1 мысал. Төмендегі тотығу-тотықсыздану реакциясының теңдеуін электрондық тепе-теңдік және ионды-электрондық тәсілдерімен құрастырыңыз:
.
Шешуі: Есептің шарты бойынша реакцияға түсетін және оның нәтижесінде түзілетін заттар берілгендіктен теңдеуді құрастыру үшін тотығу дәрежесін өзгертетін элемент атомдарының тотығу дәрежесін анықтап электрондық тепе-теңдік теңдеуін құрастырып коэффи-циенттерді анықтау керек:
тотықсыздандырғыш
|
|
тотығу процесі
|
тотықтырғыш
|
тотықсыздану процесі
|
Тотықсыздандырғыш берген электрондардың жалпы саны тотықтырғыштың қосып алған электрондарының санына тең болуға тиіс. Сондықтан берілген және қосып алынған электрондар саны коэффициент ретінде электрондық тепе-теңдікке қойылады. Қарастырылып отырған жағдайда тотықсыздандырғыштың коэффициенті 5, ал тотықтырғыштікі 2. Осы коэффициенттерді тотығу дәрежелерін өзгертіп тұрған атомы бар заттардың алдына қойып реакция теңдеуін теңестіреміз:
Ионды-электрондық тәсіл бойынша реакция теңдеуін ион түрінде жазамыз:
Осыдан ионды-электрондық теңдеу құрастырамыз:
Бірдей иондармен молекулаларды қысқартқанда:
№ 9 Дәріс сабағы. Электрохимиялық процесстер. Электролиз.
Егер металл пластикасын суға батыратын болсақ, онда металдың бетіндегі иондары судың полярлы молекуласымен гидратацияланып ертіндіге өтеді. Осы жағдайда металда қалған электрондар оның сыртқы бетін теріс зарядтандырады. Соның арқасында ертіндіге өткен гидратталған катиондар мен металл бетінің арасында электростатистикалық тартылыс пайда болады, жүйеде жылжымалы тепе-теңдік тұрақталады:
ертінді металл бетінде,
мұндағы n – процеске қатысқан электрон саны.
Металл мен ертіндінің шектескен жерінде белгілі потенциал айырмасымен сипатталатын қос электрлік қабат пайда болады. Егер металл пластикасын өзінің тұзының ертіндісіне салса бөлекше потенциал айырмасы пайда болады. Оны металдың стандарттық электрондық потенциалы деп атайды. Олардың мәні қосымша кестеде келтірілген. Металдың электродтық потенциалы оның ионының ертіндідегі концентрациясына тәуелді. Бұл тәуелділік Нерист теңдеуімен сипатталады:
мұндағы E0 – стандарттық электродтық потенциал; n – процеске қатысқан электрон саны; c – ертіндідегі гидратталған металл иондарының концентрациясы, моль/л;
Потенциал айырмасының мәнін өлшеу үшін борпылдақ платинамен қапталған, сутекпен қаныққан және 1 моль/дм3 концентациясы күкірт қышқылының ерітіндісіне салынған салыстыру электродын – сутек электродын қолданады. Осындай сутек электродының 250С потенциалы нольге тең деп алынады.
Кез-келген металдың потенциалын анықтау үшін бір электроды нормальды сутек электроды, ал 2-сі концентрациясы 1 моль/дм3 тұзының ерітіндісіне салынған сыналып отырған металдан тұратын гальваникалық элемент құру қажет. Стандардты сутек электродының потенциалы 0-ге тең болғандықтан өлшенген э.қ.к. сол металдың стандартты электродтық потенциалы болады. Осылайша анықталған металдардың потенциалдарын өсу ретімен бір қатарда орналастырып электродтық потенциалын қатарын алады. Стандардтық потенциал айырымының мәні неғұрлым кіші болса, соғұрлым металдың атомы күшті тотықсыздандырғыш болады. Әр металл кернеу қатарында өзінен кейін орналасқан металдарды олардың тұздарының ерітінділерінен ығыстырып шығара алады. Сутеке дейін орналасқан барлық металдар сұыйтылған қышқылдарының ерітінділерінен сутекті ығыстырып шығарады( азот қышқылының кез-келген концентрациясы ерітінділерінен басқа.)
Достарыңызбен бөлісу: |