Оксидланиш кайтарилиш реакциялари

Оксидланиш-кайтарилиш реакциялари тенгламаларини тузиш
Оксидланиш-кайтарилиш реакциялари тенгламаларини икки усулда тузиш мумкин.
I. Электрон баланс усули: Бу усул оксидланиш-кайтарилиш реакцияларида кайтарувчи берган электронлар сони оксидловчи кабул килган электронлар сонига тенгдир, деган коидага асосланади.

Куйидаги реакцияни куриб чикайлик;

Zn + HNO₃ Zn(NO₃)₂ + NO + H₂O
а) Энг аввал реакцияда иштирок этаетган хар бир атомнинг оксидланиш даражаларини уларнинг устиги ёзиб чикамиз ва оксидланиш даражалари узгарган элементларни аниклаб оламиз (ости чизилган);
ZnО + H⁺NO₃⁺ Zn⁺²(N⁺⁵O₃^-2)₂ + N⁺²O^-2 + H₂⁺O^-2
б) Бу элементларнинг оксидланиш даражалари узгаришини курсатувчи электрон тенгламаларни тузамиз;
Zn⁰ - 2e^- Zn⁺² │ 2│ │ 3 оксидланиш
N⁺⁵ + 3e^- N⁺² │ 3│ │ 2 кайтарилиш
в) Берилган (2 та) ва кабул килинган (3 та) электронлар сонини унг томондаги чизикдан кейин езамиз ва бу иккала соннинг энг кичик колдиксиз булинувчисини топамиз. Бу сон 6 га тенг. Энди шу 6 ни 2 га ва 3 га булиб, чиккан сонларнги иккинчи чизикдан кейин езамиз. Бу охирги сонларни реакциянинг тулик тенгламасини тузишда коэффициентлар холида езамиз:
3Zn + 8HNO₃ 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
Куйидаги мураккаброк реакция билан танишайлик.
Fe⁺²S₂^-1 + O₂⁰ Fe₂⁺³O₃^-2 + S⁺⁴O₂^-2
куриниб турибдики бу реакцияда Fe⁺² ва S^-1 ионлари Fe⁺³ ва S⁺⁴ холатига утаяпти. O₂ молекуласи O^-2 ионларига айланаяпти. Бу узгаришларга асосан реакциянинг электрон тенгламасини тузамиз:
Кайтарувчи. Fe⁺² - 1е^- Fe⁺³ │ 1 │ │ 4 оксидланиш
2S^-1 - 2*5е^- 2S⁺⁴ │11е^-│44 │
Оксидловчи. O₂⁰ + 2*2е^- 2О^-2 │ 4е^- │ │11 кайтарилиш
Коэффициентлар (4 ва 11) ердамида реакциянинг тулик тенгламаси:
4FeS₂ + 11O₂ = 2FeO₃ + 8SO₂ езилади.
Шундай килиб, берилган ва кабул килинган электронлар сонини узаро тенглаштириб, яъни электронлар сонини "баланс"килиб оксидланиш-кайтарилиш реакцияси тенгламасини туздик.
II. Ион - электрон усули. Бу усулда оксидланиш-кайтарилиш реакциялари эритмада ионлар уртасида боради, деб каралади. Бу усулда оксидланиш-кайтарилиш реакциялари тенгламалари тузишни бирор реакция мисолида куриб чикайлик.
Куйидаги оксидланиш-кайтарилиш реакция тенгламасини ион -электрон усули билан тенглаштириб курайлик;
KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ KNO₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O
а) Реакция тенгламасини ионли холда ёзиб оламиз ва оксидланиш даражалари узгарган ионларни (ости чизилган) аниклаб еламиз;
K⁺ + MnO₄^- +K⁺ + NO₂^- +2H⁺ + SO₄^-2 K⁺ + NO₃^- +Mn⁺² + SO₄^-2 + 2K⁺ + SO₄^-2 + + H₂O
б) Энди оксидланиш даражаси узгарган ионлар учун оксидланиш - кайтарилиш реакцияларининг электрон тенгламасини тузамиз.
Реакция тенгламасидан куриниб турибдики MnO₄^- иони Mn⁺² холига утаяпти. Агар реакция натижасида ион таркибидаги кислород атомлари сони камайса ёки мутлако чикиб кетса, бу ион эритмадаги Н⁺ ионлар билан таъсирлашади ва бир вактнинг узида электрон бириктириб кайтарилади (баъзи холларда электрон чикариб оксидланиши хам мумкин);
MnO₄^- + 8H⁺ -5e^- Mn⁺² + H₂O (кайтарилиш).
Агар реакция давомида ион уз таркибидаги кослород атомлари сонини оширса, яъни NO₂^- дан NO₃^- га утса, ион эритмадаги сув молекулалари билан таъсирлашади ва узидан электрон чикариб оксидланади; NO₂^- + H₂O -2e^- NO₃^- + 2H⁺ (оксидланиш)
в) Оксидланиш ва кайтарилиш реакциялари доимо бир вактда содир булади. Шу сабабли бу иккала реакция тенгламаларини биргаликда ёзиб тенгламанинг чап томонидаги чизикдан кейин берилган (2 та) ва кабул килинган (5 та) электронлар сонини ёзиб оламиз:
2 │ │ 5│ MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- Mn⁺² + 4H₂O
│10│ │
5│ │ 2│ NO₂^- + H₂O - 2e^- NO₃^- + 2H⁺
Тенгламанинг юкори кисмини 2 га ва пастини 5 га купайтириб иккаласини кушамиз. Кушаетган пайтда тенгламаларнинг иккала тоионида бир хил молекула ва ионлар булса, улар узаро кискатирилади. Бу кискартириш шу молекула ёки ион олдида турган коэффциентларни айирмаси холида езилади. Урганаетган реакциямизда реакциягача 16 та Н⁺ реакциядан кейин 10 та Н⁺ бор. Уларни узаро кискартирсак реакциягача 6 та Н⁺колади, реакциядан кейин эса Н⁺ ионлари колмайди. Худди шу сингари сув молекулалари хам кискаради. Булардан ташкари берилган ва кабул килинган электронлар сони хам кискартирилади ва кейин умумий ион тенглама тузилади:
2MnO₄^- + 16H⁺ + 10e^- 2Mn⁺² + 8H₂O
5NO₂^- + 5H₂O + 10e^- 5NO₃^- + 10H⁺
_____________________________________________________
2MnO₄^- + 6H⁺ + 5NO₂^- 2Mn⁺² + 5NO₃^- + 3H₂O
г) Бу ион тенглама асосида реакциянинг охирги - асосий тенгламаси тузилади:
2KMnO₄ + 5KNO₂ + 3H₂SO₄ 5KNO₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O
Тенгламанинг тугри ёки нотугрилиги реакциягача ва реакциядан кейинги кислород атомлари умумий сонини солиштириш билан текширилади. Агар иккала томондаги кислород атомларии сони узаро тенг булса, тенглама тугри тузилган хисобланади.
Бу усулнинг афзаллик томони шундаки, купчилик холларда студентлар реакция натижасида кандай моддалар хосил булиши мумкинлигини билмайдилар. Ана шундай холларда бу усулдан фойдаланиб реакциянинг ион - электрон тенгламаси тузилса, реакция натижасида хосил буладиган барча моддалар осонлик билан топилади. Амалий машгулотлар ва уй орширикларида сизларга тавсия этилган реакция тенгламаларнинг купчилиги "чала" езилган. Бу реакцияларнинг оксидланиш-кайтарилиш тенгламаларинии бехато тузиш учун ион - электрон усулидан фойдаланиш максадга мувофикдир.