Ma’lumki, ilmiy-texnika taraqqiyotida kimyoning ahamiyati katta


Download 35.68 Kb.
Pdf ko'rish
bet15/17
Sana19.02.2017
Hajmi35.68 Kb.
#730
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

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 

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    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  

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 

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

+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+ 

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  

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:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling