როგორ მოვაგვაროთ რედოქსის რეაქციები? დაჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები (ORR): მაგალითები როგორ გავაკეთოთ ORR ქიმიაში 9

რა უპასუხოს ადამიანს, რომელსაც აინტერესებს, როგორ გადაჭრას რედოქსის რეაქციები? ისინი გადაუჭრელია. თუმცა, როგორც ყველა სხვა. ქიმიკოსები ჩვეულებრივ არ ხსნიან რეაქციებს ან მათ განტოლებებს. ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციისთვის (ORR) შეგიძლიათ შექმნათ განტოლება და განათავსოთ მასში კოეფიციენტები. მოდით შევხედოთ როგორ გავაკეთოთ ეს.

ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი

რედოქსის რეაქცია არის რეაქცია, რომელშიც იცვლება რეაქტანტების ჟანგვის მდგომარეობა. ეს იმიტომ ხდება, რომ ერთ-ერთი ნაწილაკი თმობს ელექტრონებს (მას რედუქტორს უწოდებენ), ხოლო მეორე იღებს მათ (ჟანგვის აგენტს).

შემცირების აგენტი, რომელიც კარგავს ელექტრონებს, იჟანგება, ანუ ის ზრდის ჟანგვის მდგომარეობის მნიშვნელობას. მაგალითად, ჩანაწერი: ნიშნავს, რომ თუთიამ დატოვა 2 ელექტრონი, ანუ დაჟანგდა. ის რესტავრატორია. ჟანგვის ხარისხი, როგორც ზემოთ მოყვანილი მაგალითიდან ჩანს, გაიზარდა. – აქ გოგირდი იღებს ელექტრონებს, ანუ მცირდება. ის არის ჟანგვის აგენტი. მისი დაჟანგვის დონე შემცირდა.

ვინმეს შეიძლება გაუკვირდეს, რატომ ემატება ელექტრონები, რატომ მცირდება ჟანგვის მდგომარეობა, მაგრამ როდესაც ისინი იკარგება, პირიქით, იზრდება? ყველაფერი ლოგიკურია. ელექტრონი არის ნაწილაკი მუხტით -1, შესაბამისად, მათემატიკური თვალსაზრისით, ჩანაწერი უნდა წაიკითხოს შემდეგნაირად: 0 – (-1) = +1, სადაც (-1) არის ელექტრონი. მაშინ ეს ნიშნავს: 0 + (-2) = -2, სადაც (-2) არის ორი ელექტრონი, რომლებიც გოგირდის ატომმა მიიღო.

ახლა განიხილეთ რეაქცია, რომელშიც ორივე პროცესი ხდება:

ნატრიუმი რეაგირებს გოგირდთან და წარმოქმნის ნატრიუმის სულფიდს. ნატრიუმის ატომები იჟანგება, ტოვებს თითო ელექტრონს, ხოლო გოგირდის ატომები მცირდება, იძენს ორს. თუმცა, ეს შეიძლება იყოს მხოლოდ ქაღალდზე. ფაქტობრივად, ჟანგვის აგენტმა თავის თავს ზუსტად იმდენი ელექტრონი უნდა დაუმატოს, რამდენიც მათ აღმდგენი აგენტმა მისცა. ბუნებაში, ბალანსი შენარჩუნებულია ყველაფერში, მათ შორის რედოქს პროცესებში. მოდით ვაჩვენოთ ელექტრონული ბალანსი ამ რეაქციისთვის:

მოცემული და მიღებული ელექტრონების რაოდენობას შორის ჯამური ჯერადი არის 2. მისი გაყოფა ნატრიუმზე (2:1=1) და გოგირდზე (2:2=1) მოცემულ ელექტრონების რაოდენობაზე, მივიღებთ ამ განტოლების კოეფიციენტებს. ანუ, განტოლების მარჯვენა და მარცხენა მხარეს უნდა იყოს თითო გოგირდის ატომი (მნიშვნელობა, რომელიც მიღებულია საერთო ჯერადის გაყოფით გოგირდის მიერ მიღებული ელექტრონების რაოდენობაზე) და ორი ნატრიუმის ატომი. მარცხნივ დაწერილ დიაგრამაზე ჯერ კიდევ არის მხოლოდ ერთი ნატრიუმის ატომი. გავაორმაგოთ ნატრიუმის ფორმულის წინ კოეფიციენტის 2-ის დაყენებით. ნატრიუმის ატომების მარჯვენა მხარე უკვე შეიცავს 2 (Na2S).

ჩვენ შევადგინეთ განტოლება უმარტივესი რედოქსის რეაქციისთვის და მასში მოვათავსეთ კოეფიციენტები ელექტრონული ბალანსის მეთოდით.

მოდით შევხედოთ, თუ როგორ უნდა "გადაჭრა" უფრო რთული რედოქსული რეაქციები. მაგალითად, როდესაც კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა რეაგირებს იმავე ნატრიუმთან, წარმოიქმნება წყალბადის სულფიდი, ნატრიუმის სულფატი და წყალი. მოდით ჩამოვწეროთ დიაგრამა:

მოდით განვსაზღვროთ ყველა ელემენტის ატომების ჟანგვის მდგომარეობა:

შეცვალა ხელოვნება. მხოლოდ ნატრიუმი და გოგირდი. მოდით დავწეროთ ჟანგვის და შემცირების ნახევრად რეაქციები:

ვიპოვოთ უმცირესი საერთო ჯერადი 1-ზე (რამდენი ელექტრონი დატოვა ნატრიუმმა) და 8-ს (გოგირდის მიერ მიღებული უარყოფითი მუხტების რაოდენობა), გავყოთ 1-ზე, შემდეგ 8-ზე. შედეგი არის Na და S ატომების რაოდენობა ორივეზე. მარჯვენა და მარცხენა.

მოდით ჩავწეროთ ისინი განტოლებაში:

გოგირდის მჟავას ფორმულის წინ ჯერ არ ვათავსებთ ბალანსის კოეფიციენტებს. ჩვენ ვითვლით სხვა ლითონებს, ასეთის არსებობის შემთხვევაში, შემდეგ მჟავას ნარჩენებს, შემდეგ H, და ბოლოს, მაგრამ არანაკლებ ვამოწმებთ ჟანგბადს.

ამ განტოლებაში მარჯვნივ და მარცხნივ ნატრიუმის 8 ატომი უნდა იყოს, გოგირდმჟავას ნარჩენები ორჯერ გამოიყენება. აქედან 4 ხდება მარილის შემქმნელი (Na2SO4-ის ნაწილი) და ერთი გადაიქცევა H2S-ად, ანუ სულ უნდა მოიხმაროს გოგირდის 5 ატომი. გოგირდმჟავას ფორმულის წინ ვდებთ 5-ს.

ვამოწმებთ H: მარცხენა მხარეს არის 5×2=10 H ატომები, მარჯვენა მხარეს მხოლოდ 4, რაც იმას ნიშნავს, რომ წყლის წინ ვათავსებთ კოეფიციენტს 4-ს (გოგირდწყალბადის წინ არ შეიძლება დადგეს, რადგან ის ბალანსიდან გამომდინარეობს, რომ მარჯვნივ და მარცხნივ უნდა იყოს 1 H2S მოლეკულა, ვამოწმებთ ჟანგბადს, მარცხნივ არის 20 O ატომი, მარჯვნივ გოგირდმჟავას 4x4 და წყლისგან 4. ყველაფერი ემთხვევა, რაც ნიშნავს, რომ მოქმედებები სწორად შესრულდა.

ეს არის აქტივობის ერთ-ერთი ტიპი, რომელიც შეიძლება ჰქონდეს მხედველობაში ვინმემ, ვინც იკითხა, როგორ ამოხსნას რედოქსის რეაქციები. თუ ეს კითხვა ნიშნავდა "დაასრულეთ ORR განტოლება" ან "დაამატეთ რეაქციის პროდუქტები", მაშინ ასეთი ამოცანის შესასრულებლად საკმარისი არ არის ელექტრონული ბალანსის შედგენა. ზოგიერთ შემთხვევაში, თქვენ უნდა იცოდეთ რა არის ჟანგვის/აღდგენითი პროდუქტები, როგორ მოქმედებს მათზე გარემოს მჟავიანობა და სხვადასხვა ფაქტორები, რომლებიც განხილული იქნება სხვა სტატიებში.

რედოქსის რეაქციები - ვიდეო

ეს განყოფილება შეიცავს დავალებებს ამ თემაზე. მოცემულია ამოცანების მაგალითები რეაქციის განტოლებების შედგენის, რედოქსის პოტენციალის და ORR-ის წონასწორობის მუდმივების და სხვათა შესახებ.

ამოცანა 1. რომელ ნაერთებსა და მარტივ ნივთიერებებს შეუძლიათ გამოიჩინონ მხოლოდ ჟანგვის თვისებები? აირჩიეთ შემდეგი ნივთიერებები შემოთავაზებული სიიდან: NH 3, CO, SO 2, K 2 MnO 4, Cl 2, HNO 2. შექმენით ელექტრონული ბალანსის განტოლება, დაალაგეთ კოეფიციენტები რეაქციის განტოლებაში:

HNO 3 + H 2 S = H 2 SO 4 + NO + H 2 O.

გამოსავალი.

მარტივი ნივთიერებები, რომელთა ატომებს არ შეუძლიათ ელექტრონის დათმობა, მაგრამ შეუძლიათ მხოლოდ რეაქციებში მისი დამატება, მხოლოდ. მარტივი ნივთიერებებიდან ერთადერთი ჟანგვის აგენტი შეიძლება იყოს ფტორი F2, რომლის ატომებს აქვთ ყველაზე მაღალი ელექტრონეგატიურობა. რთულ ნაერთებში - თუ ატომი, რომელიც ამ ნაერთის ნაწილია (და ცვლის ჟანგვის მდგომარეობას) არის ყველაზე მაღალ დაჟანგვის მდგომარეობაში, მაშინ ამ ნაერთს ექნება მხოლოდ ჟანგვის თვისებები.

ნაერთების შემოთავაზებული სიიდან არ არსებობს ნივთიერებები, რომლებსაც მხოლოდ ჟანგვის თვისებები ექნებოდათ, რადგან ისინი ყველა შუალედური ჟანგვის მდგომარეობაშია.

მათ შორის ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტია Cl2, მაგრამ უფრო ელექტროუარყოფითი ატომების რეაქციებში ის გამოავლენს შემცირების თვისებებს.

N -3 H 3, C +2 O, S +4 O 2, K 2 Mn +6 O 4, Cl 0 2, HN +3 O 2

HNO 3 + H 2 S = H 2 SO 4 + NO + H 2 O.

შევადგინოთ ელექტრონული განტოლებები:

N +5 +3e - = N +2 | 8 ჟანგვის აგენტი

S -2 - 8e - = S +6 | 3 შემცირების აგენტი

დავამატოთ ორი განტოლება

8N +5 +3S -2 — = 8N +2 + 3S +6

მოდით ჩავანაცვლოთ კოეფიციენტები მოლეკულური განტოლება:

8HNO 3 + 3H 2 S = 3H 2 SO 4 + 8NO + 4H 2 O.

ამოცანა 2. რატომ შეუძლია აზოტმჟავას გამოავლინოს როგორც ჟანგვის, ასევე აღმდგენი თვისებები? შეადგინეთ HNO 2-ის რეაქციების განტოლებები: ა) ბრომიან წყალთან; ბ) HI-სთან; გ) KMnO 4-ით. რა ფუნქციას ასრულებს აზოტის მჟავა ამ რეაქციებში?

გამოსავალი.

HN +3 O 2 — აზოტის მჟავაში აზოტის დაჟანგვის მდგომარეობა არის +3 (შუალედური დაჟანგვის მდგომარეობა). აზოტს ამ დაჟანგვის მდგომარეობაში შეუძლია ელექტრონების მიღებაც და დონაციაც, ე.ი. შეიძლება იყოს როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე შემცირების აგენტი.

ა) HNO 2 + Br 2 + H 2 O = 2HBr + HNO 3

N +3 – 2 e = N +5 | 1 შემცირების აგენტი

Br 2 0 + 2 e = 2Br - | 1 ჟანგვის აგენტი

N +3 + Br 2 = N +5 + 2Br -

ბ) HNO 2 + 2HI = I 2 + 2NO + 2H 2 O

N +3 + e = N +2 | 1 ჟანგვის აგენტი

2I — — 2 e = I 2 | 1 შემცირების აგენტი

N +3 + 2I - = N +2 + I 2

V) 5HNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5HNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

N +3 – 2 e = N +5 | 5 შემცირების აგენტი

Mn +7 + 5 e = Mn +2 | 2 ჟანგვის აგენტი

5N +3 + 2Mn +7 = 5N +5 + 2Mn +2

ამოცანა 3. განსაზღვრეთ ყველა კომპონენტის დაჟანგვის მდგომარეობა, რომლებიც ქმნიან შემდეგ ნაერთებს: HCl, Cl 2, HClO 2, HClO 3, Cl 2 O 7. რომელი ნივთიერებებია მხოლოდ ჟანგვის აგენტები, მხოლოდ აღმდგენი საშუალებები და ჟანგვის აგენტები და აღმდგენი საშუალებები? დაალაგეთ კოეფიციენტები რეაქციის განტოლებაში:

KClO 3 → KC1 + KClO 4.

მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი.

გამოსავალი.

ქლორიშეიძლება გამოავლინოს ჟანგვის მდგომარეობა -1-დან +7-მდე.

უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობა, შეიძლება იყოს მხოლოდ ჟანგვის აგენტები, ე.ი. შეუძლია მხოლოდ ელექტრონების მიღება.

მასში ქლორის შემცველი ნაერთები ყველაზე დაბალი ჟანგვის მდგომარეობა, შეიძლება იყოს მხოლოდ რესტავრატორები, ე.ი. შეუძლია მხოლოდ ელექტრონების დონაცია.

მასში ქლორის შემცველი ნაერთები შუალედური დაჟანგვის მდგომარეობა, შეიძლება იყოს მსგავსი შემცირების აგენტები,ასე და ჟანგვის აგენტები, ე.ი. მათ შეუძლიათ ელექტრონების მიცემაც და მიღებაც.

H +1 Cl -1, Cl 0 2, H +1 Cl +3 O 2 -2, H +1 Cl +5 O 3 -2, Cl 2 +7 O 7 -2

ამრიგად, ამ სერიაში

მხოლოდ ჟანგვის აგენტი - Cl2O7

მხოლოდ დამამცირებელი - HCl

შეიძლება იყოს როგორც ჟანგვის, ასევე შემცირების აგენტი - Cl 2, HClO 2, HClO 3

KClO 3 → KC1 + KClO 4.

შევადგინოთ ელექტრონული განტოლებები

Cl +5 +6e - = Cl - | 2 | 1 ჟანგვის აგენტი

Cl +5 -2e - = Cl +7 | 6 | 3 შემცირების აგენტი

დავალაგოთ კოეფიციენტები

4Cl +5 = Cl - + 3Cl +7

4KlO 3 → KC1 + 3KlO 4.

ამოცანა 4. ჩამოთვლილი რეაქციებიდან რომელია ინტრამოლეკულური? დაალაგეთ კოეფიციენტები რეაქციის განტოლებებში. მიუთითეთ შემცირების და ჟანგვის აგენტი.

ა) KNO 3 = KNO 2 + O 2;

ბ) Mq+ N 2 = Mq 3 N 2;

გამოსავალი.

გამოსავალი.

გამოსავალი.

NO 2 - + H 2 O - 2e - = NO 3 - + 2H + | 5 შემცირების აგენტი

დავამატოთ ორი ნახევრად რეაქციათითოეულს გავამრავლებთ შესაბამის კოეფიციენტზე:

2MnO 4 - + 16H + + 5NO 2 - + 5H 2 O = 2Mn 2+ + 8H 2 O + 5NO 3 - + 10H +

იდენტური პირობების გაუქმების შემდეგ ვიღებთ იონური განტოლება:

2MnO 4 - + 6H + + 5NO 2 - = 2Mn 2+ + 3H 2 O + 5NO 3 -

მოდით ჩავანაცვლოთ კოეფიციენტები მოლეკულური განტოლებადა გაათანაბრე მისი მარჯვენა და მარცხენა მხარეები:

2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5KNO 3 + 3H 2 O

ამოცანა 7. დაადგინეთ კოეფიციენტები რედოქს რეაქციების განტოლებებში ელექტრონული ბალანსის მეთოდით:

Zn + HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O

Zn + H 2 SO 4 (კონს.) = ZnSO 4 + SO 2 + H 2 O

გამოსავალი.

4Zn + 10HNO 3 = 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

შევადგინოთ ელექტრონული განტოლებები

Zn 0 – 2 e = Zn 2+ | 8 | 4 | შემცირების აგენტი

N +5 + 8 e = N 3- | 2 | 1 | ოქსიდიზატორი

4Zn 0 + N +5 = 4Zn 2+ + N 3-

Zn + 2H 2 SO 4 (კონს.) = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

შევადგინოთ ელექტრონული განტოლებები

Zn 0 – 2 e = Zn 2+ | 2 | 1 შემცირების აგენტი

S +6 + 2 e = S +4 | 2 | 1 ჟანგვის აგენტი

Zn 0 + S +6 = Zn 2+ + S +4

ამოცანა 8. შესაძლებელია თუ არა K 2 Cr 2 O 7 მჟავე გარემოში ჟანგვის საშუალებად გამოყენება შემდეგ პროცესებში სტანდარტულ პირობებში:

ა) 2F - -2e - = F 2, E 0 = 2,85 ვ

ბ) 2Cl - -2e - = Cl 2, E 0 = 1,36 ვ

გ) 2Br - -2e - = Br 2, E 0 = 1,06 ვ

დ) 2I - -2e - = I 2, E 0 = 0,54 ვ

სისტემის სტანდარტული რედოქს პოტენციალი

Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - = 2Cr 3+ + 7H 2 O უდრის E 0 = 1.33 ვ

გამოსავალი.

იმისათვის, რომ დადგინდეს OVR ნაკადის შესაძლებლობა წინა მიმართულებით, აუცილებელია იპოვოთ

EMF = E 0 ok - E 0 აღდგენა

თუ ნაპოვნი ღირებულება EMF > 0, მაშინ ეს რეაქცია შესაძლებელია.

ასე რომ, მოდით განვსაზღვროთ შესაძლებელია თუ არა ეს K2Cr2O7გამოიყენე, როგორც ჟანგვის აგენტიშემდეგ გალვანურ უჯრედებში:

F 2 |F — || Cr 2 O 7 2- |Cr 3+ E = 1,33 – 2,85 = -1,52 ვ

Cl 2 |Cl - || Cr 2 O 7 2- |Cr 3+ E = 1,33 – 1,36 = -0,03 ვ

Br 2 |Br - || Cr 2 O 7 2- |Cr 3+ E = 1,33 – 1,06 = +0,27 ვ

I 2 |I — || Cr 2 O 7 2- |Cr 3+ E = 1,33 – 0,54 = +0,79 ვ

ამრიგად, კალიუმის დიქრომატი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ჟანგვის აგენტი შემდეგი პროცესებისთვის:

2Br - -2e - = Br 2 და 2I - -2e - = I

ამოცანა 9. გამოთვალეთ სისტემის რედოქს პოტენციალი

MnO 4 - + 8H + +5e - = Mn 2+ + 4H 2 O

თუ C(MnO 4 -)=10 -5 M, C(Mn 2+)=10 -2 M, C(H +)=0.2 M.

გამოსავალი.

ჟანგვის შემცირების პოტენციალი გამოითვლება გამოყენებით ნერნსტის განტოლება:

E= + (0,059/ ო)ლგ (კარგად /C მზე)

შემცირებულ სისტემაში დაჟანგული ფორმაარიან MnO 4 - და H +, და ში შემცირებული ფორმა - Mn 2+, Ამიტომაც:

= 1.51 + (0.059/5)ლგ (10 -5 *0.2/10 -2) = 1.46 ვ

ამოცანა 10. გამოთვალეთ რედოქსის რეაქციის წონასწორობის მუდმივი სტანდარტული პირობებისთვის:

2KMnO 4 + 5HBr + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5HBrO + K 2 SO 4 + 3H 2 O

გამოსავალი.

წონასწორობის მუდმივი Kრედოქს რეაქცია დაკავშირებულია რედოქს პოტენციალთან თანაფარდობით:

logK = (E 1 0 -E 2 0)n/0.059

მოდით განვსაზღვროთ რომელი იონებია ამ რეაქციაში ჟანგვის და აღმდგენი საშუალება:

MnO 4 - + 8H + +5e - = Mn 2+ + 4H 2 O | 2 ჟანგვის აგენტი

Br - + H 2 O - 2e - = HBrO + H + | 5 შემცირების აგენტი

ელექტრონების საერთო რაოდენობამონაწილეობა OVR-ში n=10

E 1 0 (ჟანგვის აგენტი) = 1,51 ვ

E 2 0 (შემცირების აგენტი) = 1,33 ვ

მოდით ჩავანაცვლოთ მონაცემების მიმართებაში TO:

logK = (1.51 - 1.33)10/0.059

= 3,22*10 30

კატეგორიები,

9.1. რა არის ქიმიური რეაქციები?

გავიხსენოთ, რომ ბუნებაში არსებულ ნებისმიერ ქიმიურ მოვლენას ქიმიურ რეაქციას ვუწოდებთ. ქიმიური რეაქციის დროს ზოგიერთი ქიმიური ბმა იშლება და სხვები წარმოიქმნება. რეაქციის შედეგად ზოგიერთი ქიმიური ნივთიერებისგან მიიღება სხვა ნივთიერებები (იხ. თავი 1).

§ 2.5 საშინაო დავალების შესრულებისას თქვენ გაეცანით რეაქციის ოთხი ძირითადი ტიპის ტრადიციულ შერჩევას ქიმიური გარდაქმნების მთელი ნაკრებიდან, შემდეგ კი შესთავაზეთ მათი სახელები: კომბინაციის, დაშლის, ჩანაცვლების და გაცვლის რეაქციები.

ნაერთის რეაქციების მაგალითები:

C + O 2 = CO 2; (1)
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3; (2)
NH 3 + CO 2 + H 2 O = NH 4 HCO 3. (3)

დაშლის რეაქციების მაგალითები:

2Ag 2 O 4Ag + O 2; (4)
CaCO 3 CaO + CO 2; (5)
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O. (6)

ჩანაცვლების რეაქციების მაგალითები:

CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu; (7)
2NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2; (8)
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2. (9)

გაცვლითი რეაქციები- ქიმიური რეაქციები, რომლებშიც საწყისი ნივთიერებები თითქოს ცვლის მათ შემადგენელ ნაწილებს.

გაცვლითი რეაქციების მაგალითები:

Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2H 2 O; (10)
HCl + KNO 2 = KCl + HNO 2; (თერთმეტი)
AgNO 3 + NaCl = AgCl + NaNO 3. (12)

ქიმიური რეაქციების ტრადიციული კლასიფიკაცია არ მოიცავს მათ მთელ მრავალფეროვნებას - რეაქციების ოთხი ძირითადი ტიპის გარდა, ასევე არსებობს მრავალი უფრო რთული რეაქცია.
ორი სხვა სახის ქიმიური რეაქციების იდენტიფიცირება ემყარება მათში ორი მნიშვნელოვანი არაქიმიური ნაწილაკების მონაწილეობას: ელექტრონი და პროტონი.
ზოგიერთი რეაქციის დროს ხდება ელექტრონების სრული ან ნაწილობრივი გადატანა ერთი ატომიდან მეორეზე. ამ შემთხვევაში იცვლება საწყისი ნივთიერებების შემადგენელი ელემენტების ატომების ჟანგვის მდგომარეობები; მოცემული მაგალითებიდან ეს არის რეაქციები 1, 4, 6, 7 და 8. ამ რეაქციებს ე.წ. რედოქსი.

რეაქციების სხვა ჯგუფში, წყალბადის იონი (H +), ანუ პროტონი, გადადის ერთი რეაქტიული ნაწილაკიდან მეორეზე. ასეთ რეაქციებს ე.წ მჟავა-ტუტოვანი რეაქციებიან პროტონის გადაცემის რეაქციები.

მოყვანილ მაგალითებს შორის ასეთი რეაქციებია რეაქციები 3, 10 და 11. ამ რეაქციების ანალოგიით, რედოქს რეაქციებს ზოგჯერ უწოდებენ. ელექტრონის გადაცემის რეაქციები. OVR-ს გაეცნობით § 2-ში, ხოლო KOR-ს შემდეგ თავებში.

შეერთების რეაქციები, დაშლის რეაქციები, ჩანაცვლების რეაქციები, გაცვლის რეაქციები, რედოქსის რეაქციები, მჟავა-ფუძის რეაქციები.
ჩამოწერეთ რეაქციის განტოლებები შემდეგი სქემების შესაბამისი:
ა) HgO Hg + O 2 ( ); ბ) Li ​​2 O + SO 2 Li 2 SO 3; გ) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O ( );
დ) Al + I 2 AlI 3; ე) CuCl 2 + Fe FeCl 2 + Cu; ე) Mg + H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4) 2 + H 2;
ზ) Al + O 2 Al 2 O 3 ( ); ი) KClO 3 + P P 2 O 5 + KCl ( ); კ) CuSO 4 + Al Al 2 (SO 4) 3 + Cu;
ლ) Fe + Cl 2 FeCl 3 ( ); მ) NH 3 + O 2 N 2 + H 2 O ( ); მ) H 2 SO 4 + CuO CuSO 4 + H 2 O.
მიუთითეთ რეაქციის ტრადიციული ტიპი. მონიშნეთ რედოქსი და მჟავა-ტუტოვანი რეაქციები. რედოქს რეაქციებში მიუთითეთ ელემენტების რომელი ატომები ცვლის ჟანგვის მდგომარეობას.

9.2. რედოქსის რეაქციები

განვიხილოთ რედოქსის რეაქცია, რომელიც ხდება აფეთქების ღუმელებში რკინის საბადოდან რკინის (უფრო ზუსტად, თუჯის) სამრეწველო წარმოების დროს:

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2.

მოდით განვსაზღვროთ ატომების ჟანგვის მდგომარეობები, რომლებიც ქმნიან როგორც საწყის ნივთიერებებს, ასევე რეაქციის პროდუქტებს

Fe2O3 + = 2 Fe +

როგორც ხედავთ, ნახშირბადის ატომების დაჟანგვის მდგომარეობა რეაქციის შედეგად გაიზარდა, რკინის ატომების დაჟანგვის მდგომარეობა შემცირდა, ხოლო ჟანგბადის ატომების ჟანგვის მდგომარეობა უცვლელი დარჩა. შესაბამისად, ამ რეაქციაში ნახშირბადის ატომებმა განიცადეს დაჟანგვა, ანუ დაკარგეს ელექტრონები ( დაჟანგული), ხოლო რკინის ატომები – შემცირება, ანუ მათ დაამატეს ელექტრონები ( ამოღებული) (იხ. § 7.16). OVR-ის დასახასიათებლად გამოიყენება ცნებები ოქსიდიზატორიდა შემცირების აგენტი.

ამრიგად, ჩვენს რეაქციაში ჟანგვის ატომები არის რკინის ატომები, ხოლო აღმდგენი ატომები არის ნახშირბადის ატომები.

ჩვენს რეაქციაში, ჟანგვის აგენტია რკინის (III) ოქსიდი, ხოლო აღმდგენი აგენტი არის ნახშირბადის (II) მონოქსიდი.
იმ შემთხვევებში, როდესაც ჟანგვის ატომები და აღმდგენი ატომები ერთი და იგივე ნივთიერების ნაწილია (მაგალითად: რეაქცია 6 წინა აბზაციდან), არ გამოიყენება ცნებები "დაჟანგვის ნივთიერება" და "აღმდგენი ნივთიერება".
ამრიგად, ტიპიური ჟანგვის აგენტები არის ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს ატომებს, რომლებიც მიდრეკილნი არიან მოიპოვონ ელექტრონები (მთლიანად ან ნაწილობრივ), რაც ამცირებს მათ ჟანგვის მდგომარეობას. მარტივი ნივთიერებებიდან ეს ძირითადად არის ჰალოგენები და ჟანგბადი, უფრო მცირე რაოდენობით კი გოგირდი და აზოტი. რთული ნივთიერებებიდან - ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავენ ატომებს უფრო მაღალ დაჟანგვის მდგომარეობებში, რომლებიც არ არიან მიდრეკილნი ამ დაჟანგვის მდგომარეობებში მარტივი იონების წარმოქმნისკენ: HNO 3 (N +V), KMnO 4 (Mn +VII), CrO 3 (Cr +VI), KClO 3 (Cl +V), KClO 4 (Cl +VII) და ა.შ.
ტიპიური შემცირების აგენტები არის ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს ატომებს, რომლებიც მიდრეკილნი არიან მთლიანად ან ნაწილობრივ აჩუქონ ელექტრონები, გაზარდონ მათი დაჟანგვის მდგომარეობა. მარტივ ნივთიერებებს მიეკუთვნება წყალბადი, ტუტე და მიწის ტუტე ლითონები და ალუმინი. რთული ნივთიერებებიდან - H 2 S და სულფიდები (S –II), SO 2 და სულფიტები (S +IV), იოდიდები (I –I), CO (C +II), NH 3 (N –III) და სხვ.
ზოგადად, თითქმის ყველა რთულ და ბევრ მარტივ ნივთიერებას შეუძლია გამოავლინოს როგორც ჟანგვის, ასევე შემცირების თვისებები. Მაგალითად:
SO 2 + Cl 2 = S + Cl 2 O 2 (SO 2 არის ძლიერი შემცირების აგენტი);
SO 2 + C = S + CO 2 (t) (SO 2 არის სუსტი ჟანგვის აგენტი);
C + O 2 = CO 2 (t) (C არის შემცირების აგენტი);
C + 2Ca = Ca 2 C (t) (C არის ჟანგვის აგენტი).
მოდით დავუბრუნდეთ რეაქციას, რომელიც განვიხილეთ ამ განყოფილების დასაწყისში.

Fe2O3 + = 2 Fe +

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ რეაქციის შედეგად, ჟანგვის ატომები (Fe + III) გადაიქცა აღმდგენი ატომებად (Fe 0), ხოლო აღმდგენი ატომები (C + II) გადაიქცა ჟანგვის ატომებად (C + IV). მაგრამ CO 2 არის ძალიან სუსტი ჟანგვის აგენტი ნებისმიერ პირობებში და რკინა, მიუხედავად იმისა, რომ შემცირების აგენტია, ამ პირობებში გაცილებით სუსტია ვიდრე CO. ამრიგად, რეაქციის პროდუქტები არ რეაგირებენ ერთმანეთთან და საპირისპირო რეაქცია არ ხდება. მოცემული მაგალითი არის ზოგადი პრინციპის ილუსტრაცია, რომელიც განსაზღვრავს OVR-ის დინების მიმართულებას:

რედოქსის რეაქციები მიმდინარეობს სუსტი ჟანგვის აგენტის და სუსტი შემცირების აგენტის წარმოქმნის მიმართულებით.

ნივთიერებების რედოქს თვისებების შედარება შესაძლებელია მხოლოდ იდენტურ პირობებში. ზოგიერთ შემთხვევაში, ეს შედარება შეიძლება მოხდეს რაოდენობრივად.
ამ თავის პირველი აბზაცის საშინაო დავალების შესრულებისას თქვენ დარწმუნდით, რომ საკმაოდ რთულია კოეფიციენტების შერჩევა რეაქციის ზოგიერთ განტოლებაში (განსაკუთრებით ORR). ამ ამოცანის გასამარტივებლად რედოქს რეაქციების შემთხვევაში გამოიყენება შემდეგი ორი მეთოდი:
ა) ელექტრონული ბალანსის მეთოდიდა
ბ) ელექტრონ-იონური ბალანსის მეთოდი.
ელექტრონულ ბალანსის მეთოდს ახლა შეისწავლით, ელექტრონულ-იონური ბალანსის მეთოდს კი ჩვეულებრივ უმაღლეს სასწავლებლებში სწავლობენ.
ორივე ეს მეთოდი ემყარება იმ ფაქტს, რომ ქიმიურ რეაქციებში ელექტრონები არც ქრება და არც არსად ჩნდება, ანუ ატომების მიერ მიღებული ელექტრონების რაოდენობა უდრის სხვა ატომების მიერ დათმობილი ელექტრონების რაოდენობას.
ელექტრონების ბალანსის მეთოდში მოცემული და მიღებული ელექტრონების რაოდენობა განისაზღვრება ატომების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებით. ამ მეთოდის გამოყენებისას აუცილებელია იცოდეთ როგორც საწყისი ნივთიერებების, ასევე რეაქციის პროდუქტების შემადგენლობა.
მოდით შევხედოთ ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებას მაგალითების გამოყენებით.

მაგალითი 1.მოდით შევქმნათ განტოლება რკინის რეაქციაზე ქლორთან. ცნობილია, რომ ამ რეაქციის პროდუქტია რკინა(III) ქლორიდი. მოდით ჩამოვწეროთ რეაქციის სქემა:

Fe + Cl 2 FeCl 3 .

მოდით განვსაზღვროთ ყველა ელემენტის ატომების ჟანგვის მდგომარეობები, რომლებიც ქმნიან რეაქციაში მონაწილე ნივთიერებებს:

რკინის ატომები ჩუქნიან ელექტრონებს, ხოლო ქლორის მოლეკულები იღებენ მათ. მოდით გამოვხატოთ ეს პროცესები ელექტრონული განტოლებები:
Fe - 3 – = Fe + III,
Cl2+2 e –= 2Cl –I.

იმისათვის, რომ მოცემული ელექტრონების რაოდენობა იყოს მიღებული ელექტრონების რაოდენობის ტოლი, პირველი ელექტრონული განტოლება უნდა გავამრავლოთ ორზე, ხოლო მეორე სამზე:

Fe - 3 – = Fe + III,
Cl2+2 – = 2Cl –I
2 Fe - 6 – = 2Fe +III,
3Cl 2 + 6 – = 6Cl –I.

რეაქციის სქემაში 2 და 3 კოეფიციენტების შეყვანით ვიღებთ რეაქციის განტოლებას:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3.

მაგალითი 2.შევქმნათ განტოლება თეთრი ფოსფორის წვის რეაქციისთვის ჭარბ ქლორში. ცნობილია, რომ ფოსფორის(V) ქლორიდი წარმოიქმნება შემდეგ პირობებში:

+V –I
P 4 + Cl2 PCl 5.

თეთრი ფოსფორის მოლეკულები თმობენ ელექტრონებს (ჟანგდებიან), ხოლო ქლორის მოლეკულები იღებენ მათ (ამცირებენ):

P 4 - 20 – = 4P +V
Cl2+2 – = 2Cl –I
1
10
2
20
P 4 - 20 – = 4P +V
Cl2+2 – = 2Cl –I
P 4 - 20 – = 4P +V
10Cl 2 + 20 – = 20Cl –I

თავდაპირველად მიღებულ ფაქტორებს (2 და 20) ჰქონდათ საერთო გამყოფი, რომლითაც (როგორც მომავალი კოეფიციენტები რეაქციის განტოლებაში) იყოფა. რეაქციის განტოლება:

P4 + 10Cl2 = 4PCl5.

მაგალითი 3.მოდით შევქმნათ განტოლება იმ რეაქციისთვის, რომელიც ხდება რკინის(II) სულფიდის ჟანგბადში გამოწვის დროს.

რეაქციის სქემა:

+III –II +IV –II
+ O2 +

ამ შემთხვევაში, რკინის (II) და გოგირდის (–II) ატომები იჟანგება. რკინის(II) სულფიდის შემადგენლობა შეიცავს ამ ელემენტების ატომებს 1:1 თანაფარდობით (იხილეთ ინდექსები უმარტივეს ფორმულაში).
ელექტრონული ბალანსი:

4 Fe + II - – = Fe + III
S–II–6 – = S + IV
ჯამში 7-ს აძლევენ
7 O 2 + 4e – = 2O –II

რეაქციის განტოლება: 4FeS + 7O 2 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2.

მაგალითი 4. მოდით შევქმნათ განტოლება იმ რეაქციისთვის, რომელიც წარმოიქმნება რკინის(II) დისულფიდის (პირიტის) ჟანგბადში გამოწვის დროს.

რეაქციის სქემა:

+III –II +IV –II
+ O2 +

როგორც წინა მაგალითში, აქ ასევე იჟანგება როგორც რკინის(II) ატომები, ასევე გოგირდის ატომები, მაგრამ I ჟანგვის მდგომარეობით. ამ ელემენტების ატომები შედის პირიტის შემადგენლობაში 1:2 თანაფარდობით (იხ. ინდექსები უმარტივეს ფორმულაში). სწორედ ამ მხრივ რეაგირებენ რკინისა და გოგირდის ატომები, რაც მხედველობაში მიიღება ელექტრონული ბალანსის შედგენისას:

Fe + III - – = Fe + III
2S–I – 10 – = 2S +IV
სულ 11-ს აძლევენ
O2+4 – = 2O –II

რეაქციის განტოლება: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

ასევე არის ODD-ის უფრო რთული შემთხვევები, რომელთაგან ზოგიერთს გაეცნობით საშინაო დავალების შესრულებისას.

ჟანგვის ატომი, ატომის აღმდგენი, ჟანგვის შემცველი, შემამცირებელი ნივთიერების, ელექტრონული ბალანსის მეთოდი, ელექტრონული განტოლებები.
1. შეადგინეთ ელექტრონული ბალანსი ამ თავის 1-ლი პუნქტის ტექსტში მოცემული თითოეული OVR განტოლებისთვის.
2. შეადგინეთ განტოლებები ORR-ებისთვის, რომლებიც აღმოაჩინეთ ამ თავის § 1 დავალების შესრულებისას. ამჯერად გამოიყენეთ ელექტრონული ბალანსის მეთოდი შანსების დასადგენად. 3.ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით შექმენით შემდეგი სქემების შესაბამისი რეაქციის განტოლებები: ა) Na + I 2 NaI;
ბ) Na + O 2 Na 2 O 2;
გ) Na 2 O 2 + Na Na 2 O;
დ) Al + Br 2 AlBr 3;
ე) Fe + O 2 Fe 3 O 4 ( );
ე) Fe 3 O 4 + H 2 FeO + H 2 O ( );
ზ) FeO + O 2 Fe 2 O 3 ( );
ი) Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 ( );
j) Cr + O 2 Cr 2 O 3 ( );
ლ) CrO 3 + NH 3 Cr 2 O 3 + H 2 O + N 2 ( );
მ) Mn 2 O 7 + NH 3 MnO 2 + N 2 + H 2 O;
მ) MnO 2 + H 2 Mn + H 2 O ( );
ო) MnS + O 2 MnO 2 + SO 2 ( )
p) PbO 2 + CO Pb + CO 2 ( );
გ) Cu 2 O + Cu 2 S Cu + SO 2 ( );
უ) CuS + O 2 Cu 2 O + SO 2 ( );
y) Pb 3 O 4 + H 2 Pb + H 2 O ( ).

9.3. ეგზოთერმული რეაქციები. ენთალპია

რატომ ხდება ქიმიური რეაქციები?
ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად, გავიხსენოთ, რატომ ერწყმის ცალკეული ატომები მოლეკულებად, რატომ წარმოიქმნება იონური კრისტალი იზოლირებული იონებისგან და რატომ მოქმედებს უმცირესი ენერგიის პრინციპი ატომის ელექტრონული გარსის წარმოქმნისას. ყველა ამ კითხვაზე პასუხი ერთია: რადგან ის ენერგიულად სასარგებლოა. ეს ნიშნავს, რომ ასეთი პროცესების დროს ენერგია გამოიყოფა. როგორც ჩანს, ქიმიური რეაქციები უნდა მოხდეს იმავე მიზეზით. მართლაც, მრავალი რეაქცია შეიძლება განხორციელდეს, რომლის დროსაც ენერგია გამოიყოფა. ენერგია გამოიყოფა, როგორც წესი, სითბოს სახით.

თუ ეგზოთერმული რეაქციის დროს სითბოს ამოღების დრო არ აქვს, მაშინ რეაქციის სისტემა თბება.
მაგალითად, მეთანის წვის რეაქციაში

CH 4 (გ) + 2O 2 (გ) = CO 2 (გ) + 2H 2 O (გ)

იმდენი სითბო გამოიყოფა, რომ მეთანი საწვავად გამოიყენება.
ის ფაქტი, რომ ეს რეაქცია ათავისუფლებს სითბოს, შეიძლება აისახოს რეაქციის განტოლებაში:

CH 4 (გ) + 2O 2 (გ) = CO 2 (გ) + 2H 2 O (გ) + ქ.

ეს არის ე.წ თერმოქიმიური განტოლება. აქ არის სიმბოლო "+ "ნიშნავს, რომ მეთანის წვისას სითბო გამოიყოფა. ამ სითბოს ე.წ რეაქციის თერმული ეფექტი.
საიდან მოდის გამოთავისუფლებული სითბო?
თქვენ იცით, რომ ქიმიური რეაქციების დროს ქიმიური ბმები იშლება და წარმოიქმნება. ამ შემთხვევაში, ბმები ნახშირბადისა და წყალბადის ატომებს შორის CH 4 მოლეკულებში, ისევე როგორც ჟანგბადის ატომებს შორის O 2 მოლეკულებში, წყდება. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ახალი ბმები: ნახშირბადის და ჟანგბადის ატომებს შორის CO 2 მოლეკულებში და ჟანგბადისა და წყალბადის ატომებს შორის H 2 O მოლეკულებში. ობლიგაციების გასაწყვეტად საჭიროა ენერგიის დახარჯვა (იხ. „ბმის ენერგია“, „ატომიზაციის ენერგია“ ), ხოლო ბმების ფორმირებისას ენერგია გამოიყოფა. ცხადია, თუ "ახალი" ობლიგაციები უფრო ძლიერია ვიდრე "ძველი", მაშინ უფრო მეტი ენერგია გამოიყოფა, ვიდრე შეიწოვება. განსხვავება გამოთავისუფლებულ და შთანთქმულ ენერგიას შორის არის რეაქციის თერმული ეფექტი.
თერმული ეფექტი (სითბოს რაოდენობა) იზომება კილოჯოულებში, მაგალითად:

2H 2 (გ) + O 2 (გ) = 2H 2 O (გ) + 484 კჯ.

ეს აღნიშვნა ნიშნავს, რომ 484 კილოჯოული სითბო გამოიყოფა, თუ ორი მოლი წყალბადი რეაგირებს ერთ მოლ ჟანგბადთან და წარმოქმნის ორ მოლ აირისებრ წყალს (წყლის ორთქლს).

ამრიგად, თერმოქიმიურ განტოლებებში, კოეფიციენტები რიცხობრივად უდრის რეაქტიული ნივთიერებების და რეაქციის პროდუქტების ნივთიერების რაოდენობას..

რა განსაზღვრავს თითოეული კონკრეტული რეაქციის თერმულ ეფექტს?
რეაქციის თერმული ეფექტი დამოკიდებულია
ა) საწყისი ნივთიერებებისა და რეაქციის პროდუქტების აგრეგაციულ მდგომარეობებზე,
ბ) ტემპერატურაზე და
გ) იმის შესახებ, ქიმიური ტრანსფორმაცია ხდება მუდმივ მოცულობაში თუ მუდმივ წნევაზე.
რეაქციის თერმული ეფექტის დამოკიდებულება ნივთიერებების აგრეგაციის მდგომარეობაზე განპირობებულია იმით, რომ აგრეგაციის ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე გადასვლის პროცესები (როგორც სხვა ფიზიკური პროცესები) თან ახლავს სითბოს გამოყოფას ან შთანთქმას. ეს ასევე შეიძლება გამოიხატოს თერმოქიმიური განტოლებით. მაგალითი - თერმოქიმიური განტოლება წყლის ორთქლის კონდენსაციისთვის:

H 2 O (g) = H 2 O (l) + ქ.

თერმოქიმიურ განტოლებებში და, საჭიროების შემთხვევაში, ჩვეულებრივ ქიმიურ განტოლებებში, ნივთიერებების აგრეგატიული მდგომარეობა მითითებულია ასოების ინდექსების გამოყენებით:
(დ) - გაზი,
(ზ) – თხევადი,
(t) ან (cr) – მყარი ან კრისტალური ნივთიერება.
თერმული ეფექტის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე დაკავშირებულია სითბოს სიმძლავრის განსხვავებებთან საწყისი მასალები და რეაქციის პროდუქტები.
ვინაიდან სისტემის მოცულობა ყოველთვის იზრდება ეგზოთერმული რეაქციის შედეგად მუდმივ წნევაზე, ენერგიის ნაწილი იხარჯება მოცულობის გასაზრდელად სამუშაოს შესრულებაზე და გამოთავისუფლებული სითბო ნაკლები იქნება, ვიდრე იგივე რეაქცია მუდმივ მოცულობით. .
რეაქციების თერმული ეფექტი ჩვეულებრივ გამოითვლება რეაქციებისთვის, რომლებიც წარმოიქმნება მუდმივი მოცულობით 25 °C ტემპერატურაზე და მითითებულია სიმბოლოთი ო.
თუ ენერგია გამოიყოფა მხოლოდ სითბოს სახით და ქიმიური რეაქცია მიმდინარეობს მუდმივი მოცულობით, მაშინ რეაქციის თერმული ეფექტი ( Q V) უდრის ცვლილებას შინაგანი ენერგია(დ ) რეაქციაში მონაწილე ნივთიერებები, მაგრამ საპირისპირო ნიშნით:

Q V = - .

სხეულის შინაგანი ენერგია გაგებულია, როგორც მოლეკულური ურთიერთქმედების მთლიანი ენერგია, ქიმიური ბმები, ყველა ელექტრონის იონიზაციის ენერგია, ბირთვებში ნუკლეონის ბმის ენერგია და ამ სხეულის მიერ "შენახული" ენერგიის ყველა სხვა ცნობილი და უცნობი სახეობა. ნიშანი „–“ განპირობებულია იმით, რომ სითბოს გათავისუფლებისას შიდა ენერგია მცირდება. ანუ

= – Q V .

თუ რეაქცია ხდება მუდმივ წნევაზე, მაშინ სისტემის მოცულობა შეიძლება შეიცვალოს. მოცულობის გაზრდის მიზნით სამუშაოს შესრულება ასევე იღებს შიდა ენერგიის ნაწილს. Ამ შემთხვევაში

U = -(QP+A) = –(QP+P),

სად Qp- მუდმივი წნევის დროს წარმოქმნილი რეაქციის თერმული ეფექტი. აქედან

Q P = - U–P .

მნიშვნელობა ტოლია U+Pმიიღო სახელი ენთალპიის ცვლილებადა აღინიშნება დ .

H=U+P.

აქედან გამომდინარე

Q P = - .

ამრიგად, სითბოს გამოყოფისას სისტემის ენთალპია მცირდება. აქედან მომდინარეობს ამ რაოდენობის ძველი სახელი: "სითბო შემცველობა".
თერმული ეფექტისგან განსხვავებით, ენთალპიის ცვლილება ახასიათებს რეაქციას, მიუხედავად იმისა, ეს ხდება მუდმივ მოცულობაში თუ მუდმივ წნევაზე. ენთალპიის ცვლილების გამოყენებით დაწერილი თერმოქიმიური განტოლებები ეწოდება თერმოქიმიური განტოლებები თერმოდინამიკური ფორმით. ამ შემთხვევაში მოცემულია ენთალპიის ცვლილების მნიშვნელობა სტანდარტულ პირობებში (25 °C, 101.3 კპა), რომელიც აღინიშნება ჰ ო. Მაგალითად:
2H 2 (გ) + O 2 (გ) = 2H 2 O (გ) ჰ ო= – 484 კჯ;
CaO (cr) + H 2 O (l) = Ca(OH) 2 (cr) ჰ ო= – 65 კჯ.

რეაქციაში გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობაზე დამოკიდებულება ( ) რეაქციის თერმული ეფექტიდან ( პ) და ნივთიერების რაოდენობა ( ბ) რეაქციის ერთ-ერთი მონაწილე (ნივთიერება B - საწყისი ნივთიერება ან რეაქციის პროდუქტი) გამოიხატება განტოლებით:

აქ B არის B ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც მითითებულია კოეფიციენტით B ნივთიერების ფორმულის წინ თერმოქიმიურ განტოლებაში.

დავალება

განსაზღვრეთ ჟანგბადში დამწვარი წყალბადის ნივთიერების რაოდენობა, თუ გამოიყოფა 1694 კჯ სითბო.

გამოსავალი

2H 2 (გ) + O 2 (გ) = 2H 2 O (გ) + 484 კჯ.

Q = 1694 კჯ, 6. კრისტალური ალუმინის და აირისებრი ქლორის რეაქციის თერმული ეფექტი არის 1408 კჯ. დაწერეთ ამ რეაქციის თერმოქიმიური განტოლება და განსაზღვრეთ ალუმინის მასა, რომელიც საჭიროა ამ რეაქციის გამოყენებით 2816 კჯ სითბოს წარმოებისთვის.
7. დაადგინეთ ჰაერში 90%-იანი გრაფიტის შემცველი 1 კგ ნახშირის წვის დროს გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა, თუ ჟანგბადში გრაფიტის წვის რეაქციის თერმული ეფექტი არის 394 კჯ.

9.4. ენდოთერმული რეაქციები. ენტროპია

გარდა ეგზოთერმული რეაქციებისა, შესაძლებელია რეაქციები, რომლებშიც სითბო შეიწოვება და თუ ის არ არის მიწოდებული, რეაქციის სისტემა გაცივდება. ასეთ რეაქციებს ე.წ ენდოთერმული.

ასეთი რეაქციების თერმული ეფექტი უარყოფითია. Მაგალითად:
CaCO 3 (cr) = CaO (cr) + CO 2 (გ) – Q,
2HgO (cr) = 2Hg (l) + O 2 (გ) – Q,
2AgBr (cr) = 2Ag (cr) + Br 2 (g) – Q.

ამრიგად, ამ და მსგავსი რეაქციების პროდუქტებში ობლიგაციების წარმოქმნის დროს გამოთავისუფლებული ენერგია ნაკლებია, ვიდრე ენერგია, რომელიც საჭიროა საწყისი ნივთიერებების ობლიგაციების გასაწყვეტად.
რა არის ასეთი რეაქციების წარმოშობის მიზეზი, რადგან ისინი ენერგიულად არახელსაყრელია?
ვინაიდან ასეთი რეაქციები შესაძლებელია, ეს ნიშნავს, რომ არის ჩვენთვის უცნობი ფაქტორი, რომელიც არის მათი წარმოშობის მიზეზი. ვცადოთ მისი პოვნა.

ავიღოთ ორი კოლბა და შევავსოთ ერთი აზოტით (უფერო აირით), მეორე კი აზოტის დიოქსიდით (ყავისფერი აირით), რომ კოლბაში წნევაც და ტემპერატურაც ერთნაირი იყოს. ცნობილია, რომ ეს ნივთიერებები ერთმანეთთან ქიმიურად არ რეაგირებენ. კოლბები მჭიდროდ შევაერთოთ ყელებით და დავაყენოთ ვერტიკალურად, ისე, რომ კოლბა უფრო მძიმე აზოტის დიოქსიდით იყოს ბოლოში (სურ. 9.1). გარკვეული პერიოდის შემდეგ დავინახავთ, რომ ყავისფერი აზოტის დიოქსიდი თანდათან ვრცელდება ზედა კოლბაში, ხოლო უფერო აზოტი აღწევს ქვედაში. შედეგად, აირები ერევა და კოლბების შიგთავსის ფერი ერთნაირი ხდება.
რა იწვევს გაზების შერევას?
მოლეკულების ქაოტური თერმული მოძრაობა.
ზემოაღნიშნული გამოცდილება აჩვენებს, რომ პროცესი შეიძლება მოხდეს სპონტანურად, ყოველგვარი ჩვენი (გარე) გავლენის გარეშე, რომლის თერმული ეფექტი ნულის ტოლია. მაგრამ ეს მართლაც ნულის ტოლია, რადგან ამ შემთხვევაში ქიმიური ურთიერთქმედება არ ხდება (ქიმიური ბმები არ იშლება ან წარმოიქმნება), ხოლო აირებში ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება უმნიშვნელოა და პრაქტიკულად ერთნაირია.
დაკვირვებული ფენომენი ბუნების უნივერსალური კანონის გამოვლენის განსაკუთრებული შემთხვევაა, რომლის მიხედვითაც სისტემები, რომლებიც შედგება დიდი რაოდენობით ნაწილაკებისგან, ყოველთვის მიდრეკილია უდიდესი აშლილობისკენ.
ასეთი აშლილობის საზომია ფიზიკური სიდიდე ე.წ ენტროპია.

ამრიგად,

რაც მეტი რიგია, მით ნაკლებია ენტროპია,
რაც უფრო ნაკლებია რიგი, მით მეტია ენტროპია.

ენტროპიას შორის კავშირის განტოლებები ( ) და სხვა რაოდენობებს სწავლობენ ფიზიკისა და ფიზიკური ქიმიის კურსებზე. ენტროპიის ერთეული [ ] = 1 ჯ/კ.
ენტროპია იზრდება ნივთიერების გაცხელებისას და მცირდება გაციებისას. ის განსაკუთრებით ძლიერად მატულობს ნივთიერების მყარიდან თხევადში და თხევადიდან აირისებრ მდგომარეობაში გადასვლისას.
რა მოხდა ჩვენი გამოცდილებიდან?
როდესაც ორი განსხვავებული აირი აირია, უწესრიგობის ხარისხი გაიზარდა. შესაბამისად, გაიზარდა სისტემის ენტროპია. ნულოვანი თერმული ეფექტით, ეს იყო პროცესის სპონტანური წარმოშობის მიზეზი.
თუ ახლა გვინდა შერეული გაზების გამოყოფა, მაშინ მოგვიწევს სამუშაოს შესრულება , ანუ ენერგიის დახარჯვა ამისთვის. სპონტანურად (თერმული მოძრაობის გამო), შერეული აირები არასოდეს გაიყოფა!
ამრიგად, ჩვენ აღმოვაჩინეთ ორი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს მრავალი პროცესის შესაძლებლობას, მათ შორის ქიმიური რეაქციების ჩათვლით:
1) სისტემის სურვილი მინიმუმამდე დაიყვანოს ენერგია ( ენერგიის ფაქტორი) და
2) სისტემის სურვილი მაქსიმალური ენტროპიისთვის ( ენტროპიის ფაქტორი).
ახლა ვნახოთ, როგორ მოქმედებს ამ ორი ფაქტორის სხვადასხვა კომბინაცია ქიმიური რეაქციების წარმოშობის შესაძლებლობაზე.
1. თუ შემოთავაზებული რეაქციის შედეგად რეაქციის პროდუქტების ენერგია აღმოჩნდება საწყისი ნივთიერებების ენერგიაზე ნაკლები, ხოლო ენტროპია უფრო დიდი („დაღმართზე უფრო დიდ არეულობამდე“), მაშინ ასეთი რეაქცია შეიძლება და გაგრძელდება ეგზოთერმული.
2. თუ შემოთავაზებული რეაქციის შედეგად რეაქციის პროდუქტების ენერგია აღმოჩნდება საწყისი ნივთიერებების ენერგიაზე მეტი, ხოლო ენტროპია ნაკლებია („აღმართზე მეტი რიგისკენ“), მაშინ ასეთი რეაქცია ხდება. არ გააგრძელო.
3. თუ შემოთავაზებულ რეაქციაში ენერგიისა და ენტროპიის ფაქტორები მოქმედებს სხვადასხვა მიმართულებით („დაღმართზე, მაგრამ უფრო დიდი წესით“ ან „აღმართზე, მაგრამ უფრო დიდი არეულობამდე“), მაშინ სპეციალური გამოთვლების გარეშე შეუძლებელია რაიმეს თქმა იმის შესაძლებლობის შესახებ. ასეთი რეაქცია ხდება ("ვინ გაიმარჯვებს"). დაფიქრდით, ამ შემთხვევებიდან რომელია ენდოთერმული რეაქციები.
ქიმიური რეაქციის წარმოქმნის შესაძლებლობა შეიძლება შეფასდეს ფიზიკური სიდიდის რეაქციის დროს ცვლილების გამოთვლით, რომელიც დამოკიდებულია როგორც ენთალპიის ცვლილებაზე, ასევე ენტროპიის ცვლილებაზე ამ რეაქციაში. ამ ფიზიკურ რაოდენობას ე.წ გიბსის ენერგია(მე-19 საუკუნის ამერიკელი ფიზიკოსის ჯოშა უილარდ გიბსის პატივსაცემად).

G= H–T

სპონტანური რეაქციის მდგომარეობა:

გ< 0.

დაბალ ტემპერატურაზე, ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს რეაქციის შესაძლებლობას, ძირითადად ენერგიის ფაქტორია, ხოლო მაღალ ტემპერატურაზე ეს არის ენტროპიის ფაქტორი. ზემოაღნიშნული განტოლებიდან, კერძოდ, ნათელია, რატომ იწყება დაშლის რეაქციები, რომლებიც არ ხდება ოთახის ტემპერატურაზე (ენტროპია იზრდება) ამაღლებულ ტემპერატურაზე.

ენდოთერმული რეაქცია, ენტროპია, ენერგიის ფაქტორი, ენტროპიის ფაქტორი, გიბსის ენერგია.
1. მიეცით თქვენთვის ცნობილი ენდოთერმული პროცესების მაგალითები.
2.რატომ არის ნატრიუმის ქლორიდის კრისტალის ენტროპია ამ ბროლისგან მიღებული დნობის ენტროპიაზე ნაკლები?
3. სპილენძის შემცირების რეაქციის თერმული ეფექტი მისი ოქსიდიდან ნახშირბადთან

2CuO (cr) + C (გრაფიტი) = 2Cu (cr) + CO 2 (გ)

არის –46 კჯ. ჩაწერეთ თერმოქიმიური განტოლება და გამოთვალეთ რამდენი ენერგიაა საჭირო ამ რეაქციის შედეგად 1 კგ სპილენძის წარმოებისთვის.
4. კალციუმის კარბონატის კალცინისას დაიხარჯა 300 კჯ სითბო. ამავე დროს, რეაქციის მიხედვით

CaCO 3 (cr) = CaO (cr) + CO 2 (გ) – 179 კჯ

წარმოიქმნა 24,6 ლიტრი ნახშირორჟანგი. დაადგინეთ რამდენი სითბო დაიხარჯა უსარგებლოდ. რამდენი გრამი კალციუმის ოქსიდი წარმოიქმნა?
5. როდესაც მაგნიუმის ნიტრატი კალცინდება, წარმოიქმნება მაგნიუმის ოქსიდი, აზოტის დიოქსიდი გაზი და ჟანგბადი. რეაქციის თერმული ეფექტია –510 კჯ. შეადგინეთ თერმოქიმიური განტოლება და დაადგინეთ რამდენი სითბო შეიწოვება, თუ გამოიყოფა 4,48 ლიტრი ჟანგბადი. რა არის დაშლილი მაგნიუმის ნიტრატის მასა?

გაკვეთილი განიხილავს რედოქს რეაქციების არსს და მათ განსხვავებას იონგაცვლის რეაქციებისგან. ახსნილია ჟანგვის აგენტისა და აღმდგენი აგენტის დაჟანგვის მდგომარეობების ცვლილებები. შემოღებულია ელექტრონული ბალანსის კონცეფცია.

თემა: რედოქსის რეაქციები

გაკვეთილი: რედოქსური რეაქციები

განვიხილოთ მაგნიუმის რეაქცია ჟანგბადთან. მოდით ჩამოვწეროთ ამ რეაქციის განტოლება და მოვაწყოთ ელემენტების ატომების ჟანგვის მდგომარეობის მნიშვნელობები:

როგორც ჩანს, მაგნიუმის და ჟანგბადის ატომებს საწყის მასალებში და რეაქციის პროდუქტებში აქვთ სხვადასხვა დაჟანგვის მდგომარეობა. მოდით დავწეროთ მაგნიუმის და ჟანგბადის ატომების ჟანგვის და შემცირების პროცესების დიაგრამები.

რეაქციამდე მაგნიუმის ატომებს ჰქონდათ ჟანგვის ხარისხი ნულოვანი, რეაქციის შემდეგ - +2. ამრიგად, მაგნიუმის ატომმა დაკარგა 2 ელექტრონი:

მაგნიუმი აძლევს ელექტრონებს და თავად იჟანგება, რაც იმას ნიშნავს, რომ არის შემცირების აგენტი.

რეაქციამდე ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობა იყო ნული, ხოლო რეაქციის შემდეგ გახდა -2. ამრიგად, ჟანგბადის ატომმა დაამატა 2 ელექტრონი თავის თავს:

ჟანგბადი იღებს ელექტრონებს და თავისთავად მცირდება, რაც ნიშნავს, რომ ის არის ჟანგვის აგენტი.

მოდით ჩამოვწეროთ ჟანგვის და შემცირების ზოგადი სქემა:

მოცემული ელექტრონების რაოდენობა უდრის მიღებული ელექტრონების რაოდენობას. ელექტრონული ბალანსი შენარჩუნებულია.

IN რედოქსული რეაქციებიხდება ჟანგვის და შემცირების პროცესები, რაც ნიშნავს, რომ იცვლება ქიმიური ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა. ეს არის დამახასიათებელი ნიშანი რედოქსული რეაქციები.

რედოქსის რეაქციები არის რეაქციები, რომლებშიც ქიმიური ელემენტები ცვლის ჟანგვის მდგომარეობას

მოდით შევხედოთ კონკრეტულ მაგალითებს, თუ როგორ განვასხვავოთ რედოქს რეაქცია სხვა რეაქციებისგან.

1. NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

იმის სათქმელად, არის თუ არა რეაქცია რედოქსი, აუცილებელია ქიმიური ელემენტების ატომების ჟანგვის მდგომარეობის მნიშვნელობების მინიჭება.

1-2+1 +1-1 +1 -1 +1 -2

1. NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ყველა ქიმიური ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა ტოლობის ნიშნის მარცხნივ და მარჯვნივ რჩება უცვლელი. ეს ნიშნავს, რომ ეს რეაქცია არ არის რედოქსი.

4 +1 0 +4 -2 +1 -2

2. CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

ამ რეაქციის შედეგად შეიცვალა ნახშირბადის და ჟანგბადის ჟანგვის მდგომარეობა. უფრო მეტიც, ნახშირბადმა გაზარდა მისი დაჟანგვის მდგომარეობა და ჟანგბადი შემცირდა. მოდით ჩამოვწეროთ ჟანგვის და შემცირების სქემები:

C -8e = C - დაჟანგვის პროცესი

О +2е = О - აღდგენის პროცესი

ისე, რომ მოცემული ელექტრონების რაოდენობა უდრის მიღებული ელექტრონების რაოდენობას, ე.ი. დაემორჩილა ელექტრონული ბალანსი, აუცილებელია მეორე ნახევარრეაქციის გამრავლება 4-ზე:

C -8e = C - შემცირების აგენტი, იჟანგება

O +2e = O 4 ჟანგვის აგენტი, შემცირებული

რეაქციის დროს ჟანგვის აგენტი იღებს ელექტრონებს, ამცირებს მის ჟანგვის მდგომარეობას და მცირდება.

შემცირების აგენტი თმობს ელექტრონებს რეაქციის დროს, ზრდის მის ჟანგვის მდგომარეობას, ის იჟანგება.

1. მიკიტუკი ახ.წ. ამოცანებისა და სავარჯიშოების კრებული ქიმიაში. 8-11 კლასები / ახ.წ. მიკიტუკი. - მ.: გამომცემლობა. „გამოცდა“, 2009. (გვ.67)

2. ორჟეკოვსკი პ.ა. ქიმია: მე-9 კლასი: სახელმძღვანელო. ზოგადი განათლებისთვის დაარსება / პ.ა. ორჟეკოვსკი, ლ.მ. მეშჩერიაკოვა, ლ.ს. პონტაკი. - M.: AST: Astrel, 2007. (§22)

3. რუძიტის გ.ე. ქიმია: არაორგანული. ქიმია. ორგანო. ქიმია: სახელმძღვანელო. მე-9 კლასისთვის. / გ.ე. რუძიტისი, ფ.გ. ფელდმანი. - M.: განათლება, OJSC "მოსკოვის სახელმძღვანელოები", 2009. (§5)

4. ხომჩენკო ი.დ. ამოცანებისა და სავარჯიშოების კრებული ქიმიაში საშუალო სკოლისთვის. - M.: RIA "ახალი ტალღა": გამომცემელი უმერენკოვი, 2008. (გვ.54-55)

5. ენციკლოპედია ბავშვებისთვის. ტომი 17. ქიმია / თავი. რედ. ვ.ა. ვოლოდინი, ვედ. სამეცნიერო რედ. ი.ლენსონი. - მ.: ავანტა+, 2003. (გვ. 70-77)

დამატებითი ვებ რესურსები

1. ციფრული საგანმანათლებლო რესურსების ერთიანი კოლექცია (ვიდეო გამოცდილება თემაზე) ().

2. ციფრული საგანმანათლებლო რესურსების ერთიანი კოლექცია (ინტერაქტიული ამოცანები თემაზე) ().

3. ჟურნალის „ქიმია და სიცოცხლე“ ელექტრონული ვერსია ().

Საშინაო დავალება

1. No10.40 - 10.42 „ქიმიის ამოცანებისა და სავარჯიშოების კრებული საშუალო სკოლისთვის“ ი.გ. ხომჩენკო, მე-2 გამოცემა, 2008 წ

2. მარტივი ნივთიერებების რეაქციაში მონაწილეობა რედოქს რეაქციის დარწმუნებული ნიშანია. Ახსენი რატომ. დაწერეთ O 2 ჟანგბადის შემცველი ნაერთის, ჩანაცვლებისა და დაშლის რეაქციების განტოლებები.










უკან წინ

ყურადღება! სლაიდების გადახედვა მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვისაა და შესაძლოა არ წარმოადგენდეს პრეზენტაციის ყველა მახასიათებელს. თუ გაინტერესებთ ეს ნამუშევარი, გთხოვთ გადმოწეროთ სრული ვერსია.

სახელმძღვანელო:რუძიტის გ.ე., ფელდმანი ფ.გ. ქიმია: სახელმძღვანელო საგანმანათლებლო დაწესებულებების მე-9 კლასისთვის / გ.ე. რუძიტისი, ფ.გ. ფელდმანი. - მე-12 გამოცემა. – M.: განათლება, OJSC “მოსკოვის სახელმძღვანელოები”, 2009. – 191 გვ.

სამიზნე:ჩამოაყალიბონ სტუდენტების გაგება რედოქს პროცესებისა და მათი მექანიზმის შესახებ

Მოსალოდნელი შედეგები

თემა:

მუშაობის დროს მოსწავლეები

შეიძენს

  • ქიმიასთან დაკავშირებული ცხოვრებისეული სიტუაციების ანალიზისა და ობიექტურად შეფასების უნარი, ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოყენებული ნივთიერებების უსაფრთხო მოპყრობის უნარები; ეკოლოგიურად სუფთა ქცევის ანალიზისა და დაგეგმვის უნარი ჯანმრთელობისა და გარემოს შენარჩუნების მიზნით
  • რეალურად დაკვირვებულ ქიმიურ მოვლენებსა და პროცესებს შორის კავშირის დამყარების უნარი, ახსნას ნივთიერებების მრავალფეროვნების მიზეზები, ნივთიერებების თვისებების დამოკიდებულება მათ სტრუქტურაზე;

დაეუფლოს მეცნიერულ მიდგომას რედოქს რეაქციების განტოლების შედგენისას

მეტასუბიექტი

მუშაობის დროს მოსწავლეები შეძლებს

  • ცნებების განსაზღვრა, განზოგადების შექმნა, ანალოგიების დადგენა, კლასიფიკაცია, კლასიფიკაციის საფუძვლებისა და კრიტერიუმების დამოუკიდებლად შერჩევა, მიზეზ-შედეგობრივი კავშირის დამყარება, ლოგიკური მსჯელობის აგება, დასკვნა (ინდუქციური, დედუქციური და ანალოგიით) და დასკვნების გამოტანა;
  • საგანმანათლებლო და შემეცნებითი პრობლემების გადასაჭრელად ნიშნებისა და სიმბოლოების, მოდელების და დიაგრამების შექმნა, გამოყენება და გარდაქმნა;
  • გამოიყენოს ეკოლოგიური აზროვნება კოგნიტურ, კომუნიკაციურ, სოციალურ პრაქტიკაში და პროფესიულ ხელმძღვანელობაში

პირადი

მუშაობის დროს მოსწავლეები შეიძენს

  • გარემოსდაცვითი აზროვნების თანამედროვე დონის შესაბამისი ეკოლოგიური კულტურის საფუძვლები, ცხოვრებისეულ სიტუაციებში ეკოლოგიურად ორიენტირებული ამსახველ-შეფასებითი და პრაქტიკული საქმიანობის გამოცდილება;

2.1. Ქიმიური რეაქცია. ქიმიური რეაქციების პირობები და ნიშნები. ქიმიური განტოლებები.

2.2. ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია ქიმიური ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილების მიხედვით

2.6. რედოქსის რეაქციები. ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი.

KIM GIA-ს მიერ გამოცდილი უნარები და აქტივობები

იცოდე / გაიგო

  • ქიმიური სიმბოლოები: ქიმიური ნივთიერებების ფორმულები, ქიმიური რეაქციების განტოლებები
  • ყველაზე მნიშვნელოვანი ქიმიური ცნებები: ჟანგვის მდგომარეობა, ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი აგენტი, დაჟანგვა და შემცირება, რეაქციების ძირითადი ტიპები არაორგანულ ქიმიაში.

1.2.1. ყველაზე მნიშვნელოვანი ქიმიური ცნებების დამახასიათებელი ნიშნები

1.2.2. ყველაზე მნიშვნელოვან ქიმიურ ცნებებს შორის ურთიერთობის არსებობის შესახებ

შედგენა

2.5.3. ქიმიური რეაქციების განტოლებები.

ჩატარების ფორმა: გაკვეთილი ისტ-ის გამოყენებით, მოსწავლეთა საგანმანათლებლო და შემეცნებითი აქტივობების ორგანიზების დაწყვილებული, ინდივიდუალური ფორმების ჩათვლით.

ტრენინგის ხანგრძლივობა: 45 წუთი.

საგანმანათლებლო ტექნოლოგიების გამოყენება: სწავლების ევრისტიკული მეთოდი, თანამშრომლობითი სწავლება

გაკვეთილების დროს

I. პრობლემატიზაცია, აქტუალიზაცია, მოტივაცია – 10 წთ.

ფრონტალური საუბარი

  • რა არის ატომები და იონები.
  • Რა არის განსხვავება?
  • რა არის ელექტრონები?
  • რა არის ჟანგვის მდგომარეობა?
  • როგორ გამოითვლება ჟანგვის რიცხვი?

დაფაზე მოსწავლეებს სთხოვენ, მოათავსონ ჟანგვის მდგომარეობები შემდეგ ნივთიერებებში:

Сl 2 O 7, SO 3, H 3 PO 4, P 2 O 5, Na 2 CO 3, CuSO 4, Cl 2, HClO 4, K 2 Cr 2 O 7, Cr 2 (SO 4) 3, Al(NO 3) 3, CaSO 4,

NaMnO 4, MnCl 2, HNO 3, N 2, N 2 O, HNO 2, H 2 S, Ca 3 (PO 4) 2

II. ახალი მასალის სწავლა. მასწავლებლის განმარტება. 15 წუთი.

ძირითადი ცნებები (სლაიდი 2):

რედოქსის რეაქციები- ეს არის რეაქციები, რომლებშიც იცვლება ორი ელემენტის დაჟანგვის მდგომარეობა, რომელთაგან ერთი არის აღმდგენი, მეორე კი ჟანგვის აგენტი.

შემცირების აგენტი- ეს არის ელემენტი, რომელიც რეაქციის დროს თმობს ელექტრონებს და თავად იჟანგება

ოქსიდიზატორი- ეს არის ელემენტი, რომელიც იღებს ელექტრონებს რეაქციის დროს და თავად მცირდება

რედოქს განტოლებების შედგენის წესები(სლაიდი 3)

1. ჩაწერეთ რეაქციის განტოლება (სლაიდი 4).

CuS+HNO 3 ->Cu(NO 3) 2 + S + NO+H 2 O

2. მოვაწყოთ ყველა ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა

Cu +2 S -2 +H +1 N +5 O -2 3 -> Cu +2 (N +5 O -2 3) -1 2 + S 0 + N +2 O -2 +H +1 2 O -2

3. გამოვყოთ ელემენტები, რომლებმაც შეცვალეს მათი დაჟანგვის მდგომარეობა

Cu +2 S -2 +H +1 N +5 O -2 3 -> Cu +2 (N +5 O -2 3) -1 2 + S 0 + N +2 O -2 +H +1 2 O -2

ჩვენ ვხედავთ, რომ რეაქციის შედეგად შეიცვალა ორი ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა -

  • გოგირდი (S)მთლიანად შეიცვალა (დან – 2 ადრე 0 )
  • აზოტი (N)ნაწილობრივ შეიცვალა (დან +5 ადრე +2 შეიცვალა), ზოგი დარჩა +5

4. მოდით ჩამოვწეროთ ის ელემენტები, რომლებმაც შეცვალეს ჟანგვის მდგომარეობა და ვაჩვენოთ ელექტრონების გადასვლა (სლაიდი 5.)

CuS -2 +HN +5 O 3 -> Cu(N +5 O 3) 2 + S 0 + N +2 O+H 2 O

S -2 - 2e S 0

5. შევადგინოთ ელექტრონული ბალანსი და ვიპოვოთ კოეფიციენტები

6. ბალანსში ნაპოვნი კოეფიციენტები ჩავანაცვლოთ განტოლებაში (კოეფიციენტები მითითებულია ნივთიერებებისთვის, რომელთა ელემენტებმა შეცვალეს ჟანგვის მდგომარეობა) (სლაიდი 6).

CuS -2 +HN +5 O 3 -> Cu(N +5 O 3) 2 + 3 S0+ 2 N+2O+H2O

7. გადმოვცეთ გამოტოვებული კოეფიციენტები გათანაბრების მეთოდით

3CuS -2 +8HN +5 O 3 -> 3Cu(N +5 O 3) 2 + 3S 0 + 2N +2 O+4H 2 O

8. ჟანგბადის გამოყენებით შევამოწმოთ განტოლების სისწორე (სლაიდი 7).

ჟანგბადის რეაქციამდე 24 ატომი = ჟანგბადის რეაქციის შემდეგ 24 ატომი

9. დაადგინეთ ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი აგენტი და პროცესები - დაჟანგვა და შემცირება

S -2 (CuS-ში) არის შემცირების აგენტი, რადგან აძლევს ელექტრონებს

N +5 (HNO 3-ში) არის ჟანგვის აგენტი, რადგან აძლევს ელექტრონებს

III. შესწავლილი მასალის კონსოლიდაცია (25 წთ)

მოსწავლეებს სთხოვენ დავალების შესრულება წყვილებში.

დავალება 1. 10 წთ. (სლაიდი 8)

მოსწავლეებს სთხოვენ შექმნან რეაქციის განტოლება ალგორითმის შესაბამისად.

Mg+H 2 SO 4 -> MgSO 4 + H 2 S + H 2 O

სამუშაოს შემოწმება

4მგ 0 +5H 2 +1 S +6 O 4 -2 -> 4Mg +2 S +6 O 4 -2 + H 2 +1 S -2 + 4H 2 +1 O -2

გარდამავალი ე ელექტრონების რაოდენობა NOC შანსები
2 4
1

დავალება 2. 15 წთ. (სლაიდები 9, 10)

მოსწავლეებს სთხოვენ შეავსონ ტესტი(წყვილებში). ტესტის საგნები მოწმდება და დალაგებულია დაფაზე.

კითხვა No1

რომელი განტოლება შეესაბამება რედოქს რეაქციას?

  1. CaCO 3 = CaO + CO 2
  2. BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 + 2NaCl
  3. Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2
  4. Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2 NaHCO 3

კითხვა No2

რეაქციის განტოლებაში 2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3 კოეფიციენტი შემცირების აგენტის ფორმულის წინ უდრის

კითხვა No3

რეაქციის განტოლებაში 5Ca + 12HNO 3 = 5Ca(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O ჟანგვის აგენტია

  1. Ca(NO3)2
  2. HNO3
  3. H2O

კითხვა No4

შემოთავაზებული სქემებიდან რომელი შეესაბამება რედუქტორს

  1. S 0 > S -2
  2. S +4 -> S +6
  3. S -2 > S -2
  4. S +6 -> S +4

კითხვა No5

რეაქციის განტოლებაში 2SO 2 + O 2 -> 2 SO 3 გოგირდი

  1. იჟანგება
  2. მიმდინარეობს აღდგენა
  3. არც დაჟანგული და არც შემცირებული
  4. იჟანგება და ამცირებს

კითხვა No6

რომელი ელემენტია შემცირების აგენტი რეაქციის განტოლებაში

2KClO 3 -> 2KCl + 3O 2

  1. კალიუმი
  2. ჟანგბადი
  3. წყალბადის

კითხვა No7

სქემა Br -1 -> Br +5 შეესაბამება ელემენტს

  1. ჟანგვის აგენტი
  2. რესტავრატორი
  3. როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე აღმდგენი საშუალება

კითხვა No8

მარილმჟავა არის შემცირების აგენტი რეაქციაში

  1. PbO 2 + 4HCl = PbCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O
  2. Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
  3. PbO + 2HCl = PbCl 2 + H 2 O
  4. Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O

პასუხები ტესტის კითხვებზე.

კითხვის ნომერი 1 2 3 4 5 6 7 8
პასუხი 3 1 3 2 1 3 2 1

Საშინაო დავალება:მე-5 პუნქტი მაგ. 6,7,8 გვ 22 (სახელმძღვანელო).