Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining ahamiyati

Eng muhim qaytaruvchilarga–metallar, H₂, ko’mir, CO, H₂S, SO₂, H₂SO₃, HI, HBr, HCl, SnCl₂, FeSO₄, MnSO₄, Cr₂(SO₄)₃, HNO₂, NH₃, N₂H₄, NO, H₃PO₃, aldegidlar, spirtlar, chumoli va oksalat kislotalar, glyukoza, elektrolizda katod kiradi.
Eng muhim oksidlovchilarga galogenlar, KmnO₄, K₂MnO₄, MnO₂, K₂Cr₂O₇, K₂CrO₄, HNO₃, O₂, O₃, H₂O₂, kons. H₂SO₄, H₂SeO₄, CuO, Ag₂O, PbO₂, Ag⁺, Au⁺³, FeCl₃, zar suvi, kons. HNO₃ va HF larning aralashmasi, elektrolizda anod kiradi.
2. Oksidlanish–qaytarilish reaksiyalarining tenglamalarini tuzish.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining tenglamalarini tuzishning ikki xil usuli - elektronlar balansi usuli bilan yarim reaksiyalar usuli qo’llaniladi.
Elektronlar balansi usuli: Bu usulda boshlang’ich va oxirgi moddalardagi atomlarning oksidlanish darajalari taqqoslanadi, bunda qaytaruvchi bergan elektronlar soni oksidlovchi biriktirib olgan elektronlar soniga teng bo’lishi kerak. Tenglama tuzish uchun reaksiyaga kirishayotgan moddalarning va reaksiya mahsulotlarining formularini bilish kerak. Reaksiya mahsulotlari tajriba yo’li bilan yoki elementlarning ma’lum xossalari asosida aniqlanadi. Masalan, 1-misol.
Cu⁰ + Pd⁺²(NO₃)₂  Cu⁺²(NO₃)₂ + Pd⁰
Cu⁰ – 2e^-  Cu⁺²  2  1
Pd⁺² + 2e^-  Pd⁰ 2 1
Cu + Pd(NO₃)₂ = Cu(NO₃)₂ + Pd
2-misol. HCl^- + Mn⁺⁴O₂  Cl₂⁰ + Mn⁺²Cl₂ + H₂O
2Cl^-1 – 2e^- = Cl₂ 2 1
Mn⁺⁴ + 2e^- = Mn⁺² 2 1
4HCl + MnO₂ = Cl₂ + MnCl₂ + 2H₂O
3-misol. H₂S^-2 + KMn⁺⁷O₄ + H₂SO₄  S⁰ + Mn⁺²SO₄ + K₂SO₄ + H₂O
S^-2 – 2e^- = S⁰ 2 5
Mn⁺⁷ + 5e^- = Mn⁺² 5 2
5H₂S + 2KmnO₄ + 3H₂SO₄ = 5S + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O
Yarim reaksiyalar usuli, ya’ni ion-elektronli usul: Nomidan ko’rinib turibdiki, bu usul oksidlanish jarayoni va qaytarilish jarayoni uchun ionli tenglamalarni tuzish va ularni umumiy tenglama tarzida birlashtirishga asoslangan. Misol uchun, ozroq kislota qo’shilgan KMnO₄ eritmasi orqali H₂S o’tkazilganda pushti rang yo’qoladi va eritma loyqalanadi.
H₂S  S + 2H⁺ H₂S – 2e^- = S + 2H⁺ oksidlanish jarayoni
MnO₄^-  Mn⁺² MnO₄^- + 8H⁺ = Mn⁺² + 4H₂O
MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- = Mn⁺² + 4H₂O qaytarilish jarayoni
Reaksiyaning umumiy tenglamasini tuzish uchun oldin berilgan va biriktirib olingan elektronlar sonini tenglashtirib, so’ngra yarim reaksiyalarning tenglamalarini hadma-had qo’shish kerak.
H₂S - 2e^- = S + 2H⁺ │2 │5
MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- = Mn⁺² + 4H₂O │5 │2
5H₂S + 2MnO₄^- + 16H⁺ = 5S + 10H⁺ + Mn⁺² + 8H₂O
Tenglamaning ikkala qismini 10H⁺ ga qisqartirsak yakuniy tenglama olinadi: 5H₂S + 2MnO₄^- + 6H⁺ = 5S + 2Mn⁺² + 8H₂O
5H₂S + 2MnO₄^- + 6H⁺ = 5S + 2Mn⁺² + 8H₂O
2K⁺ + 3SO₄^-2 = 2K⁺ + 3SO₄^-2
5H₂S + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5S + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O
3. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining klassifikatsiyasi.
Odatda oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining uch turi: molekulalararo, ichki molekulyar va disproporsiyalanish reaksiyalari bo’ladi.
Molekulalararo reaksiyalarga oksidlovchi va qaytaruvchi turli moddalarda bo’ladigan reaksiyalar kiradi. Bitta elementning atomlari turli xil oksidlanish darajalarida bo’ladigan har xil moddalar orasidagi reaksiyalarni ham ana shu turga kiritish kerak:
2H₂S^-2 + H₂S⁺⁴O₃ = 3S⁰ + 3H₂O 5HCl^-1 + HCl⁺⁵O₃ = 5Cl₂⁰ + 3H₂O
Ichki molekulyar reaksiyalarga oksidlovchi bilan qaytaruvchi bitta moddaning o’zida bo’ladigan reaksiyalar kiradi. Bu holda oksidlanish darajasi musbatroq bo’lgan atom oksidlanish darajasi kichikroq atomni oksidlaydi. Termik parchalanish reaksiyalari ana shu tur reaksiyalarga kiradi, masalan,
2NaN⁺⁵O₃^-2 = 2NaN⁺³O₂ + O₂⁰ 2KCl⁺⁵O₃^-2 = 2KCl^-1 + 3O₂⁰
Tarkibidagi bitta elementning atomlari turli xil oksidlanish darajalariga ega bo’ladigan moddalarning parchalanishini ham ana shunday reksiyalar qatoriga kiritiladi, masalan,
N^-3H₄N⁺³O₂ = N₂⁰ + 2H₂O N^-3H₄N⁺⁵O₃ = N₂⁺¹O + 2H₂O
Disproporsiyalanish reaksiyasining borishida bitta element atomlarining oksidlanish darajalari bir vaqtning o’zida ortadi ham kamayadi. Bunda boshlang’ich modda hosil qilgan birikmalarning birida atomlarning oksidlanish darajalari yuqori, ikkinchisida esa pastroq bo’ladi. Bunday reaksiyalar molekulasida oraliq oksidlanish darajasiga ega bo’lgan atomlar bor moddalardagina bo’ladi. Masalan, molekulasidagi Mn oraliq oksidlanish darajasi +6 ga ega bo’lgan (+7 bilan +4 orasida) K₂MnO₄ ning o’zgarishini ko’rsatish mumkin. Bu tuzning eritmasi chiroyli to’q yashil tusli (MnO₄^-2 rangi) bo’ladi, lekin eritmaning rangi qo’ng’irga o’zgaradi. Bu MnO₂ cho’kmasi tushishi va MnO₄^-1 ioni hosil bo’lishi tufaylidir. Quyidagicha reaksiya sodir bo’ladi:
3K₂Mn⁺⁶O₄ +2H₂O = 2KMn⁺⁷O₄ + Mn⁺⁴O₂ + 4KOH
Mn⁺⁶ – e^- = Mn⁺⁷ │1│2
Mn⁺⁶ + 2e^- = Mn⁺⁴ │2 | 1
3K₂MnO₄ +2H₂O = 2KMnO₄ + MnO₂ + 4KOH

Quyidagi reaksiyalar ham disproporsiyalanish reaksiyalari qatoriga kiradi:

3HN⁺³O₂ = HN⁺⁵O₃ + 2N⁺²O + H₂O
Cl₂⁰ + H₂O HCl⁺¹O + HCl^-1