İndirgeme özellikleri vardır Redoks özellikleri

2024 Yazar: Angel Austin | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 17:57

Tek tek atomların ve iyonların redoks özellikleri modern kimyada önemli bir konudur. Bu malzeme, elementlerin ve maddelerin aktivitesini açıklamaya, farklı atomların kimyasal özelliklerinin ayrıntılı bir karşılaştırmasını yapmaya yardımcı olur.

Oksitleyici ajan nedir

11. sınıftaki birleşik devlet sınavı ve 9. sınıftaki OGE için test soruları dahil olmak üzere kimyadaki birçok görev bu kavramla ilişkilidir. Oksitleyici bir ajan, kimyasal etkileşim sürecinde başka bir iyon veya atomdan elektron alan atomlar veya iyonlar olarak kabul edilir. Atomların oksitleyici özelliklerini analiz edersek, Mendeleev'in periyodik sistemine ihtiyacımız var. Tabloda soldan sağa doğru olan periyotlarda atomların oksitleme kabiliyeti artar, yani metalik olmayan özelliklere benzer şekilde değişir. Ana alt gruplarda bu parametre yukarıdan aşağıya doğru azalır. Oksitleme kabiliyetine sahip en güçlü basit maddeler arasında flor başı çeker. "Elektronegatiflik" gibi bir terim, yani bir kimyasal etkileşim durumunda bir atomun alma yeteneğielektronlar, oksitleyici özelliklerle eş anlamlı olarak kabul edilebilir. İki veya daha fazla kimyasal elementten oluşan karmaşık maddeler arasında parlak oksitleyici maddeler sayılabilir: potasyum permanganat, potasyum klorat, ozon.

İndirgeyici ajan nedir

Atomların indirgeme özellikleri, metalik özellikler sergileyen basit maddelerin özelliğidir. Periyodik tabloda soldan sağa doğru metalik özellikler zayıflar ve ana alt gruplarda (dikey olarak) artar. Geri kazanımın özü, dış enerji seviyesinde bulunan elektronların geri dönüşüdür. Elektron kabuklarının (seviyelerinin) sayısı ne kadar fazlaysa, kimyasal etkileşim sırasında "fazladan" elektronları vermek o kadar kolay olur.

Aktif (alkali, toprak alkali) metaller mükemmel indirgeme özelliklerine sahiptir. Ek olarak, benzer parametreler sergileyen maddeler, sülfür oksit (6), karbon monoksit olarak öne çıkıyoruz. Maksimum oksidasyon durumunu elde etmek için bu bileşikler indirgeyici özellikler sergilemeye zorlanır.

Oksidasyon süreci

Kimyasal bir etkileşim sırasında bir atom veya iyon başka bir atoma (iyon) elektron verirse, oksidasyon sürecinden bahsediyoruz. İndirgeyici özelliklerin ve oksitleyici gücün nasıl değiştiğini analiz etmek için, modern fizik yasalarının yanı sıra periyodik bir element tablosuna ihtiyacınız olacak.

Restorasyon süreci

İndirgeme süreçleri, aşağıdakilerden birinin iyonları tarafından kabul edilmesini içerir.doğrudan kimyasal etkileşim sırasında diğer atomlardan (iyonlardan) elektron atomları. Mükemmel indirgeyici maddeler nitritler, alkali metallerin sülfitleridir. Element sistemindeki indirgeme özellikleri, basit maddelerin metalik özelliklerine benzer şekilde değişir.

OVR Ayrıştırma Algoritması

Öğrencinin katsayıları bitmiş kimyasal reaksiyona yerleştirebilmesi için özel bir algoritma kullanması gerekir. Redoks özellikleri ayrıca analitik, organik ve genel kimyadaki çeşitli hesaplama problemlerinin çözülmesine yardımcı olur. Herhangi bir reaksiyonu ayrıştırma sırasını öneriyoruz:

1. İlk olarak, kuralları kullanarak mevcut her bir elementin oksidasyon durumunu belirlemek önemlidir.
2. Ardından, oksidasyon durumunu değiştiren atom veya iyonların reaksiyona katıldıkları belirlenir.
3. Eksi ve artı işaretleri, bir kimyasal reaksiyon sırasında verilen ve alınan serbest elektronların sayısını gösterir.
4. Ardından, tüm elektronların sayısı arasında minimum ortak kat belirlenir, yani alınan ve verilen elektronlar tarafından kalansız bölünen bir tam sayı.
5. Ardından kimyasal reaksiyonda yer alan elektronlara bölünür.
6. Ardından, hangi iyonların veya atomların indirgeyici özelliklere sahip olduğunu ve ayrıca oksitleyici ajanları belirleriz.
7. Son aşamada katsayıları denkleme koyun.

Elektronik terazi yöntemini kullanarak katsayıları bu reaksiyon şemasına yerleştirelim:

NaMnO₄ + hidrojen sülfür + sülfürik asit=S + Mn SO_{4 +…+…}

Problemi çözmek için algoritma

Etkileşimden sonra hangi maddelerin oluşması gerektiğini bulalım. Reaksiyonda zaten bir oksitleyici ajan bulunduğundan (manganez olacaktır) ve bir indirgeyici ajan tanımlandığından (kükürt olacaktır), oksidasyon durumlarının artık değişmediği maddeler oluşur. Ana reaksiyon, tuz ve oksijen içeren güçlü bir asit arasında gerçekleştiğinden, son maddelerden biri su, ikincisi ise sodyum tuzu, daha doğrusu sodyum sülfat olacaktır.

Şimdi elektron verme ve alma şeması yapalım:

- Mn⁺⁷ 5 alır e=Mn^+2.

Planın ikinci kısmı:

- S^-2 gives2e=S⁰

Deklemin bölümlerindeki tüm kükürt atomlarını toplamayı unutmadan, ilk reaksiyona katsayıları koyduk.

2NaMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO ₄ =5S + 2MnSO₄ + 8H₂O + Na₂SO _4.

Hidrojen peroksit içeren OVR analizi

OVR ayrıştırma algoritmasını kullanarak, devam eden reaksiyon için bir denklem oluşturabiliriz:

hidrojen peroksit + sülfürik asit + potasyum permagnanat=Mn SO_{4 + oksijen + …+…}

Oksidasyon durumları oksijen iyonunu (hidrojen peroksitte) ve potasyum permanganatta manganez katyonunu değiştirdi. Yani bir indirgeyici ajanımız olduğu gibi bir oksitleyici ajanımız da var.

Etkileşimden sonra hala ne tür maddelerin elde edilebileceğini belirleyelim. Bunlardan biri, oldukça açık bir şekilde bir asit ve bir tuz arasındaki reaksiyon olan su olacaktır. Potasyum yeni bir form oluşturmadı.maddeler, ikinci ürün, reaksiyon sülfürik asit ile olduğu için bir potasyum tuzu, yani sülfat olacaktır.

Şema:

2O ^– 2 elektron bağışlar ve O ₂^{'a dönüşür 0} 5

Mn⁺⁷ 5 elektron alır ve Mn iyonu olur^{+2 2}

Kasayıları ayarlayın.

5H₂O₂ + 3H₂SO₄ + 2KMnO₄=5O₂ + 2Mn SO₄ + 8H ₂O + K₂SO₄

Potasyum kromat içeren OVR analizi örneği

Elektronik denge yöntemini kullanarak katsayılı bir denklem yapacağız:

FeCl₂ + hidroklorik asit + potasyum kromat=FeCl₃+ CrCl_{3 + …+…}

Oksidasyon durumları, potasyum dikromatta demiri (ferrik klorür II'de) ve krom iyonunu değiştirdi.

Şimdi başka hangi maddelerin oluştuğunu bulmaya çalışalım. Biri tuz olabilir. Potasyum herhangi bir bileşik oluşturmadığından, bu nedenle ikinci ürün bir potasyum tuzu, daha doğrusu klorür olacaktır, çünkü reaksiyon hidroklorik asit ile gerçekleşmiştir.

Şema yapalım:

Fe⁺² gives e= Fe^{+3 6 redüktör,}

2Cr⁺⁶ 6 e=2Cr ^{+31 oksitleyiciyi kabul eder.}

İlk tepkimedeki katsayıları koyun:

6K₂Cr₂O₇ + FeCl₂+ 14HCl=7H₂O + 6FeCl₃ + 2CrCl_{3 + 2KCl}

ÖrnekPotasyum iyodür içeren OVR analizi

Kurallarla donanmış, bir denklem kuralım:

potasyum permanganat + sülfürik asit + potasyum iyodür…manganez sülfat + iyot +…+…

Oksidasyon durumları manganez ve iyodu değiştirdi. Yani bir indirgeyici madde ve bir oksitleyici madde mevcuttur.

Şimdi elimizde ne olduğunu bulalım. Bileşik potasyum ile olacak yani potasyum sülfat elde edeceğiz.

İyot iyonlarında kurtarma işlemleri gerçekleşir.

Bir elektron transfer şeması çizelim:

- Mn⁺⁷ 5 kabul eder e=Mn^{+2 2 bir oksidandır,}

- 2I^- uzaklaştır 2 e=I₂ ^{0 5 bir indirgeyici ajandır.}

İlk reaksiyona katsayıları yerleştirin, bu denklemdeki tüm kükürt atomlarını toplamayı unutmayın.

210KI + KMnO₄ + 8H₂SO₄ =2MnSO ₄ + 5I₂ + 6K₂SO₄ + 8H 2_O

Sodyum sülfit içeren OVR analizi örneği

Klasik yöntemi kullanarak devre için bir denklem oluşturacağız:

- sülfürik asit + KMnO_{4 + sodyum sülfit… sodyum sülfat + manganez sülfat +…+…}

Etkileşimden sonra sodyum tuzu, su elde ederiz.

Şema yapalım:

- Mn⁺⁷ 5 alır e=Mn^{+2 2,}

- S⁺⁴ 2 verir e=S^{+6 5.}

İncelenen reaksiyondaki katsayıları düzenleyin, katsayıları düzenlerken kükürt atomlarını eklemeyi unutmayın.

3H₂SO₄ + 2KMnO₄ + 5Na₂ SO₃ =K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Na₂ SO₄ + 3H_2O.

Azot içeren OVR analizi örneği

Aşağıdaki görevi yapalım. Algoritmayı kullanarak tam reaksiyon denklemini oluşturacağız:

- manganez nitrat + nitrik asit + PbO₂=HMnO₄+Pb(NO₃₎ 2₊

Hangi maddenin hala oluştuğunu analiz edelim. Reaksiyon güçlü bir oksitleyici madde ile tuz arasında gerçekleştiği için maddenin su olacağı anlamına gelir.

Elektron sayısındaki değişimi göster:

- Mn⁺² veriyor 5 e=Mn^{+7 2 indirgeyici ajanın özelliklerini gösterir,}

- Pb⁺⁴ alır 2 e=Pb^{+2 5 oksitleyici.}

3. İlk reaksiyonda katsayıları düzenleriz, orijinal denklemin sol tarafında bulunan tüm nitrojeni eklediğinizden emin olun:

- 2Mn(NO₃)₂ + 6HNO₃ + 5PbO 2 _=2HMnO4 _{+ 5Pb(NO}3₎2 _{+ 2H} 2_O.

Bu reaksiyon nitrojenin indirgeyici özelliklerini sergilemez.

Azot ile ikinci redoks reaksiyonu:

Zn + sülfürik asit + HNO₃=ZnSO_{4 + NO+…}

- Zn⁰ ver 2 e=Zn^{+23 restoratör olacak,}

N⁺⁵3 kabul eder e=N^{+2 2 bir oksitleyicidir.}

Verilen bir reaksiyondaki katsayıları düzenleyin:

3Zn + 3H₂SO₄ + 2HNO₃ =3ZnSO ₄ + 2NA + 4H_2O.

Redoks reaksiyonlarının önemi

En ünlü indirgeme reaksiyonları, bitkilerin özelliği olan fotosentezdir. Restoratif özellikler nasıl değişir? Biyosferde meydana gelen süreç, harici bir kaynak yardımıyla enerjide bir artışa yol açar. İnsanlığın ihtiyaçları için kullandığı bu enerjidir. Kimyasal elementlerle ilişkili oksidatif ve indirgeme reaksiyonlarının örnekleri arasında nitrojen, karbon ve oksijen bileşiklerinin dönüşümleri özellikle önemlidir. Fotosentez sayesinde dünya atmosferi, canlı organizmaların gelişimi için gerekli olan bir bileşime sahiptir. Fotosentez sayesinde hava kabuğundaki karbondioksit miktarı artmaz, Dünya yüzeyi aşırı ısınmaz. Bitki sadece bir redoks reaksiyonu yardımıyla gelişmekle kalmaz, aynı zamanda insanlar için gerekli olan oksijen ve glikoz gibi maddeleri de oluşturur. Bu kimyasal reaksiyon olmadan, doğadaki maddelerin tam bir döngüsü ve organik yaşamın varlığı imkansızdır.

RIA'nın pratik uygulaması

Metalin yüzeyini korumak için, aktif metallerin onarıcı özelliklere sahip olduğunu bilmeniz gerekir, böylece kimyasal korozyon sürecini yavaşlatırken yüzeyi daha aktif bir element tabakasıyla kaplayabilirsiniz. Redoks özelliklerinin varlığı nedeniyle içme suyu arıtılır ve dezenfekte edilir. Katsayıları denkleme doğru yerleştirmeden hiçbir problem çözülemez. Hatalardan kaçınmak için, tüm redoksları anlamak önemlidir.parametreler.

Kimyasal korozyona karşı koruma

Korozyon, insan yaşamı ve faaliyetleri için özel bir sorundur. Bu kimyasal dönüşüm sonucunda metalde tahribat meydana gelir, arabanın parçaları, takım tezgahları operasyonel özelliklerini kaybeder. Böyle bir sorunu düzeltmek için sırt koruması kullanılır, metal bir vernik veya boya tabakası ile kaplanır ve korozyon önleyici alaşımlar kullanılır. Örneğin, bir demir yüzey bir aktif metal - alüminyum tabakası ile kaplanmıştır.

Sonuç

İnsan vücudunda çeşitli iyileşme reaksiyonları meydana gelir, sindirim sisteminin normal işleyişini sağlar. Fermantasyon, çürüme, solunum gibi temel yaşam süreçleri de onarıcı özelliklerle ilişkilidir. Gezegenimizdeki tüm canlılar benzer yeteneklere sahiptir. Elektronların geri dönüşü ve kabulü ile reaksiyonlar olmadan madencilik, amonyak, alkaliler ve asitlerin endüstriyel üretimi imkansızdır. Analitik kimyada, tüm hacimsel analiz yöntemleri kesin olarak redoks işlemlerine dayanır. Kimyasal korozyon gibi hoş olmayan bir fenomene karşı mücadele de bu süreçlerin bilgisine dayanmaktadır.