eritmalari ishlatiladi. Yuqorida keltirilgan sxemaga asoslanib, yarimreaksiyalar usuli bilan natriy sulfit N a ^ O j ning (qaytaruvchi) kaliy permanganat K M n0 4 bilan (oksidlovchi) turli muhitlarda o'zaro ta ’sir etish reaksiyalarining tenglamalarini tuzamiz ( 1 - 3 - misollar). 1-misoi. Kislotali muhitda: SO^_ + M n 0 4 -> S O ^ +M n2+ + ... SO^_ + H 2 0 - 2 e = S 0 ^ ~ + 2 H + M n 0 4 + 8 H+ + 5e = M n2+ +4H20 5SO^_ + 2M n0 4 + 6 H+ =5SOT + 2Mn2- +3H20 5 N 32 SO}+ 2KMn0 4 + 3H 2 S 0 4 = 5NaS0 4 +2M nS0 4 +K 2 S 0 4 +3H20 2- misol. Neytral yoki kuchsiz ishqoriy muhitda: SO 3 + M n0 4 —tSO^ +M n0 2 + ... 157 SO^~ + H20 —2ë=SC>4- +2H+ МПО 4 + Н 2 0 - З ё = МпС >2 +40H' 2 3 3SO^_ + 2 M 11 O 4 + H20 = 3S0i_ + 2Mn0 2 +20H“ 3Na 2 S0 3 + 2KMn0 4 + H 2 0 = 3 Na 2 S 0 4 + 2 Mn 0 2 +2KOH 3- misol. Kuchli ishqoriy muhitda: SO^~ + M 11 O 4 ->SO^~ + M nO l' + ... S 0 ^ + 2 0 H _ -2 ê = S 0 ^ _ +H20 l МПО 4 +1ё = МпС> 4 - 2 SO^_ + 2 МПО 4 + 20H ~ = SO^_ + 2MnO^~ + H20 yoki Na 2 S0 3 + 2KMn0 4 + 2NaOH = Na 2 S0 4 +K 2 Mn0 4 + Na 2 Mn0 4 н H+ h 2 o 2— ■> H 2 0 2 +2H+ + 2 ë= 2 H 20 H ,О va OH“ — ► H 2 0 + 2 e = 20H Vodorod peroksid muhitga bog'liq holda ushbu sxe muvofiq qaytariladi. Bu yerda H 2 0 2 oksidlovchi sifatida Ы Masalan: 2FeS0 4 + H 2 0 2 + H 2 S 0 4 Fej (SC^Jj +2H20 1 H 2 0 2 — 2H+ +2ë = 2H20 2Fe2+ + H 2 0 2 + 2H+ = 2FC3* +2H20 Lekin vodorod peroksid K M n0 4 kabi juda kuchli oksidl bilan to‘qnashganda qaytaruvchi sifatida bo'ladi. Masalan: 5H 2 0 2 + 2K M n0 4 + 3H 2 S 0 4 = 50з +2M nS0 4 +K 2 S 0 4 +81 H 2 0 2 — 2ë = 0 2 +2H+ МПО 4 + 8 H+ + 5 ë = M n2+ +4H 20 5 2 5 H 2 0 2 + 2 МПО 4 + 6 H+ =50з +2M n2+ +8H20 1S8 6.6. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari turlari Reaksiyada ishtirok etayotgan moddalar tabiatiga qarab oksid- lanish-qaytarilish reaksiyalari uch guruhga bo‘linadi: 1. Atomlararo va molekulalararo. 2 . Ichki molekular. 3. 0 ‘zi oksidlanish va o‘zi qaytarilish, ya’ni disproporsiya. 1. Atomlararo va molekulalararo oksidlanish-qaytarilish reak- siyalarida oksidlovchi va qaytaruvchi har xil atom yoki moleku- lalarga ega boMadi: S + 0 2 = S 0 2 S° - 4e~ = S+4 = 20-2 0 2“ + 4e I qaytaruvchi I oksidlovchi 2. Ichki m olekular oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida oksidlovchi va qaytaruvchi vazifasini bitta molekula ichiga kiruvchi har xil elementlar o'taydi. Masalan: 2KC103 -► 2KC1 + 30°2 +5 Cl + 6 e - = C I - ' 6 4 2CT2 - 4 e - = 0 \ 4 6 2 oksidlovchi 3 qaytaruvchi 3. 0 ‘zi oksidlanish va o ‘zi qaytarilish reaksiyalarida oksid lovchi va qaytaruvchi vazifasini bitta element atomlari bajaradi: 4KC10j -> KCl + 3KC10 4 +5 CI + 6 e = C l - ‘ +5 CI — 2e = C l + 7 1 oksidlovchi 3 qaytaruvchi 6.7. Elektroliz Elektrolitlaming eritmalari va suyuqlanmalarida har xil ishorali ionlar (kationlar va anionlar) boMadi, ular suyuqlikning barcha zarrachalari kabi tartibsiz harakatda boMadi. Agar elektrolitning shunday eritmasi yoki suyuqlanmasiga, masalan, natriy xloridning suyuqlanmasiga (NaCl 801*Cda suyuqlanadi) inert (ko'mir) elek- trodlar botirilsa va o ‘zgarmas elektr toki o ‘tkazilsa, u holda ionlar elektrodlaiga: Na+ kationlari — katodga, CI“ anionlari — 159 anodga tomon harakatlanadi. N a+ ionlari katodga yetgand keyin undan elektronlar oladi va qaytariladi: N a+ + e = Na xlorid ionlari Cl“ esa elektronlami anodga berib oksidlanadi: 2C1" - 2 e = Cl 2 Natijada katodda natriy metali, anodda esa xlor ajralib chiqî (7.1-rasm). Agar endi bu ikki elektrod reaksiyalarini hadlab qo'shsak (< dindan birinchisini 2 ga ko'paytirib), u holda natriy xlorid ek trolizining umumiy tenglamasini olamiz: Na++ ë = N a° 2 C 1 _ — 2 ë = Cl° 1 yoki 2Na+ + 2C1_ — ? 1 -e^L2Na+ClS 2NaCI elektroliz >2N a+Cl? Na+ + ë Na mv —i r \\ katod (—) 2C1“ - 2ê -v r~vW /T , Na++Cl" +-<9 ©-► s u y u q la n m a _ * ®^J© ©v^©- ► (+) anod 6.1-rasm. Osh tuzi suyuqlanmasining elektrolizi. Elektrolitning suyuqlanmasi yoki eritmasi orqali elektr te o‘tganida elektrodlarda sodir bo‘ladigan oksidlanish-qaytarili jarayoni elektroliz deyiladi. Elektrolizda katod kationlaiga ele tronlar beradi, anod esa anionlardan elektronlar biriktirib ola Elektrolizni o'tkazish uchun elektrodlar elektrolitning suyu lanmasi yoki eritmasiga botiriladi va ular o'zgarmas tok manbayi ulanadi. Elektroliz o'tkaziladigan asbob elektrolitik vanna deyila Elektrolitlar suyuqlanmalari bilan suvli eritmalarining ele trolizini bir-biridan farqlash lozim. 160 Suvli eritmalar elektrolizida elektrolitning ionlaridan tashqari reaksiyalarda vodorod ionlari yoki gidroksid ionlari ham ishtirok etishi mumkin. Bu ionlar suvning dissotsilanishi natijasida hosil boMadi. Hosil boMayotgan ionlar tegishli elektrodlarga tomon harakatlanadi. Katodga elektrolitning kationlari bilan vodorod ionlari H+, anodga elektrolitning anionlari bilan gidroksid ionlari OH“ tortilaveradi. Misol tariqasida natriy xloridning suvdagi konsentrlangan eritmasining elektrolizini (ko'mir elektrodlar) ko‘rib chiqamiz. Bu holda eritmada gidratlangan N a+ va CI“ ionlari mavjud. Lekin elektrodlarda sodir bo'ladigan reaksiyalar tuz suyuqlanmasida boradigan reaksiyalardan katta farq qiladi. Masalan, katodda natriy ionlarining o'm iga suv molekulalari qaytariladi: 2H20 + 2e = H 2 + 20H ~ anodda esa xlorid-ionlar oksidlanadi: 2C1" - 2e = C l 2 Natijada katodda vodorod, anodda xlor ajralib chiqadi, erit mada esa (katod yaqinida) NaOH to'planadi (OH- ionlarining manfiy zaryadini N a+ ionlarining musbat zaryadi qoplaydi). NaClning suvdagi eritmasi elektrolizining umumiy tenglamasi ionli ko'rinishda quyidagicha yoziladi: 2H 2 0 + 2 e = H 2 + 2 0 H “ 2C1“ - 2e = Cl 2 2H zO + 2C1“ dektrollZ > H 2 + Cl 2 + 2 0 H“ yoki molekular ko‘rinishda: 2H20 + 2NaCl - - - - trol-z > H 2 +C l 2 + 2N aO H Juda suyultirilgan eritmalarda anodda xlor bilan birgalikda suv molekulalarining oksidlanishi hisobiga kislorod ham ajralib chiqishi mumkin: 2H20 — 4e = 0 2 + 4H + Katodda qanday ionlar qaytariladi-yu, anodda qanday ionlar oksidlanadi? Bu savolga javob berish uchun kimyoviy reaksiyalar tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalaming tabiatiga va konsen- tratsiyasiga bog'liqligini esga olaylik. Binobarin, shu elektrolitning kationlari yoki H+ ionlari, elektrolitning anionlari yoki gidroksid Download 35.68 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling