Xassələrin azaldılması ... Oksidləşmə azaldılması xüsusiyyətləri

Fərdi atomların, eləcə də ionların oksidləşmə azaldılması xüsusiyyətləri müasir kimyada mühüm məsələdir. Bu maddə elementlərin və maddələrin fəaliyyətini izah etməyə, müxtəlif atomların kimyəvi xassələrinin ətraflı müqayisəsini aparmağa kömək edir.

Bir oksidləşdirici vasitə nədir?

Kimya sahəsində bir çox vəzifələr, o cümlədən 11-ci sinifdə vahid dövlət imtahanının test sualları və 9-cu sinifdə olan OGE bu konsepsiyaya aiddir. Bir oksidləşici atom və ya ion kimi qəbul edilir, kimyəvi müdaxilə prosesində başqa bir iondan və ya atomdan elektronlar alır. Atomların oksidləşdirici xüsusiyyətlərini təhlil edərsək , Mendeleyevin dövri bir sisteminə ehtiyacımız var. Masadan soldan sağa uzanan dövrlərdə atomların oksidləşmə qabiliyyəti artır, yəni qeyri-metallik xüsusiyyətlərinə oxşar dəyişikliklər olur. Əsas alt qruplarda bənzər bir parametr yuxarıdan aşağıya endirilir. Oksidləşdirici qabiliyyəti olan ən güclü sadə maddələr arasında fluorid liderdir. Kimyəvi qarşılıqlı vəziyyətdə elektron qəbul edən bir atomun olma ehtimalı "elektrooneqativlik" kimi bir termini oksidləşdirici xüsusiyyətlərlə sinonim hesab edilə bilər. İki və ya daha çox kimyəvi elementdən ibarət olan kompleks maddələr arasında parlaq oxidantlar nəzərdən keçirilə bilər: kalium permanganat, kalium klorat, ozon.

Azaldıcı bir vasitədir

Atomların azaldılması xüsusiyyətləri metal xüsusiyyətləri olan sadə maddələrdən xarakterikdir. Dövri cədvəldə soldan sağa doğru metal xüsusiyyətləri zəiflədi və əsas alt qruplarda (dikey olaraq) artır. Xarici enerji səviyyəsində yerləşdirilən elektronların bərpasında möhkəmliyin mahiyyəti. Elektron mərcilərin sayı (səviyyələr) nə qədər çox olsa, kimyəvi interaktivlik zamanı "əlavə" elektronları vermək daha asan olur.

Əla reaktiv xüsusiyyətləri aktiv (qələvi, qələvi-yer) metallarıdır. Bundan əlavə, oxşar parametrləri göstərən maddələrdən kükürd oksid (6), karbon monoksit seçəcəyik. Maksimum oksidləşmə dərəcəsini əldə etmək üçün bu birləşmələr azaldıcı xüsusiyyətləri sərgiləməyə məcbur edilir.

Oksidləşmə prosesi

Kimyəvi qarşılıqlı təsir zamanı atom və ya ion başqa elektronlara (ionlara) elektron verirsə, oksidləşmə prosesindən danışırıq. Azaldıcı xüsusiyyətləri və oksidləşmə qabiliyyətinin necə dəyişdiyini təhlil etmək üçün Mendeleyev elementlərinin bir cədvəlinin, eləcə də müasir fizika qanunlarını bilmək lazımdır.

Recovery prosesi

Təkrarlanan proseslər birbaşa kimyəvi qarşılıqlı təsir zamanı digər ionlardan (ionlardan) elektronların atomları və ya ionları tərəfindən qəbul edilir. Mükəmməl azaldıcı maddələr nitrit, alkali metal sulfiddir. Element sistemində azalma xüsusiyyətləri sadə maddələrin metal xüsusiyyətlərinə bənzər bir şəkildə dəyişir.

OVP analizi alqoritmi

Hazırlanmış kimyəvi reaksiyada tələbə əmsalları düzəldə bilər ki, xüsusi bir alqoritm istifadə etməlidir. Oksidləşmə azaldılması xüsusiyyətləri analitik, üzvi, ümumi kimya sahəsində hesablama problemlərinin müxtəlifliyini həll etməyə kömək edir. Hər hansı reaksiyanı təhlil etmək üçün bir sifariş təklif edirik:

1. Birincisi, qaydaları istifadə edərək hər bir elementə oksidləşmə dərəcəsini təyin etmək vacibdir.
2. Bundan başqa, oksidləşmə vəziyyətini dəyişdirən atomlar və ya ionlar müəyyən edilir, reaksiyaya qatılacaqlar.
3. "Eksi" və "artı" işarələri kimyəvi reaksiyalar zamanı alınan və qəbul edilən azad elektronların sayını göstərir.
4. Bundan əlavə, bütün elektronların sayı ilə minimum ümumi çoxluq müəyyən edilir, yəni alınan və verilmiş elektronların qalan hissəsi olmadan bölünən bir tamsayıdır.
5. Sonra kimyəvi reaksiya iştirak edən elektronlara bölünür.
6. Bundan başqa, hansı ionların və ya atomların azaldılması xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir və oksidantları müəyyən edir.
7. Son mərhələdə, tənlikdə əmsalları qoyun.

Elektron tarazlıq üsulunu tətbiq edərək, verilmiş reaksiya sxemində əmsalları təşkil edəcəyik:

NaMnO ₄ + hidrogen sulfidi + sulfat turşusu = S + Mn SO ₄ + ... + ...

Problemin həlli üçün alqoritm

Qarışıqdan sonra hansı maddələrin meydana gəlməsi lazım olduğunu öyrənəcəyik. Reaksiyada artıq bir oksidləşdirici maddə (manqan) olacaq və bir azaldıcı maddə müəyyən edildiyi üçün (kükürd olacaq) oksidləşmə vəziyyətlərinin artıq dəyişməyən maddələr meydana gəlir. Əsas reaksiya duz və güclü oksigen tərkibli turşu arasında olduğundan, son maddələrdən biri su, ikincisi sodyum tuzu, daha dəqiq natrium sulfat olardı.

İndi elektronların qayıtması və qəbul edilməsi üçün bir sxem hazırlayaq:

- Mn ⁺⁷ 5 e = Mn ⁺² alır ^.

Layihənin ikinci hissəsi:

- S ^-2 2e = S ⁰ verir

Tənzimləmə hissələrindəki bütün kükürd atomlarını yekunlaşdırmağı unutmadan, ilk reaksiya əmsallarını qoyduq.

2NaMnO ₄ + 5H2S + 3H2S04 = 5S + 2MnS04 + 8H2O + Na2S04.

OBR-in hidrogen peroksidin iştirakı ilə analizi

OVP ayrıştırma alqoritmini tətbiq edərkən, prosesin reaksiyasının tənliyi yarada bilərik:

Hidrogen peroksid + kükürd turşusu + kalium permanganat = Mn SO ₄ + oksigen + ... + ...

Oksidləşmə dərəcəsi oksigen ionunu (hidrogen periksiddə) və maniyentin katiyasını kalium permanganatında dəyişdi . Yəni azaldıcı maddə, həm də oksidləşən var.

Qarışıqlıqdan sonra nə cür maddələrin əldə ediləcəyini müəyyənləşdirəcəyik. Onlardan biri su olacaqdır ki, bu da açıq-aydın turşu ilə duz arasındakı reaksiyadır. Potasyum yeni bir maddə yaratmırdı, ikinci məhsul kalium tuzu, yəni sülfat olardı, çünki reaksiya sülfürik turşu ilə idi.

Sxem:

2O ^- 2 elektron ^verir və O-ə çevrilir ₂ ⁰ 5

Mn ⁺⁷ elektronu alır və ion Mn ⁺² 2 olur

Katsayıları qoyduq.

5H2O2 + 3H2SO4 + 2KMnO4 = 5O2 + 2MnS04 + 8H2O + K2S04

Kalium kromatını ehtiva IRS analizinin bir nümunəsidir

Elektron balans metodundan istifadə edərək, əmsalları ilə tənlik yaradırıq:

FeCl ₂ + hidroklor turşusu + kalium kromat = FeCl ₃ + CrCl ₃ + ... + ...

Oksidləşmə dərəcəsi dəmir (dəmir II xloriddə) və kalium iyoşromatında xrom ionunu dəyişdi.

Artıq başqa maddələrin meydana gəlməsini öyrənməyə çalışacağıq. Duz ola bilər. Kalium hər hansı bir mürəkkəb meydana gəlməmiş olduğundan, ikinci məhsul kalium tuzu, daha doğrusu xloriddir, çünki reaksiya hidroklorik turşu ilə əlaqədardır.

Bir sxem quraq:

Fe ⁺² e = verir Fe ⁺³ 6 azaldıcı maddə,

2Cr ^{+ 6} 6 e = 2Cr ⁺³ 1 oksidləşməni alır.

İlk reaksiya ilə əmsalları qoyduq:

6K ₂ Cr ₂ O ₇ + FeCl ₂ + 14HCl = 7H2O + 6FeCl3 + 2CrCl3 + 2KCl

Kalium iyodidini ehtiva IRS analizinin bir nümunəsi

Qaydalarla silahlanmış, tənliyi yaradırıq:

Potasyum permanganat + kükürd turşusu + potasyum iyodid ... manqan sulfat + iyod + ... + ...

Oksidləşmə dərəcələri manqan və yod dəyişdi. Yəni bir azaldıcı maddə və bir oksidləşdirici maddə var.

İndi biz nəhayət, bizim içində olacağıq. Mürəkkəb kalium olacaq, yəni kalium sulfatını alırıq.

Restorasiya prosesləri yod ionlarında baş verir.

Elektron ötürülməsi sxemini edək:

- Mn ⁺⁷ alır 5 e = Mn ⁺² 2 bir oksidləşdirici,

- 2I ^- geri verir 2 e = I ₂ ⁰ 5 bir azaldıcı maddədir.

İlk reaksiyada əmsalları düzəldirik, bu tənlikdə bütün kükürdlü atomları yekunlaşdırmağı unutmayın.

210KI + KMnO ₄ + 8H2SO4 = 2MnSO ₄ + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O

Sodyum sülfitlə bağlı IRS analizinin bir nümunəsi

Klassik üsuldan istifadə edərək, dövrə üçün bərabərlik yaradın:

- sulfat turşusu + KMnO ₄ + sodyum sülfit ... sodyum sulfat + manqan sulfat + ... + ...

Etkileştikten sonra, bir sodyum tuzu, su alırıq.

Bir sxem quraq:

- Mn ⁺⁷ alır 5 e = Mn ⁺² 2,

- S ⁺⁴ verər 2 e = S ⁺⁶ 5.

Katsayıları nəzərə alınan reaksiyada yerləşdiririk, kosmik əmsallar təşkil edildikdə kükürd atomlarını əlavə etməyi unutmayın.

3H ₂ SO ₄ + 2KMnO ₄ + 5Na2SO3 = K2S04 + 2MnS04 + 5Na2S04 + 3H2O.

Azotu əhatə edən bir OBD analizinin nümunəsi

Aşağıdakı vəzifəni yerinə yetirin. Alqoritmi istifadə edərək reaksiyanın tam tənliyini meydana gətirəcəyik:

- manqan nitrat + azot turşusu + PbO2 = HMnO ₄ + Pb (NO ₃ ) ₂ +

Hələ hansı maddənin formalaşdığını təhlil edək. Reaksiya güclü oksidləşən və duz arasında olduğu üçün, maddə su olacağı anlamına gəlir.

Elektronların sayı dəyişikliyini göstərək:

- Mn ⁺² verir 5 e = Mn ⁺⁷ 2 azaldıcı maddənin xüsusiyyətlərini göstərir,

- Pb ⁺⁴ oksidləşən 2 e = Pb ⁺² 5 alır.

3. İlk reaksiyada əmsalları düzəldirik, orijinal tənliyinin sol hissəsində olan bütün azotu əlavə etməliyik:

- 2Mn (NO3) ₂ + 6HNO3 + 5PbO2 = 2HMnO4 + 5Pb (NO3) ₂ + 2H2O.

Bu reaksiyada azotun azaldılması xüsusiyyətləri görünmür.

Azotla oksidləşmə-azaldılması reaksiyasının ikinci nümunəsi:

Zn + sulfat turşusu + HNO3 = ZnSO ₄ + NO + ...

- Zn ⁰ e = Zn ⁺² 3 bir azaldıcı maddədir,

N ⁺⁵ alır 3 e = N ⁺² 2 bir oksidləşdirici maddədir.

Verilən reaksiyada əmsalları yerləşdiririk:

3Zn + 3H2S04 + 2HNO3 = 3ZnS04 + 2NO + 4H2O.

Oksidləşmə-azaldılması reaksiyalarının əhəmiyyəti

Ən məşhur reduktiv reaksiyalar bitkilərin xarakterik xüsusiyyətləri fotosintezdir. Azaldıcı xüsusiyyətlər necə dəyişir? Bu proses biosferdə baş verir və xarici qaynaq vasitəsilə enerji artımına gətirib çıxarır. Bəşəriyyətin ehtiyacları üçün istifadə etdiyi bu enerji. Kimyəvi elementlərlə əlaqəli oksidləşmə və azaldıcı reaksiyalar nümunələri arasında azot, karbon və oksigen birləşmələrinin transformasiyası xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Fotosintez sayəsində yerin atmosferində canlı orqanizmin inkişafı üçün lazım olan bir tərkibi vardır. Fotosintez sayəsində hava qabığında karbon dioksid miqdarı artmır, Yerin səthi çox qızdırmaz. Bitki yalnız bir oksidləşmə azaldılması reaksiyası vasitəsi ilə inkişaf edir, həm də oksigen, qlükoza kimi bir insana lazım olan maddələr təşkil edir. Bu kimyəvi reaksiya olmadan, təbiətdəki maddələrin tam dövrü mümkün deyil, həmçinin, orqanik həyatın olması.

OVR-nin praktik tətbiqi

Metalın səthini qorumaq üçün, aktiv metallerin xassələri azaldığını bilmək lazımdır, belə ki, kimyəvi korroziya prosesini yavaşlatarkən, səthi daha aktiv bir element qatını örtmək mümkündür. Oksidləşmə-azaldılması xüsusiyyətlərinin mövcudluğundan, içməli suyun təmizlənməsi və dezinfeksiya edilməsi həyata keçirilir. Heç bir problem, tənlikdə əmsalları düzgün yerləşdirmədən həll edilə bilməz. Səhvlərdən qaçınmaq üçün bütün oksidləşmə-azaldılması parametrləri haqqında fikir sahibi olmaq vacibdir.

Kimyəvi korroziyadan qorunma

İnsan həyatı və fəaliyyəti üçün xüsusi bir problem korroziyadır. Bu kimyəvi transformasiya nəticəsində metalın məhv edilməsi, avtomobil hissələrinin, maşın alətlərinin performans xüsusiyyətlərini itirir. Bənzər bir problemi aradan qaldırmaq üçün dişlərin qorunması, metalın ləkə və ya boya qatı ilə örtülməsi, antikoroziv ərintilərdən istifadə olunur. Məsələn, dəmir səthi aktiv metal təbəqəsi - alüminium ilə örtülür.

Nəticə

İnsan orqanında müxtəlif restorativ reaksiyalar baş verir, həzm sisteminin normal fəaliyyətini təmin edir. Fermentasiya, qaşınma, tənəffüs kimi həyati fəaliyyətin bu cür əsas prosesləri də bərpa xüsusiyyətləri ilə əlaqələndirilir. Bu imkanları planetimizdəki bütün canlılara malik olma. Elektronların qaytarılması və qəbul edilməsi ilə reaksiyalar olmadan, minerallardan, ammonyakların, alkalilərin, turşuların sənaye istehsalını çıxarmaq mümkün deyil. Analitik kimya sahəsində volümetrik analizin bütün metodları oksidləşmə-azaldılması proseslərinə əsaslanır. Belə bir xoşagəlməz fenomana qarşı kimyəvi korroziya kimi mübarizə də bu proseslərin biliklərinə əsaslanır.