5-сабақ тотығу-тотықсыздану реакциялары (ттр), типтері. Электрондық баланс, жартылай реакция әдістері

жүктеу/скачать 111.63 Kb.

бет	1/6
Дата	07.10.2023
өлшемі	111.63 Kb.
	#480047
түрі	Сабақ

1 2 3 4 5 6

Тотығу тот ықсыздану

Тотығу-тотықсыздану реакциялары

^{ДХБ-11-22 Саккулакова Назгул Боранбаевна}
5-сабақ
1.ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯЛАРЫ (ТТР), ТИПТЕРІ. ЭЛЕКТРОНДЫҚ БАЛАНС, ЖАРТЫЛАЙ РЕАКЦИЯ ӘДІСТЕРІ.
2.ГАЛЬВАНИКАЛЫҚ ЭЛЕМЕНТ, ОНЫҢ Э.Қ.К. 3.ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ ПОТЕНЦИАЛДАРЫ. НЕРНСТ ТЕҢДЕУІ.
4.СҰРАҚТАРҒА МЫСАЛДАР КЕЛТІРУ.

Тотығу-тотықсыздану реакциялары

Тотығу-тотықсыздану реакциялар – электрондар бір заттардан екіншісіне ауысуымен байланысты жүретін реакциялар. Сонда, электрондардың донорлары – тотықсыздандырғыштар, ал электрондарды қосып алатын бөлшектер – тотықтырғыштар болып табылады. Тотығу- тотықсыздану реакцияларында тотықсыздандырғыштар берген электрондар саны тотықтырғыштар қосып алған электрондар санына тең болу керек.

Тотығу-тотықсыздану реакцияны жартылай тотығу және жартылай тотықсыздану реакцияларға бөлуге болады. Жартылай реакцияға қатысатын заттар тотығу-тотықсыздану жұбын құрайды. Тотығу-тотықсыздану жұбын Ox/Red түрінде белгілейді. Мысалы:
Cu ²^  Zn Cu  Zn²^

_Cu2

Ox₁
 2e Cu

Re d₁
Cu ²^ / Cu

2
Zn ²^ / Zn

^ZnRe d₂
^²^e^^^^Zⁿ²^Ox

Тотығу-тотықсыздану реакция тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты бір-бірінен бөлгенде де жүре алады, егер екі жүйені электрондар ауысалатын өткізгіш сымымен, ал ерітінділерді иондар ауысатын тұз ерітіндісінен жасалған көпіршемен жалғастырса. Бұндай екі жартылай тотығу-тотықсыздану жұптарынан тұратын жүйе гальваникалық элемент деп аталады, оны сызба нұсқа түрінде көрсетуге болады:

()Cu / Cu²^ // Zn²^ / Zn()

Тотығу – тотықсыздану реакцияларында тотықсыздандырғыштар берген электрондар мен тотықтырғыштар қосып алған электрондардың саны тең болу керек.

Тотығу – тотықсыздану реакциясын жартылай тотығу және жартылай тотықсыздану реакцияларына бөлуге болады. Мысалы:
2 Fe ³⁺ + Sn ²⁺ ↔2 Fe ²⁺ + Sn⁴⁺

Бұл реакцияның жартылай тотығу реакциясы

Sn ²⁺ – 2е → Sn⁴⁺ , не Sn ²⁺ → Sn⁴⁺ + 2е

жартылай тотықсыздану реакциясы

Fe ³⁺ + е → Fe ²⁺ /*2 2 Fe ³⁺ + 2е → 2 Fe ²⁺

Жартылай реакцияға кіретін заттар тотығу – тотықсыздану жұбын түзеді (Sn⁴⁺/ Sn ²⁺, Fe ³⁺/ Fe ²⁺ ). Бұл жұптың бір компоненті тотыққан түрі (Sn⁴⁺, Fe ³⁺ ), екінші компоненті тотықсызданған түрі (Sn ²⁺ , Fe ²⁺ ) болып табылады. Тотығу және тотықсыздану реакциялары қатар жүреді, Sn ²⁺ жоғалтқан электрондарды Fe ³⁺ қосып алады.
Егер реакцияға құрамында оттегі бар күрделі бөлшектер қатысса атомдардың санын теңестіру үшін жартылай реакцияға сутегі иондары, гидроксил иондары не судың молекулалары кіруі мүмкін. Мысалы,

4
Fe ²⁺ + MnO ^- →Fe³⁺ +Mn ²⁺

4

4
Тотықтырғыш МnO ^- реакцияның нәтижесінде оның тотықсызданған түрі Mn ²⁺ -ке айналады. МnO ^- → Mn ²⁺ . Теңдіктің екі жағындағы атомдардың санын теңестіру үшін жартылай реакцияның оң жағына төрт су молекуласы жазылады, осыған байланысты теңдіктің сол жағына сегіз сутегі иондары жазылады:

4 2
МnO ^- + 8Н⁺ → Mn ²⁺ + 4Н О

4
Осы жүйенің тотығу – тотықсыздану жұбы МnO ^-, 8Н⁺/Mn²⁺. Зарядтардың санын теңестіру үшін тепе теңдіктің сол жағына бес электрон қосылады:

4 2
МnO ^- + 8Н⁺ +5е → Mn ²⁺ + 4Н О

Екінші жартылай реакция

Fe ²⁺ -1e →Fe³⁺ не Fe ²⁺ →Fe³⁺+ 1e

Қосып алатын электрондар мен берілетін электрондардың санын теңестіру үшін келесі реакция беске көбейтіледі:

5Fe ²⁺ -5e → 5 Fe³⁺
Қорытып жазғанда:

- + 2+ ^МnO4 ⁺^8Н^+5е^→^{Mn +}^4Н2^О Fe ²⁺ -1e →Fe³⁺	1 5
- + 2+ 2+ 3+ ^МnO4 ⁺^8Н⁺⁵^{Fe →}^Mn^{+ 4Н}2^{О +}^5Fe

Сызба нұсқада екі жартылай элемент екі вертикалды сызықпен бөлінеді, ал тотығу- тотықсыздану жұбы – бір сызықпен. Вольтметр осындай гальваникалық элементтің электр қозғауыш күшін көрсетеді яғни потенциалдар айырымын
^Э.Қ.К.⁼^ЕOx ^{– E}Red
Тепе-теңдік потенциалдың заттар табиғатына, олардың концентрацияларына және температураға тәуелділігі Нернст теңдігімен өрнектеледі:

^EOx / Re d

 E^o

Ox / Re d

^RTln

nF

^aOx a

Re d

^EOx/Red ^{–тотығу-тотықсыздану жұбының реалды потенциалы, В}^EoOx/Red ^{– жұптың стандартты тотығу-тотықсыздану потенциалы,В}R – универсалды газ тұрақтысы (8,314 Дж/град^.моль)
F - Фарадей саны (96500 Кл)
Т – температура, К
n – тотығу-тотықсыздану жартылай реакциясына қатысқан электрондар саны а –активті концентрация.
Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш активтіктері 1-ге тең болғандағы жартылай реакцияның тотығу-тотықсыздану потенциалы стандартты потенциал деп аталады

^aOx

 a_Re_d 1

_ln^aOx
a

жүктеу/скачать 111.63 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6