ქიმიის გაკვეთილის ჩანაწერები მე-9 კლასში: „ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები“
გაკვეთილის მიზანი:
განვიხილოთ რედოქსის რეაქციის არსი, გაიმეორეთ ძირითადი ცნებები დაჟანგვის, დაჟანგვისა და შემცირების ხარისხის შესახებ.
აღჭურვილობა და რეაგენტები: საცდელი მილების ნაკრები, ხსნარები: CuSO4, H2SO4, NaOH, H2O, Na2SO3.
ქიმიის გაკვეთილის მიმდინარეობა მე-9 კლასში
ორგანიზაციული მომენტი.
დღეს კლასში გავაგრძელებთ რედოქს რეაქციების შესავალი, გავაერთიანებთ წინა კლასებში შეძენილ ცოდნას, გავეცნობით ჟანგვა-აღდგენით რეაქციებს, გავარკვევთ რა როლი აქვს გარემოს რედოქს პროცესების წარმოქმნაზე. ORR-ები ყველაზე გავრცელებულ ქიმიურ რეაქციებს შორისაა და დიდი მნიშვნელობა აქვს თეორიასა და პრაქტიკაში. OM პროცესები თან ახლავს ნივთიერებების ციკლებს ბუნებაში, ისინი დაკავშირებულია ცოცხალ ორგანიზმში მიმდინარე მეტაბოლურ პროცესებთან, გაფუჭებასთან, დუღილთან, ფოტოსინთეზთან. მათი დაკვირვება შესაძლებელია საწვავის წვის დროს, ლითონების დნობის დროს, ელექტროლიზის დროს და კოროზიის პროცესების დროს. (სლაიდები 1-7).
რედოქსური რეაქციების თემა ახალი არ არის; შეკითხვა კლასისთვის? რა არის ჟანგვის მდგომარეობა? (ამ კონცეფციისა და ქიმიური ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობის განსაზღვრის შესაძლებლობის გარეშე შეუძლებელია ამ თემის განხილვა.) მოსწავლეებს ვთხოვთ დაადგინონ ჟანგვის მდგომარეობა შემდეგ ნაერთებში: KCIO3, N2, K2Cr2O7, P2O5, KH, HNO3. . შეამოწმეთ მათი დავალებები დაფაზე ჩანაწერებით. ყველა შემთხვევაში, ხდება ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილება. ამისათვის ჩვენ ჩავატარებთ ლაბორატორიულ სამუშაოებს (მაგიდებზე არის ინსტრუქციები ექსპერიმენტების ჩატარების შესახებ, ინსტრუქციები, თუ როგორ უნდა გავაკეთოთ ეს).
ექსპერიმენტების ჩატარება :1. CuSO4 + 2NaOH= Na2SO4 + Cu(OH)2
CuSO4 + Fe = CuFeSO4
აწყობენ და აკეთებენ შენიშვნებს. დასკვნა: ყველა რეაქცია არ არის კლასიფიცირებული, როგორც ODD. (სლაიდი 8).
რა არის OVR-ის არსი (სლაიდი 9).
ORR არის ჟანგვის და შემცირების ორი საპირისპირო პროცესის ერთიანობა. ამ რეაქციებში შემცირების აგენტის მიერ გაცემული ელექტრონების რაოდენობა უდრის ჟანგვის აგენტის მიერ მოპოვებულ ელექტრონების რაოდენობას. აღმდგენი აგენტი ზრდის მის ჟანგვის მდგომარეობას, ოქსიდაციური აგენტი მცირდება (გაკვეთილის დევიზი არ არის შერჩეული შემთხვევით.) განვიხილოთ ქიმიური რეაქცია (მას დიდი მნიშვნელობა აქვს გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, რადგან ნორმალურ პირობებში მას. საშუალებას გაძლევთ შეაგროვოთ შემთხვევით დაღვრილი ვერცხლისწყალი.
ნ g0 + 2Fe+3Cl3-=2Fe+2Cl2-1 + Hg+2Cl2-1
Hg0 - 2ē → Hg+2
Fe+3+ē→ Fe+2
მოსწავლეებს სთხოვენ პრობლემის გადაჭრას. როგორ მოქმედებს გარემო ერთი და იგივე ჟანგვის აგენტის ქცევაზე, მაგალითად: KMnO4
ლაბორატორიული სამუშაო 2 ხორციელდება შემდეგი ვარიანტების მიხედვით:
2KMnO4+ 5Na2SO3 +3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 +3H2O
2KMnO4+ Na2SO3 2KOH= 2K2Mn04+Na2SO4 H2O
2KMnO4 +3Na2SO3 +H2O= 2KOH +3Na2SO4+ 2MnO2
დასკვნა: გარემო გავლენას ახდენს ნივთიერებების ოქსიდაციურ თვისებებზე (სლაიდი 10).
KMnO4 მჟავე გარემოში - Mn+2 - უფერო ხსნარი.
ნეიტრალურ გარემოში - MnO2 არის ყავისფერი ნალექი,
ტუტე გარემოში MnO4-2 მწვანეა.
ხსნარის pH-დან გამომდინარე, KMnO4 ჟანგავს სხვადასხვა ნივთიერებებს, იშლება სხვადასხვა ხარისხის დაჟანგვის Mn ნაერთებად.
გაკვეთილი შეჯამებულია. ქულები მოცემულია.
ანარეკლი.
კლასი გამოთქვამს აზრს გაკვეთილზე ჩატარებული სამუშაოს შესახებ.
საშინაო დავალება
ჩამოტვირთეთ პრეზენტაცია ქიმიის გაკვეთილზე: „ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები“
ქიმიის გაკვეთილი თემაზე "ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები"
მე-11 კლასში.
მომზადებული მასალა
დუდნიკ სვეტლანა ევგენიევნა,
პირველი კატეგორიის ქიმიის მასწავლებელი
MAOU საშუალო სკოლა No. 211, ნოვოსიბირსკი
სამიზნე:
მოსწავლეთა ცოდნის გაღრმავება და ოლიმპიადებისა და ერთიანი სახელმწიფო გამოცდისთვის მომზადება.
ამოცანები:
საგანმანათლებლო მიზნები:
მოსწავლეთა ცოდნის კონსოლიდაცია რედოქს რეაქციების შესახებ; მოსწავლეთა უნარების კონსოლიდაცია ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციების განტოლებების შედგენისას
რედოქსის რეაქციების განტოლებების შედგენის უნარ-ჩვევების გამომუშავება
განუვითარდებათ ჟანგვითი და აღმდგენი აგენტების იდენტიფიცირების უნარები
ქიმიურად მცოდნე პიროვნების ჩამოყალიბება, რომელიც მზადაა მუდმივად ცვალებად გარემოში სიცოცხლისთვის, შემდგომი განათლებისა და თვითგანათლებისთვის.
განვითარების ამოცანები:
წვლილი შეიტანოს მოსწავლეებში საგნის მიმართ შემეცნებითი ინტერესის ჩამოყალიბებასა და განვითარებაში
თემაზე ცოდნის ანალიზის, შედარებისა და განზოგადების უნარების ჩამოყალიბება.
საგანმანათლებლო დავალებები:
ცოდნის გაცნობიერებული მოთხოვნილების გაღვივება;
აქტიურობისა და დამოუკიდებლობის ხელშეწყობა მოცემული თემის შესწავლისას, ჯგუფში მუშაობის უნარი და თანაკლასელების მოსმენის უნარი.
გაკვეთილის ტიპი: გაკვეთილი - ვარჯიში.
ფორმა საგანმანათლებლო საქმიანობის ორგანიზება : ინდივიდუალური და ჯგუფური.
აღჭურვილობა : კომპიუტერი, მულტიმედიური პროექტორი, ეკრანი, დოკუმენტის კამერა.
სწავლების მეთოდები:
ზოგადი მეთოდი (ნაწილობრივ ძიების მეთოდი).
კონკრეტული მეთოდი (ვერბალური – ვიზუალური – პრაქტიკული).
სპეციფიკური მეთოდი (ახსნა საუბრის ელემენტებით).
გაკვეთილის პროგრესი
ცოდნის განახლება. ადრე მიღებული ცოდნის რეპროდუცირება.
ორგანიზაციული მომენტი
თემის მესიჯი, გაკვეთილის თემის და მიზნების დასახვა
მასწავლებელი.
რა არის რედოქსის რეაქციები?
ნებისმიერი ORR არის ელექტრონის დონაციის და დამატების პროცესების ერთობლიობა.
რა ჰქვია ელექტრონების დათმობის პროცესს?
ელექტრონების დათმობის პროცესს ე.წ დაჟანგვა.
რა ჰქვია ნაწილაკებს, რომლებიც ელექტრონებს აბარებენ?
ნაწილაკებს (ატომებს, მოლეკულებს ან იონებს), რომლებიც ელექტრონებს აძლევენ, ე.წ რესტავრატორები.
მასწავლებელი.
ჟანგვის შედეგად იზრდება აღმდგენი აგენტის ჟანგვის მდგომარეობა. შემცირების აგენტები შეიძლება იყოს ნაწილაკები ქვედა ან შუალედური დაჟანგვის მდგომარეობებში. ყველაზე მნიშვნელოვანი შემცირების საშუალებებია: ყველა ლითონი მარტივი ნივთიერებების სახით, განსაკუთრებით აქტიური; C, CO, NH 3, PH 3, CH 4, SiH 4, H 2 S და სულფიდები, წყალბადის ჰალოიდები და ლითონის ჰალოგენები, ლითონის ჰიდრიდები, ლითონის ნიტრიდები და ფოსფიდები.
რა ჰქვია ელექტრონებისა და ელექტრონების მიმღები ნაწილაკების დამატების პროცესს?
ელექტრონების დამატების პროცესს ე.წ რესტავრაცია.ნაწილაკებს, რომლებიც იღებენ ელექტრონებს, ე.წ ჟანგვის აგენტები.
მასწავლებელი.
შემცირების შედეგად მცირდება ჟანგვის აგენტის ჟანგვის მდგომარეობა. ჟანგვის აგენტები შეიძლება იყოს ნაწილაკები მაღალ ან შუალედურ ჟანგვის მდგომარეობებში. ყველაზე მნიშვნელოვანი ჟანგვის აგენტები: მარტივი არალითონური ნივთიერებები მაღალი ელექტრონეგატიურობით (F 2, Cl 2, O 2), კალიუმის პერმანგანატი, ქრომატები და დიქრომატები, აზოტის მჟავა და ნიტრატები, კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა, პერქლორინის მჟავა და პექლორატები.
ცოდნით მუშაობა, ახალ პირობებში საქმიანობის მეთოდების დაუფლება
სტუდენტები აბარებენ ჟანგვის მდგომარეობის ტესტს (დანართი 4.)
ცოდნისა და მოქმედების მეთოდების განზოგადება და სისტემატიზაცია.
მასწავლებელი.
არსებობს სამი სახის რედოქსური რეაქცია.
ინტერმოლეკულური OVR - ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი შედის სხვადასხვა ნივთიერებებში, მაგალითად:
ინტრამოლეკულური OVR - ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი საშუალება ერთი ნივთიერების ნაწილია. ეს შეიძლება იყოს სხვადასხვა ელემენტები, მაგალითად:
ან ერთი ქიმიური ელემენტი სხვადასხვა ჟანგვის მდგომარეობაში, მაგალითად:
დისპროპორციულობა (ავტოჟანგვა-თვითგანკურნება)- ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი აგენტი ერთი და იგივე ელემენტია, რომელიც შუალედური დაჟანგვის მდგომარეობაშია, მაგალითად:
ORR განტოლებების შესადგენად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ელექტრონული ბალანსის მეთოდი (ელექტრონული სქემები) ან ელექტრონ-იონური ბალანსის მეთოდი. განვიხილოთ ერთ-ერთი მეთოდი.
ელექტრონული ბალანსის მეთოდი:
დავალება 1.შექმენით OVR განტოლებები ელექტრონული ბალანსის მეთოდით, განსაზღვრეთ OVR-ის ტიპი.
1. თუთია + კალიუმის დიქრომატი + გოგირდის მჟავა = თუთიის სულფატი + ქრომის(III) სულფატი + კალიუმის სულფატი + წყალი.
გამოსავალი
ელექტრონული ბალანსი:
2. კალის (II) სულფატი + კალიუმის პერმანგანატი + გოგირდის მჟავა = კალის (IV) სულფატი + მანგანუმის სულფატი + კალიუმის სულფატი + წყალი.
3. ნატრიუმის იოდიდი + კალიუმის პერმანგანატი + კალიუმის ჰიდროქსიდი = იოდი + კალიუმის მანგანატი + ნატრიუმის ჰიდროქსიდი.
4. გოგირდი + კალიუმის ქლორატი + წყალი = ქლორი + კალიუმის სულფატი + გოგირდის მჟავა.
5. კალიუმის იოდიდი + კალიუმის პერმანგანატი + გოგირდის მჟავა = მანგანუმის(II) სულფატი + იოდი + კალიუმის სულფატი + წყალი.
6. რკინის (II) სულფატი + კალიუმის დიქრომატი + გოგირდის მჟავა = რკინის (III) სულფატი + ქრომის (III) სულფატი + კალიუმის სულფატი + წყალი.
7. ამონიუმის ნიტრატი = აზოტის ოქსიდი (I) + წყალი.
პასუხები სავარჯიშოებზე 1-ში
დავალება 3.შეადგინეთ OVR განტოლებები.
2. მანგანუმის(IV) ოქსიდი + ჟანგბადი + კალიუმის ჰიდროქსიდი = კალიუმის მანგანატი + .......................
3. რკინის(II) სულფატი + ბრომი + გოგირდის მჟავა = ......................
4. კალიუმის იოდიდი + რკინა(III) სულფატი = ......................... .
5. წყალბადის ბრომიდი + კალიუმის პერმანგანატი = ...................................
6. წყალბადის ქლორიდი + ქრომის(VI) ოქსიდი = ქრომის(III) ქლორიდი + .......................
7. ამიაკი + ბრომი = ......................
8. სპილენძის (I) ოქსიდი + აზოტის მჟავა = აზოტის ოქსიდი (II) + .......................
9. კალიუმის სულფიდი + კალიუმის მანგანატი + წყალი = გოგირდი + .......................
10. აზოტის ოქსიდი (IV) + კალიუმის პერმანგანატი + წყალი = ......................
11. კალიუმის იოდიდი + კალიუმის დიქრომატი + გოგირდის მჟავა = ...................................
პასუხები სავარჯიშო დავალებაზე 3
საშინაო დავალების განმარტება და ახსნა.
დანართი 1.
რედუქტორები:
ნახშირბადის (II) მონოქსიდი (CO)
წყალბადის სულფიდი (H2S)
გოგირდის ოქსიდი (IV) (SO2)
გოგირდის მჟავა H2SO3 და მისი მარილები
ჰიდროჰალიუმის მჟავები და მათი მარილები
ლითონის კათიონები ქვედა ჟანგვის მდგომარეობებში: SnCl2, FeCl2, MnSO4, Cr2(SO4)3
აზოტის მჟავა HNO2
ამიაკი NH3
ჰიდრაზინი NH2NH2
აზოტის ოქსიდი (II) (NO)
კათოდი ელექტროლიზის დროს
ჟანგვის აგენტები:
ჰალოგენები
კალიუმის პერმანგანატი (KMnO4)
კალიუმის მანგანატი (K2MnO4)
მანგანუმის (IV) ოქსიდი (MnO2)
კალიუმის დიქრომატი (K2Cr2O7)
კალიუმის ქრომატი (K2CrO4)
აზოტის მჟავა (HNO3)
გოგირდის მჟავა (H2SO4) კონს.
სპილენძის (II) ოქსიდი (CuO)
ტყვიის (IV) ოქსიდი (PbO2)
ვერცხლის ოქსიდი (Ag2O)
წყალბადის ზეჟანგი (H2O2)
რკინის (III) ქლორიდი (FeCl3)
ბერტოლეტის მარილი (KClO3)
ანოდი ელექტროლიზის დროს.
დანართი 2.
ჟანგვის ხარისხის განსაზღვრის წესები
მარტივი ნივთიერებების ატომების ჟანგვის მდგომარეობა ნულის ტოლია.
ატომების ჟანგვის მდგომარეობების ჯამი რთულ ნივთიერებაში (მოლეკულაში) ნულის ტოლია.
ტუტე ლითონის ატომების ჟანგვის მდგომარეობაა +1.
დედამიწის ტუტე ლითონის ატომების დაჟანგვის მდგომარეობაა +2.
ბორის და ალუმინის ატომების ჟანგვის მდგომარეობაა +3.
წყალბადის ატომების ჟანგვის მდგომარეობაა +1 (ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ჰიდრიდებში –1).
ჟანგბადის ატომების ჟანგვის მდგომარეობაა –2 (პეროქსიდებში –1).
დანართი 3.
შენიშვნა
ელემენტების შესაძლო ჟანგვის მდგომარეობა
მანგანუმი: +2, +3, +4, +6, +7.
Chromium: +2, +3, +6.
რკინა: +2, +3, +6.
აზოტი: -3, 0, +1, +2, +4, +5.
გოგირდი: -2, 0, +4, +6.
ფოსფორი: -3, 0, +3, +5.
ქლორი: -1, 0, +1, + 3, +5, +7.
უფრო მაღალი დაჟანგვის მდგომარეობების მქონე ლითონები წარმოქმნიან მჟავე ოქსიდებს.
კალიუმის პერმანგანატი: KMnO4.
ეს არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი. ის ადვილად აჟანგებს ბევრ ორგანულ ნივთიერებას, გარდაქმნის რკინის(2) მარილებს რკინის(3) მარილებად, გოგირდის მჟავას გოგირდმჟავად და ათავისუფლებს ქლორს მარილმჟავადან.
ქიმიურ რეაქციებში შესვლისას, MnO 4 - იონი შეიძლება შემცირდეს სხვადასხვა ხარისხით:
მჟავე გარემოში (pH
ნეიტრალურ გარემოში (pH=7) MnO 2-მდე.
ტუტე გარემოში (pH>7) MnO 4 2-მდე
წყალბადის ზეჟანგი.
წყალბადის ზეჟანგში ელემენტის ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობაა
1, ე.ი. აქვს შუალედური მნიშვნელობა ჟანგბადის ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობას წყალში (-2) და მოლეკულურ ჟანგბადში (0) შორის. ამიტომ, წყალბადის ზეჟანგი ავლენს რედოქს ორმაგობას.
თუ პეროქსიდი ემსახურება როგორც ჟანგვის აგენტს, მაშინ იგი მცირდება წყალში H 2 O.
თუ პეროქსიდი ემსახურება როგორც შემცირების აგენტს, მაშინ ის იჟანგება მოლეკულურ ჟანგბად-O 2-მდე.
ქრომატისა და დიქრომატის მარილები.
ქრომატები (ფერადი ღია ყვითელი) მჟავე გარემოში გადაიქცევა დიქრომატებად (ნარინჯისფერი), დიქრომატები ტუტე გარემოში გადაიქცევა ქრომატებად.
ქრომატები და დიქრომატები ძლიერი ჟანგვის აგენტებია და რედოქსის რეაქციების განტოლებებში ისინი ცვლის ჟანგვის მდგომარეობას +6-დან +3-მდე.
ქლორის ნაერთები.
HClO-ჰიპოქლორის მჟავა (ჰიპოქლორიტის მარილები)
HClO 2-ქლორიდი (ქლორიტის მარილები)
HClO 3-ქლორატი (ქლორატის მარილები)
HClO4-ქლორი (პერქლორატის მარილები)
როდესაც ჰალოგენები ურთიერთქმედებენ ტუტეებთან, ჰიპოქლორიტები წარმოიქმნება ცივ ხსნარში, ხოლო ქლორატები წარმოიქმნება ცხელ ხსნარში (მაგალითად, კალიუმის ქლორატი ან ბერტოლეტის მარილი-KClO 3).
კონცენტრირებული აზოტის მჟავა
თუ კონცენტრირებული აზოტის მჟავა მიიღება, როგორც ORR-ის საწყისი მასალა სხვა ნივთიერებებთან ერთად, რეაქციის შედეგად იგი მცირდება აზოტის ოქსიდამდე NO 2.
დანართი 4.
ტესტი "ჟანგვის მდგომარეობები"
ვარიანტი 1.
1 .
იონს, რომელიც შეიცავს 16 პროტონს და 18 ელექტრონს, აქვს მუხტი
1) +4 2) -2 3) +2 4) -4
2. იონს აქვს რვა ელექტრონიანი გარე გარსი
1) P 3+ 2) S 2- 3) C1 5+ 4) Fe 2+
3. Ca 2+ და
1) K + 2) Ne 0 3) Ba 2+ 4) F -
4. ელექტრონული კონფიგურაციაარის 2 2 ს 2 2 გვ 6 შეესაბამება იონს
1) A1 3+ 2) Fe 3+ 3) Zn 2+ 4) Cr 3+
ვარიანტი 2.
1. იონს აქვს ორი ელექტრონის გარე გარსი
1) S 6+ 2) S 2- 3) Br 5+ 4) Sn 4+
2. ელექტრონული კონფიგურაციაარის 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 შეესაბამება იონს
1) C l - 2) N 3- 3) Br - 4) O 2-
3. ნაწილაკებს აქვთ იგივე ელექტრონული სტრუქტურა
1) Na 0 და Na + 2) Na 0 და K 0 3) Na + და F - 4) Cr 2+ და Cr 3+
4. Al 3+ იონს აქვს შემდეგი ელექტრონული კონფიგურაცია:
1) 1s 2 2s 2 2p 6 2) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 4) is 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4
პასუხები :
ვარიანტი 1.
ვარიანტი 2.
დანართი 5.
საშინაო დავალება
დავალება.სპილენძზე დაფუძნებულ შენადნობებს ბრინჯაოს უწოდებენ. ბერილიუმის ბრინჯაოს ბეჭდები ოქროს ზუსტი ასლია. ისინი ოქროსგან არ განსხვავდებიან არც ფერით და არც წონით და ძაფზე დაკიდებული, მინაზე დარტყმისას მელოდიურ ხმას გამოსცემენ. მოკლედ, ყალბი თვალით, ყურით ან კბილით ვერ ამოიცნობს. შემოგვთავაზეთ ყალბის ამოცნობის გზები: საკუთარ სამზარეულოში, ქიმიურ ლაბორატორიაში (2 გზა). ჩამოწერეთ რეაქციის განტოლებები და დაასახელეთ მათი მახასიათებლები.
უპასუხე.
სამზარეულოში.გააცხელეთ "ოქროს" რგოლი გაზქურაზე, სპილენძი იჟანგება ჰაერში შავ სპილენძის (II) ოქსიდამდე CuO (ანუ გაცხელებისას ბრინჯაოს რგოლი ბნელდება).
ლაბორატორიაში.გახსენით ბეჭედი აზოტის მჟავაში. მაღალი სისუფთავის ოქრო არ იხსნება აზოტმჟავაში, მაგრამ სპილენძი, რომელიც ბრინჯაოს ნაწილია, ურთიერთქმედებს HNO 3-თან. ნიშნები: ლურჯი ხსნარი, ყავისფერი „მელას კუდის“ გაზის გამოყოფა.
Cu + 4HNO 3 კონს. = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
ოქრო არ იხსნება კონს. H 2 SO 4, მაგრამ სპილენძი იხსნება გაცხელებისას:
Сu + 2H 2 SO 4 კონც. = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
ნიშნები: ლურჯი ხსნარი, გაზის ევოლუცია.
ჩატარებული გაკვეთილის ანალიზი
გაკვეთილი ჩატარდა მე-11 კლასში. დასახული მიზანი - მოსწავლეთა ცოდნის გაღრმავება და ოლიმპიადებისა და ერთიანი სახელმწიფო გამოცდისთვის მომზადება - მიღწეული იქნა. მოსწავლეებს მიეცათ თემის უფრო სრულყოფილი გაგებისთვის საჭირო შეხსენებები და გამოიყენეს საშინაო დავალების შესრულებისას.
ძირითადი პრობლემები, რაც მოსწავლეებს აქვთ საგანმანათლებლო მასალის შინაარსის ათვისებაში თემაზე „ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები“ უკავშირდება ORR-ის შედგენას ელექტრონული ბალანსის მეთოდით.
მასწავლებლის მიერ მოსწავლეებთან ერთად შედგენილი ალგორითმის გამოყენებით შესაძლებელი გახდა OVR-ის დაწერის ძირითადი ნაბიჯების გასწორება და ძირითადი შეცდომების თავიდან აცილება.
2 ქიმიის გაკვეთილი მე-8 კლასში თემაზე „ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები“
ანოტაცია:ქიმიის გაკვეთილი თემაზე „ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები“ განკუთვნილია მე-8 კლასის მოსწავლეებისთვის. გაკვეთილზე ვლინდება რედოქსული რეაქციების ძირითადი ცნებები: დაჟანგვის მდგომარეობა, ჟანგვის აგენტი, აღმდგენი საშუალება, დაჟანგვა, რედუქცია: განვითარებულია რედოქს ჩანაწერების შედგენის უნარი ელექტრონული ბალანსის მეთოდით.
ქიმიის გაკვეთილი მე-8 კლასში თემაზე
"ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები"
გაკვეთილის მიზანი:რედოქსის რეაქციების შესახებ ცოდნის სისტემის ჩამოყალიბება, ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით ORR-ის ჩანაწერების გაკეთების სწავლება.
გაკვეთილის მიზნები:
საგანმანათლებლო: განიხილეთ რედოქს პროცესების არსი, ასწავლეთ როგორ გამოვიყენოთ „დაჟანგვის ხარისხი“ ჟანგვის და შემცირების პროცესების დასადგენად; ასწავლეთ მოსწავლეებს გაათანაბრონ რედოქსის რეაქციების ჩანაწერები ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით.
განმავითარებელი: გააუმჯობესოს ქიმიური რეაქციის სახეობის შესახებ მსჯელობის უნარი ნივთიერებებში ატომების დაჟანგვის ხარისხის ანალიზით; დასკვნების გამოტანა, ალგორითმებთან მუშაობა, საგნისადმი ინტერესის განვითარება.
განათლება: ჩამოყალიბდეს შემეცნებითი აქტივობის მოთხოვნილება და ცოდნისადმი ღირებულებითი დამოკიდებულების ჩამოყალიბება; გააანალიზეთ თქვენი ამხანაგების პასუხები, იწინასწარმეტყველეთ მუშაობის შედეგი, შეაფასეთ თქვენი სამუშაო; კომუნიკაციის კულტურის გამომუშავება წყვილებში „მოსწავლე-მოსწავლე“, „მასწავლებელი-მოსწავლე“ მუშაობის გზით.
გაკვეთილის ტიპი:გაკვეთილი ახალი მასალის შესწავლაში.
გაკვეთილზე გამოყენებული მეთოდები:განმარტებითი თუ ლუსტრაციული.
გაკვეთილზე წარმოდგენილი ცნებები:რედოქსული რეაქციები; ოქსიდანტი; შემცირების აგენტი; ჟანგვის პროცესი; აღდგენის პროცესი.
გამოყენებული აღჭურვილობადა რეაგენტები:ხსნადობის ცხრილი, დ.ი. მენდელეევის პერიოდული ცხრილი, მარილმჟავა, გოგირდის მჟავა, თუთიის გრანულები, მაგნიუმის ნატეხები, სპილენძის სულფატის ხსნარი, რკინის ლურსმანი.
მუშაობის ფორმა:ინდივიდუალური, ფრონტალური.
გაკვეთილის დრო: (90 წუთი, 2 გაკვეთილი).
გაკვეთილის პროგრესი
მე . ორგანიზაციული მომენტი
II . დაფარული მასალის გამეორება
მასწავლებელი:ბიჭებო, გავიხსენოთ ადრე შესწავლილი მასალა დაჟანგვის ხარისხის შესახებ, რომელიც დაგვჭირდება გაკვეთილზე.
ზეპირი ფრონტალური გამოკვლევა:
რა არის ელექტრონეგატიურობა?
რა არის ჟანგვის მდგომარეობა?
შეიძლება თუ არა ელემენტის დაჟანგვის რიცხვი იყოს ნული? რა შემთხვევებში?
რა ჟანგვის მდგომარეობას ავლენს ჟანგბადი ყველაზე ხშირად ნაერთებში?
დაიმახსოვრე გამონაკლისები.
რა ჟანგვის მდგომარეობას ავლენენ ლითონები პოლარულ და იონურ ნაერთებში?
როგორ გამოითვლება ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთის ფორმულების გამოყენებით?
ჟანგბადის ჟანგვის მდგომარეობა თითქმის ყოველთვის არის -2.
წყალბადის ჟანგვის მდგომარეობა თითქმის ყოველთვის არის +1.
ლითონების ჟანგვის მდგომარეობა ყოველთვის დადებითია და მისი მაქსიმალური მნიშვნელობით თითქმის ყოველთვის უდრის ჯგუფის რიცხვს.
თავისუფალი ატომებისა და ატომების ჟანგვის მდგომარეობა მარტივ ნივთიერებებში ყოველთვის არის 0.
ნაერთში ყველა ელემენტის ატომების ჯამური ჟანგვის მდგომარეობა არის 0.
მასწავლებელიჩამოყალიბებული წესების კონსოლიდაციის მიზნით, ის იწვევს სტუდენტებს გამოთვალონ - იპოვონ ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა მარტივ ნივთიერებებსა და ნაერთებში:
S, H2, H3PO4, NaHSO3, HNO3, Cu(NO2)2, NO2, Ba, Al.
მაგალითად: როგორი იქნება გოგირდის ჟანგვის მდგომარეობა გოგირდმჟავაში?
მოლეკულებში ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობების ალგებრული ჯამი, მათი ატომების რაოდენობის გათვალისწინებით, უდრის 0-ს.
H 2 +1 S x O 4 -2
(+1) * 2 +X *1 + (-2) . 4 = 0
X = + 6
H 2 +1 S +6 O 4 -2
III . ახალი მასალის სწავლა
მასწავლებელი:ქიმიური რეაქციების მრავალფეროვანი კლასიფიკაცია სხვადასხვა მახასიათებლების მიხედვით (რეაქტიული და წარმომქმნელი ნივთიერებების მიმართულება, რაოდენობა და შემადგენლობა, კატალიზატორის გამოყენება, თერმული ეფექტი) შეიძლება დაემატოს კიდევ ერთი ფუნქცია. ეს ნიშანი არის ქიმიური ელემენტების ატომების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილება, რომლებიც ქმნიან რეაქციაში მყოფ ნივთიერებებს.
ამის საფუძველზე განასხვავებენ რეაქციას
ქიმიური რეაქციები
რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება რეაქციების ცვლილებით, რომლებიც წარმოიქმნება ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილების გარეშე.
მაგალითად, რეაქციაში
1 +5 -2 +1 -1 +1 -1 +1 +5 -2
AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3 (მოსწავლე წერს დაფაზე)
ქიმიური ელემენტების ატომების ჟანგვის მდგომარეობა არ შეცვლილა რეაქციის შემდეგ. მაგრამ სხვა რეაქციაში - მარილმჟავას თუთიასთან ურთიერთქმედება
2HCl + Zn ZnCl 2 + H 2 (მოსწავლე წერს დაფაზე)
ორი ელემენტის, წყალბადისა და თუთიის ატომებმა შეცვალეს ჟანგვის მდგომარეობა: წყალბადი +1-დან 0-მდე და თუთია 0-დან +2-მდე. ამიტომ, ამ რეაქციაში წყალბადის თითოეულმა ატომმა მიიღო ერთი ელექტრონი
2H + 2eH2
და თუთიის თითოეულმა ატომმა დატოვა ორი ელექტრონი
Zn - 2е Zn
მასწავლებელი:რა სახის ქიმიური რეაქციები იცით?
გაფრთხილება: ORR მოიცავს ყველა ჩანაცვლების რეაქციას, ისევე როგორც იმ შეერთებისა და დაშლის რეაქციებს, რომლებშიც მინიმუმ ერთი მარტივი ნივთიერება.
მასწავლებელი:განსაზღვრეთ OVR.
ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც იწვევს ქიმიური ელემენტების ატომების ან რეაქტიული ნივთიერებების წარმომქმნელი იონების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებას, ე.წ. რედოქსული რეაქციები.
მასწავლებელი:ბიჭებო, დაადგინეთ ზეპირად, რომელი შემოთავაზებული რეაქცია არ არის რედოქსი:
1) 2Na + Cl 2 = 2NaCl
2) Na CL + AgNO 3 = NaNO 3 + AgCl↓
3) Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
4) S + O 2 = SO 2
სტუდენტები:დაასრულეთ დავალება
მასწავლებელი:როგორც OVR-ის მაგალითები, ჩვენ წარმოვადგენთ შემდეგ გამოცდილებას.
H 2 SO 4 + Mg MgSO 4 + H 2
მოდით აღვნიშნოთ ყველა ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა ამ რეაქციის ნივთიერებების - რეაგენტებისა და პროდუქტების ფორმულებში:
როგორც რეაქციის განტოლებიდან ჩანს, ორი ელემენტის, მაგნიუმის და წყალბადის ატომებმა შეცვალეს ჟანგვის მდგომარეობა.
რა დაემართათ მათ?
ნეიტრალური ატომიდან მაგნიუმი გადაიქცა პირობით იონად ჟანგვის მდგომარეობაში +2, ანუ მან დატოვა 2e:
Mg 0 – 2е Mg +2
ჩაწერეთ თქვენს შენიშვნებში:
ელემენტებს ან ნივთიერებებს, რომლებიც ელექტრონებს აბარებენ, ე.წ შემცირების აგენტები;რეაქციის დროს ისინი იჟანგება.
პირობითი H იონი +1 დაჟანგვის მდგომარეობაში გადაიქცა ნეიტრალურ ატომად, ანუ წყალბადის თითოეულმა ატომმა მიიღო ერთი ელექტრონი.
2Н +1 +2е Н 2
ელემენტებს ან ნივთიერებებს, რომლებიც იღებენ ელექტრონებს, ეწოდება ჟანგვის აგენტები; რეაქციის დროს ისინი გამოჯანმრთელდებიან.<Приложение 1>
ეს პროცესები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს დიაგრამის სახით:
ჰიდროქლორინის მჟავა + მაგნიუმის მაგნიუმის სულფატი + წყალბადი
CuSO 4 + Fe (რკინის ლურსმანი) = Fe SO 4 + Cu (ლამაზი წითელი ლურსმანი)
Fe 0 – 2 eFe +2
Cu +2 +2 eCu 0
ელექტრონების დათმობის პროცესს ე.წ დაჟანგვადა მიღება - რესტავრაცია.
ჟანგვის პროცესის დროს, ჟანგვის მდგომარეობა ამოდისაღდგენის პროცესში - მიდის ქვემოთ.
ეს პროცესები განუყოფლად არის დაკავშირებული.
მასწავლებელი:დავალება დავასრულოთ ზემოთ აღწერილი მაგალითის მიხედვით.
ვარჯიში:რედოქსული რეაქციებისთვის მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი აგენტი, ჟანგვის და შემცირების პროცესები და შექმენით ელექტრონული განტოლებები:
1) BaO + SO 2 = BaSO 3
2) CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu
3) Li + O 2 = Li 2 O 3
4) CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4
II გაკვეთილის ნაწილი (მე-2 გაკვეთილი)
ელექტრონული ბალანსის მეთოდი, როგორც OVR განტოლებების შედგენის საშუალება
შემდეგი, განვიხილავთ რედოქსის რეაქციების განტოლებების შედგენას ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით. ელექტრონული ბალანსის მეთოდი ემყარება წესს: ელექტრონების ჯამური რაოდენობა, რომლებზეც რედუქციული აგენტი ტოვებს, ყოველთვის ტოლია ელექტრონების საერთო რაოდენობას, რომელსაც ჟანგვითი აგენტი იძენს.
ახსნის შემდეგ მოსწავლეები მასწავლებლის ხელმძღვანელობით ადგენენ OVR განტოლებებს იმ გეგმების მიხედვით, რომლებიც მასწავლებელმა შეადგინა ამ გაკვეთილისთვის. <Приложение 2>.
შეხსენებები განთავსებულია თითოეული მოსწავლის მაგიდაზე.
მასწავლებელი:ჩვენ მიერ შესწავლილ რეაქციებს შორის, რედოქსის რეაქციები მოიცავს:
ურთიერთქმედება ლითონები არალითონებით
2Mg + O 2 =2MgO
ჟანგვის აგენტი O 2 +4e 2O -2 1 შემცირება
2. ურთიერთქმედება ლითონები მჟავით.
H 2 SO 4 + Mg = MgSO 4 + H 2
Reductant Mg 0 -2e Mg +2 2 დაჟანგვა
ჟანგვის აგენტი 2O -2 +4e O 2 0 1 შემცირება
3. ურთიერთქმედება ლითონები მარილით.
Cu SO 4 + Mg = MgSO 4 + Cu
Reductant Mg 0 -2e Mg +2 2 დაჟანგვა
ჟანგვის აგენტი Cu +2 +2e Cu 0 1 შემცირება
რეაქცია ნაკარნახევია, ერთი მოსწავლე დამოუკიდებლად ადგენს რეაქციის დიაგრამას დაფაზე:
ჰ 2 + ო 2 → ჰ 2 ო
მოდით განვსაზღვროთ ელემენტების რომელი ატომები ცვლის ჟანგვის მდგომარეობას.
(H 2 ° + O 2 ° → H 2 O 2).
შევადგინოთ ელექტრონული განტოლებები ჟანგვისა და შემცირების პროცესებისთვის.
(H 2 ° -2e → 2H + – დაჟანგვის პროცესი,
O 2 ° +4e → 2O - ² - შემცირების პროცესი,
H 2 არის შემამცირებელი აგენტი, O 2 არის ჟანგვის აგენტი)
ავირჩიოთ საერთო დივიდენდი მოცემული და მიღებული e-სთვის და კოეფიციენტები ელექტრონული განტოლებისთვის.
(∙2| Н 2 °-2е → 2Н + - დაჟანგვის პროცესი, ელემენტი არის აღმდგენი საშუალება;
∙1| O 2 ° +4e → 2O - ² - შემცირების პროცესი, ელემენტი - ჟანგვის აგენტი).
გადავიტანოთ ეს კოეფიციენტები ORR განტოლებაში და ავირჩიოთ კოეფიციენტები სხვა ნივთიერებების ფორმულების წინ.
2 ჰ 2 + ო 2 → 2 ჰ 2 ო .
IV . ნასწავლი მასალის განმტკიცება
სავარჯიშოები მასალის კონსოლიდაციისთვის:
აზოტის ტრანსფორმაციის რომელი სქემა შეესაბამება ამ რეაქციის განტოლებას?
4NH 3 +5O 2 → 4NO + 6H 2 O
1) N +3 → N +2 3) N +3 → N -3
2) N -3 → N -2 4) N -3 → N +2
2) დაადგინეთ შესაბამისობა ატომის ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებას შორის გოგირდისდა მატერიის გარდაქმნის სქემა. ჩაწერეთ რიცხვები ინტერვალის ან მძიმეების გარეშე.
ტრანსფორმაციის სქემა
ა) H 2 S + O 2 → SO 2 + H 2 O
ბ) H 2 SO 4 + Na → Na 2 SO 4 + H 2 S + H 2 O
ბ) SO 2 + Br 2 + H 2 O → H 2 SO 4 + HBr
ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილება
1) E +4 → E +6
2) E +6 → E -2
3) E +6 → E +4
4) E -2 → E +6
5) E -2 → E +4 პასუხი (521)
3) დაადგინეთ შესაბამისობა ტრანსფორმაციის სქემასა და ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებას შორის ჟანგვის აგენტიმასში.
ტრანსფორმაციის სქემა
ა) Cl 2 + K 2 MnO 4 → KMnO 4 + KCl
ბ) NH 4 Cl + KNO 3 → KCl + N 2 O + H 2 O
ბ) HI + FeCl 3 → FeCl 2 + HCl + I 2
ხარისხის შეცვლა
ოქსიდიზაციის ოქსიდიზატორი
1) E +6 → E +7
2) E +5 → E +1
3) E +3 → E +2
4) E 0 → E -1
5) E -1 → E 0 პასუხი (423)
V. მასწავლებლის ბოლო სიტყვები
რედოქს რეაქციები წარმოადგენს ორი საპირისპირო პროცესის ერთიანობას: დაჟანგვას და შემცირებას. ამ რეაქციებში რედუქციული აგენტების მიერ დათმობილი ელექტრონების რაოდენობა უდრის ჟანგვითი აგენტების მიერ დამატებულ ელექტრონებს. მთელი სამყარო ჩვენს ირგვლივ შეიძლება მივიჩნიოთ გიგანტურ ქიმიურ ლაბორატორიად, რომელშიც ყოველ ჯერზე მიმდინარეობს ქიმიური რეაქციები, ძირითადად რედოქსული. მეორე.
ვმე . ანარეკლი.
VIII . საშინაო დავალება:§ 43, სავარჯიშო 1, 3, 7 გვ 234-235.
გამოყენებული ლიტერატურა:
მარტივი ნივთიერებების ჟანგვის მდგომარეობა არის 0;
ნაერთებში ლითონების დაჟანგვის ხარისხი ტოლია
1. გაბრიელიანი ო.ს. "ქიმია. მე-8 კლასი: სახელმძღვანელო. ზოგადი განათლებისთვის ინსტიტუტები. -მ. : Bustard, 2010 წ.
ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები. ხომჩენკო გ.პ., სევასტიანოვა კ.ი. - განმანათლებლობისგან, 1985 წ.
შეხსენება სტუდენტებისთვის
დანართი No1
ყველაზე მნიშვნელოვანი შემამცირებელი და ჟანგვის აგენტები
|
რესტავრატორები |
ჟანგვის აგენტები |
|
|
ლითონები, N 2, ქვანახშირი, CO - ნახშირბადის მონოქსიდი (II) H 2 S, SO 2, H 2 SO 3 და მარილები HJ, HBr, HCl SnCl 2, FeSO 4, MnSO 4, Cr2(SO4)3 HNO 2 - აზოტის მჟავა NH 3 - ამიაკი NO - აზოტის ოქსიდი (II) ალდეჰიდები, ალკოჰოლები, ფორმული და ოქსილის მჟავები, კათოდი ელექტროლიზის დროს |
ჰალოგენები KMnO 4, K 2 MnO 4, MnO 2, K 2 Cr 2 O 7, K2CrO4 HNO 3 - აზოტის მჟავა H 2 O 2 - წყალბადის ზეჟანგი O 3 - ოზონი, O 2 H 2 SO 4 (კონს.), H 2 S eO 4 CuO, Ag 2 O, PbO 2 კეთილშობილი ლითონის იონები (Ag+, Au3+) FeCl3 ჰიპოქლორიტები, ქლორატები და პექლორატები "აკვა რეგია" ანოდი ელექტროლიზის დროს |
|
დანართი No2
ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით ქიმიური განტოლებების შედგენის ალგორითმი:
1.რეაქციის დიაგრამის შედგენა.
2. განსაზღვრეთ ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობები რეაქტიულ ნივთიერებებში და რეაქციის პროდუქტებში.
გახსოვდეს!
ამ ლითონების ჯგუფის ნომერი (ამისთვისმე - III ჯგუფები).
ჟანგბადის ატომის ჟანგვის მდგომარეობა
კავშირები ჩვეულებრივ უდრის - 2-ს, გარდა H 2 O 2 -1 და ОF 2.
წყალბადის ატომის ჟანგვის მდგომარეობა
კავშირები ჩვეულებრივ არის +1, გარდა MeH (ჰიდრიდები).
ჟანგვის მდგომარეობების ალგებრული ჯამი
ელემენტები კავშირებში არის 0.
3. დაადგინეთ რეაქცია რედოქსიურია თუ მიმდინარეობს ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე.
4. ხაზი გაუსვით იმ ელემენტებს, რომელთა ჟანგვის მდგომარეობა იცვლება.
5. შეადგინეთ ელექტრონული განტოლებები ჟანგვისა და შემცირების პროცესებისთვის.
6. დაადგინეთ, რომელი ელემენტი იჟანგება (მისი ჟანგვის მდგომარეობა იზრდება) და რომელი ელემენტი მცირდება (ქვეითდება მისი დაჟანგვის მდგომარეობა).
7. დიაგრამის მარცხენა მხარეს გამოიყენეთ ისრები ჟანგვის პროცესის (ელექტრონების გადაადგილება ელემენტის ატომიდან) და შემცირების პროცესის (ელექტრონების გადაადგილება ელემენტის ატომში) აღსანიშნავად.
8. განსაზღვრეთ შემამცირებელი და ჟანგვითი აგენტი.
9. დააბალანსეთ ელექტრონების რაოდენობა ჟანგვისა და აღმდგენი აგენტს შორის.
10. დაადგინეთ ჟანგვის და შემცირების, დაჟანგვის და შემცირების პროდუქტების კოეფიციენტები.
11.ჩაწერეთ კოეფიციენტი ხსნარის გარემოს განმსაზღვრელი ნივთიერების ფორმულამდე.
12.შეამოწმეთ რეაქციის განტოლება.
დანართი 3
დამოუკიდებელი მუშაობა ცოდნის შესამოწმებლად
ვარიანტი 1
1. მიუთითეთ ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში, რომელთა ფორმულებია IBr, TeCl 4, SeF e, NF 3, CS 2.
2. რეაქციის შემდეგ სქემებში მიუთითეთ თითოეული ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა და დაალაგეთ კოეფიციენტები ელექტრონული ბალანსის მეთოდით:
1) F 2 + Xe → XeF 6 3) Na + Br 2 → NaBr
2) S + H 2 → H 2 S 4) N 2 + Mg → Mg 3 N 2
ვარიანტი 2
1. მიუთითეთ ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში: H 2 S O 4, HCN, HN O 2, PC1 3
2. შეავსეთ ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციების განტოლებები:
1) CI 2 + Fe → 2) F 2 + I 2 → 3) Ca + C → 4) C + H 2 →
მიუთითეთ ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა მიღებულ პროდუქტებში.
ვარიანტი 3
1. მიუთითეთ ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში, რომელთა ფორმულებია XeF 4, CC 1 4, PC1 b, SnS 2.
2. დაწერეთ რეაქციის განტოლებები: ა) მაგნიუმის დაშლა გოგირდმჟავას ხსნარში; ბ) ნატრიუმის ბრომიდის ხსნარის ქლორთან ურთიერთქმედება. რომელი ელემენტი იჟანგება და რომელი მცირდება?
ვარიანტი 4
1. შეადგინეთ შემდეგი ნაერთების ფორმულები: ა) ლითიუმის ნიტრიდი (ლითიუმის ნაერთი აზოტთან); ბ) ალუმინის სულფიდი (ალუმინის ნაერთი გოგირდთან); გ) ფოსფორის ფტორიდი, რომელშიც ელექტროპოზიტიური ელემენტი ავლენს დაჟანგვის მაქსიმალურ ხარისხს.
2. დაწერეთ რეაქციების განტოლებები: ა) მაგნიუმის იოდიდი ბრომთან; ბ) ჰიდრობრომმჟავას ხსნარში მაგნიუმის დაშლა. მიუთითეთ რა არის ჟანგვის აგენტი და რა არის აღმდგენი საშუალება თითოეულ შემთხვევაში.
ვარიანტი 5
1. შეადგინეთ შემდეგი ნაერთების ფორმულები: ა) ფტორი ქსენონით; ბ) ბერილიუმი ნახშირბადთან ერთად, რომელშიც ელექტროდადებითი ელემენტი ავლენს მაქსიმალურ დაჟანგვის მდგომარეობას.
2. დაალაგეთ კოეფიციენტები ელექტრონული ბალანსის მეთოდით შემდეგ სქემებში:
1) KI + Cu(Nშესახებ 3 ) 2 → CuI + I 2 + KNშესახებ 3
2) MnS + HNშესახებ 3 ( კონც. .) → MnSშესახებ 4 +Nშესახებ 2 +H 2 შესახებ
ვარიანტი 6
1. მიუთითეთ თითოეული ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში, რომელთა ფორმულებია Na 2 S O 3, KSO 3, NaCIO, Na 2 Cr O 4, N H 4 ClO 4, BaMn O 4.
2. დაწერეთ რეაქციების განტოლებები: ა) ლითიუმის იოდიდი ქლორთან; ბ) ლითიუმი მარილმჟავასთან. შეიყვანეთ ყველა ელემენტისა და კოეფიციენტის ჟანგვის მდგომარეობა ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით.
ვარიანტი 7
1. გამოთვალეთ მანგანუმის, ქრომის და აზოტის ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში, რომელთა ფორმულებია KMnO 4, Na 2 Cr 2 O 7, NH 4 N O 3.
2. მიუთითეთ თითოეული ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა და დაალაგეთ კოეფიციენტები ელექტრონული ბალანსის მეთოდით შემდეგ დიაგრამებზე:
2) H 2 S O 3 + I 2 + H 2 O → H 2 S O 4 + HI
ვარიანტი 8
1. როგორია ნახშირბადის ჟანგვის მდგომარეობა ნახშირბადის მონოქსიდში (IV) და იცვლება თუ არა იგი
ალექსანდროვა ანფისა მიხაილოვნა
ქიმიის მასწავლებელი
რუსეთის სამედიცინო აკადემიის ვოლჟსკის რაიონის მუნიციპალური საგანმანათლებლო დაწესებულება "პრივოლჟსკაიას საშუალო სკოლა".
თემა: „ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები“
გაკვეთილის ტიპი: გაკვეთილი – მასალის განზოგადება და გამეორება მოსწავლეების მიერ ფრონტალური, დაწყვილებული და ინდივიდუალური სამუშაოების კომბინაციით.
გაკვეთილის ტიპი- განმარტებითი და საილუსტრაციო.
მეთოდები და მეთოდოლოგიური ტექნიკა.ვერბალურ-ვიზუალური და საჩვენებელი-პრაქტიკული. დამოუკიდებელი სამუშაო სწორი პასუხების მოსაძებნად, არჩეული პასუხის განხილვა, ლაბორატორიული ექსპერიმენტი, რასაც მოჰყვება რეაქციის განტოლებების წერა, სამუშაოს შედეგების განხილვა.
სამიზნე: ელექტრონული ბალანსის მეთოდით OVR განტოლებების შედგენის ცოდნის გაღრმავება.
გაკვეთილის მიზნები:
საგანმანათლებლო: გაიმეორეთ ძირითადი ცნებები ჟანგვის და შემცირების პროცესების, ჟანგვის ხარისხის, ჟანგვის აგენტებისა და აღმდგენი საშუალებების შესახებ, განიხილეთ რედოქს რეაქციების არსი, განავითარეთ უნარები სხვადასხვა მედიაში წარმოქმნილი ქიმიური რეაქციების განტოლებების შედგენისას ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით.
საგანმანათლებლო: ხელი შეუწყოს მოსწავლეთა საგნისადმი შემეცნებითი ინტერესის ჩამოყალიბებასა და განვითარებას, ხელი შეუწყოს მოსწავლეთა მეტყველების განვითარებას, ამ თემაზე ცოდნის ანალიზის, შედარების და განზოგადების უნარის ჩამოყალიბებას.
საგანმანათლებლო:ცოდნის გაცნობიერებული მოთხოვნილების გაღვივება, გუნდის თითოეული წევრის მოსაზრების მოსმენის უნარის გაუმჯობესება.
რეაგენტები: კალიუმის პერმანგანატის, გოგირდმჟავას, ნატრიუმის სულფიტის, წყლის ხსნარები.
აღჭურვილობა: პიპეტები, საცდელი მილები.
გაკვეთილის გეგმა:
I. ცოდნის განახლება.
ვ. საშინაო დავალება.
VI. რეფლექსია და შეჯამება.
გაკვეთილის დევიზი: "ვიღაც კარგავს, მაგრამ ვიღაც პოულობს..."
მე. ცოდნის განახლება.
საუბარი ადრე შესწავლილ მასალაზე.
1) რა რეაქციებს უწოდებენ რედოქსს?
დაჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები არის რეაქციები, როდესაც ელექტრონები გადადიან ერთი ატომიდან, მოლეკულიდან ან იონიდან მეორეზე.
2) რა არის ჟანგვის პროცესი?
ოქსიდაცია არის ელექტრონების დაკარგვის და ჟანგვის მდგომარეობის გაზრდის პროცესი.
3) რა პროცესს ჰქვია აღდგენა?
შემცირება არის ელექტრონების დამატების პროცესი, ხოლო ჟანგვის მდგომარეობა მცირდება.
4) რა ჰქვია ნაწილაკებს, რომლებიც ელექტრონებს აბარებენ?
ატომები, მოლეკულები ან იონები, რომლებიც აძლევენ ელექტრონებს, იჟანგება; არის შემცირების აგენტები.
5) რა ჰქვია ნაწილაკებს, რომლებიც იღებენ ელექტრონებს?
ატომები, იონები ან მოლეკულები, რომლებიც იღებენ ელექტრონებს, მცირდება; არის ჟანგვის აგენტები.
6) რა არის „დაჟანგვის მდგომარეობა“?
ჟანგვის მდგომარეობა არის ატომის პირობითი მუხტი მოლეკულაში, გამოითვლება იმ ვარაუდით, რომ მოლეკულა შედგება იონებისგან და ზოგადად ელექტრული ნეიტრალურია (ატომის პირობითი მუხტი, რომელსაც ჩვენ მას მივანიჭებთ ელექტრონების მიღების ან დაკარგვის შემთხვევაში) .
7) რედოქსის რეაქციების განტოლების შედგენის რა მეთოდი იცით? რა წესი უდევს საფუძვლად ამ მეთოდს?
სტუდენტების დამოუკიდებელი მუშაობა დაფაზე ბარათების გამოყენებით (შემდეგი დისკუსიით).
1. განსაზღვრეთ ელემენტების ვალენტურობა და ჟანგვის მდგომარეობა შემდეგ ნაერთებში:
CH 4, Cl 2, CO 2, NH 3, C 2 H 4, CH 3 COOH, V 2 O 5, Na 2 B 4 O 7, KClO 4, K 2 HPO 4, Na 2 Cr 2 O 7.
პასუხი: დავალების შესასრულებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ დანართი 1.
IV I I IV II III I IV I IV I IV II II I V II
C -4 H +1 4, Cl 0 2, C +4 O -2 2, N -3 H +1 3, C -2 2 H +1 4, C -3 H +1 3 C +3 O -2 O -2 H +1, V +5 2 O -2 5 ,
I VII II I I V II I VI II II
K +1 Cl +7 O -2 4, K +1 2 H +1 P +5 O -2 4, Na +1 2 Cr +6 2 O -2 7.
2. ქვემოთ მოყვანილი რეაქციის განტოლებიდან რომელში ავლენს MnO 2 ჟანგვის თვისებებს და რომელში – აღმდგენი აგენტის თვისებებს?
ა ) 2MnO 2 + 2H 2 SO 4 2MnSO 4 + O 2 + 2H 2 O;
ბ ) 2MnO 2 + O 2 + 4KOH 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O;
ვ ) MnO 2 + H 2 = MnO + H 2 O;
გ ) 2MnO 2 + 3NaBiO 3 + 6HNO 3 = 2HMnO 4 + 3BiONO 3 + 3NaNO 3 + 2H 2 O
პასუხი:
ჟანგვის აგენტი იღებს ელექტრონებს და ჟანგვის მდგომარეობა მცირდება, რაც იმას ნიშნავს, რომ შემთხვევებში ადა ვ MnO 2 არის ჟანგვის აგენტი. აღმდგენი აგენტი თმობს ელექტრონებს და იზრდება ჟანგვის მდგომარეობა, რაც იმას ნიშნავს, რომ შემთხვევებში ბდა გ MnO 2 არის შემცირების აგენტი.
II. მოტივაცია და მიზნების დასახვა.
რედოქსის რეაქციები ძალზე ხშირია. ისინი ასოცირდება, მაგალითად, ცოცხალ ორგანიზმში მიმდინარე სუნთქვისა და მეტაბოლიზმის პროცესებთან, გაფუჭებასთან და დუღილთან, ფოტოსინთეზთან. რედოქს პროცესები თან ახლავს ბუნებაში არსებული ნივთიერებების ციკლებს. მათი დაკვირვება შესაძლებელია საწვავის წვის დროს, ლითონის კოროზიის პროცესებში, ლითონების ელექტროლიზისა და დნობის დროს. მათი დახმარებით მიიღება ტუტეები და მჟავები, ისევე როგორც მრავალი სხვა ღირებული პროდუქტი. რედოქს რეაქციები საფუძვლად უდევს ქიმიური ენერგიის ელექტრულ ენერგიად გარდაქმნას გალვანურ და საწვავის უჯრედებში.
პრობლემა: გაკვეთილისთვის ვამზადებდი კალიუმის პერმანგანატის („კალიუმის პერმანგანატი“) ხსნარს, ხსნარით ჭიქა დავღვარე და ჩემი საყვარელი ქიმიის ქურთუკი შევღებე. შესთავაზეთ (ლაბორატორიული ექსპერიმენტის ჩატარების შემდეგ) ნივთიერება, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხალათის გასაწმენდად.
III. ცოდნის განვითარება და გაფართოება.
ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა გარემოში. გარემოდან გამომდინარე, ერთსა და იმავე ნივთიერებებს შორის რეაქციის ბუნება შეიძლება შეიცვალოს: გარემო გავლენას ახდენს ატომების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებაზე.
როგორც წესი, გოგირდის მჟავას ემატება მჟავე გარემოს შესაქმნელად. ჰიდროქლორინი და აზოტი გამოიყენება ნაკლებად ხშირად, რადგან პირველს შეუძლია ჟანგვის უნარი, ხოლო მეორე თავისთავად ძლიერი ჟანგვის აგენტია და შეიძლება გამოიწვიოს გვერდითი პროცესები. ტუტე გარემოს შესაქმნელად გამოიყენება კალიუმის ან ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, ხოლო წყალი გამოიყენება ნეიტრალური გარემოს შესაქმნელად.
ლაბორატორიული გამოცდილება: (ტუბერკულოზის წესები)
1-2 მლ კალიუმის პერმანგანატის განზავებული ხსნარი ასხამენ ოთხ დანომრილ სინჯარაში. პირველ სინჯარას დაუმატეთ რამდენიმე წვეთი გოგირდმჟავას ხსნარი, მეორეს წყალი, მესამეში კალიუმის ჰიდროქსიდი და საკონტროლოდ დატოვეთ მეოთხე სინჯარა. შემდეგ ჩაასხით ნატრიუმის სულფიტის ხსნარი პირველ სამ სინჯარაში, ნაზად შეანჯღრიეთ. გაითვალისწინეთ, როგორ იცვლება ხსნარის ფერი თითოეულ სინჯარაში.
ლაბორატორიული ექსპერიმენტის შედეგები:
KMnO შემცირების პროდუქტები 4 (MnO 4 -):
მჟავე გარემოში – Mn +2 (მარილი), უფერო ხსნარი;
ნეიტრალურ გარემოში – MnO 2, ყავისფერი ნალექი;
ტუტე გარემოში - MnO 4 2-, მწვანე ხსნარი.
ვარჯიში . რეაქციის დიაგრამები:
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 → MnSO 4 + Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 O → MnO 2 ↓ + Na 2 SO 4 + KOH
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + KOH → K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
დავალება მრავალდონიანია: ძლიერი მოსწავლეები დამოუკიდებლად წერენ რეაქციის პროდუქტებს:
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 →
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 O →
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + KOH →
შეარჩიეთ კოეფიციენტები ელექტრონული ბალანსის მეთოდით ალგორითმის გამოყენებით (დანართი 1). მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი.
პასუხი:
2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O
2KMnO 4 + 3Na 2 SO 3 + H 2 O → 2MnO 2 ↓ + 3Na 2 SO 4 + 2KOH
2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH → 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
თქვენ ჩაატარეთ ლაბორატორიული ექსპერიმენტი, შესთავაზეთ ნივთიერება, რომლის გამოყენებაც შესაძლებელია კაბის გასაწმენდად.
შემდეგი დიაგრამები აჩვენებს რეაქციის პროდუქტებს. მიუთითეთ რეაგენტები, შექმენით რეაქციის განტოლებები ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით:
(მოსწავლეები მუშაობენ წყვილებში)
ა) KI + KMnO 4 +. . . ->MnSO 4 + I 2 + K 2 SO 4 + H2O
პასუხი: რადგან რეაქციის შედეგად მიიღება Mn +2, ამიტომ პროცესი მიმდინარეობს მჟავე გარემოში გოგირდმჟავას მონაწილეობით და წარმოიქმნება კალიუმის სულფატი.
10KI + 2 KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5I 2 + 6K 2 SO 4 +8H 2 O
2I -1 -2e -> I 2 0 5 - დაჟანგვა, აღმდგენი საშუალება
Mn +7 + 5e -> Mn +2 2- აღმდგენი, ჟანგვის აგენტი
ბ ) NaI + KMnO 4 + . . . -> I 2 + K 2 MnO 4 + NaOH
პასუხი: რადგან რეაქციის შედეგად მიიღება K 2 MnO 4, ამიტომ პროცესი მიმდინარეობს ტუტე გარემოში კალიუმის ჰიდროქსიდის მონაწილეობით.
2NaI + 2 KMnO 4 + 2KOH = I 2 + 2K 2 MnO 4 + 2NaOH
2I -1 -2e -> I 2 0 1- დაჟანგვა, აღმდგენი საშუალება
Mn +7 + 1e -> Mn +6 2- შემცირების, ჟანგვის აგენტი
ვ ) . . . + KMnO 4 + H 2 O -> NaNO 3 + MnO 2 + KOH
პასუხი: ამ რეაქციაში ცნობილია ჟანგვის აგენტი KMnO 4, ადვილია ვივარაუდოთ, რომ ნატრიუმის ნიტრიტი, სადაც N +3, მცირდება ნიტრატამდე:
3 NaNO 2 + 2 KMnO 4 + H 2 O = 3NaNO 3 + 2MnO 2 + 2KOH,
N +3 – 2e -> N +5 3 - ჟანგვის, აღმდგენი საშუალება
Mn +7 + 3e -> Mn +4 2 - აღმდგენი, ჟანგვის აგენტი
კალიუმის პერმანგანატის გარდა, სხვა ნივთიერებებსაც აქვთ ჟანგვის თვისებები. მათი გაცნობა შეგიძლიათ დანართ 2-ში.
1) H2SO4 (განზავებული), ჟანგვის აგენტი H +1
წყალბადამდე ძაბვის სერიაში მეტალით შემცირების პროდუქტი არის H2.
მაგალითად,
H 2 SO 4 (განზავებული) + Zn -> ZnSO 4 + H 2,
H 2 SO 4 (განზავებული) + Cu არ რეაგირებს.
2) H 2 SO 4 (კონცენტრირებული), ჟანგვის აგენტი S +6
ლითონის აქტივობიდან გამომდინარე, კონცენტრირებული ჰ-ის შემცირების პროდუქტები 2 SO 4 განსხვავებული: H 2 S; S; SO 2 . შემცირების პროდუქტი ასევე დამოკიდებულია კონცენტრაციაზე მჟავები (ცხრილი 18 სახელმძღვანელოს გვერდი 250).
3) HNO 3, ჟანგვის აგენტი ნ +5 (სახელმძღვანელო ცხრილი 18 გვ. 250).
კონცენტრირებული HNO 3 პასივირებს ლითონებს, როგორიცაა Fe, Cr, Al, რაც დაკავშირებულია ამ ლითონების ზედაპირზე თხელი, მაგრამ ძალიან მკვრივი ოქსიდის ფირის წარმოქმნასთან.
Au და Pt არ რეაგირებენ HNO 3-თან, მაგრამ ეს ლითონები იხსნება "aqua regia" - კონცენტრირებული ჰიდროქლორინის და აზოტის მჟავების ნარევი 3: 1 თანაფარდობით.
მაგალითად:
Au + 3HCl (კონს.) + HNO 3 (კონს.) = AuCl 3 + NO + 2H 2 O.
4) K 2 C r 2 O 7 მჟავე გარემოში მცირდება Cr 3+-მდე
ნეიტრალურ გარემოში Cr 2 O 3-მდე
ტუტე გარემოში CrO 4 2-მდე
რედოქს რეაქციები ორგანულ ქიმიაში მოიცავს ან ჟანგბადის ბმების წარმოქმნას ან წყალბადის ელიმინაციას.
ბმების წარმოქმნის წესი: - OH → -1е
O → -2е
1 ატომის H → -1е აბსტრაქცია
მე ვ. შესწავლილი მასალის კონსოლიდაცია.
გაშუქებული მასალის კონსოლიდაციის მიზნით, მე გთავაზობთ სატესტო დავალებებს.
ვარიანტი 1
1. რომელი არალითონი არის ძლიერი ჟანგვის საშუალება?
1) ფტორი 2) გოგირდი 3) ოზონი 4) სილიციუმი
2. კალიუმის სულფატში გოგირდის დაჟანგვის ხარისხი ტოლია
1)+6 2)+4 3)0 4)-2
3. ჩამოთვლილთაგან რომელ რეაქციაში მოქმედებს ქლორის ატომი შემამცირებელ აგენტად?
1) Cu + Cl 2 = CuCl 2
2) HCl + NaOH = NaCl + H 2 O
3) HCl + MnO 2 = MnCl 2 + Cl 2 + H 2 O
4) Cl 2 + H 2 = HCl
5) +2 → 0
6) 0 → - 1
5. ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით შექმენით რეაქციის განტოლება:
PbS + H 2 O 2 → PbSO 4 + H 2 O
6. ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით შექმენით რეაქციის განტოლება:
KBr + KMnO 4 + H 2 SO 4 → …….. + Br 2 + K 2 SO 4 + H 2 O
იდენტიფიცირება ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი.
პასუხი: 1-1; 2-1; 3-3; 4-A3, B4, B2, G5.
ვარიანტი 2
1. ჩამოთვლილთაგან რომელ ნაერთებშია გოგირდის ატომი ჟანგვის მდგომარეობაში +6
1) FeSO 3 2) S 3) SO 2 4) K 2 SO 4
2. რომელი ელემენტი მცირდება რეაქციაში Fe 2 O 3 + CO = Fe + CO 2
1) რკინა 2) ჟანგბადი 3) ნახშირბადი
3. აირჩიეთ რეაქციის განტოლება, რომელშიც ელემენტი ნახშირბადი არის ჟანგვის აგენტი.
1)2 C + O 2 = 2CO
2) CO 2 + 2Mg = 2MgO + C
3) CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
4) C + 2H 2 SO 4 = CO 2 + 2H 2 O + 2SO 2
4. დაადგინეთ შესაბამისობა რეაქციის განტოლებასა და ამ რეაქციაში ჟანგვის აგენტის ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებას შორის:
რეაქციის განტოლება ჟანგვის აგენტის დაჟანგვის მდგომარეობის ცვლილება
ა) S O 2 + N O 2 = S O 3 +NO 1) -1 → 0
ბ) 2NH 3 + 2Na = 2NaNH 2 + H 2 2) 0 → -2
ბ) 4N O 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HN O 3 3) +4 → +2
დ) 4NH 3 + 6NO = 5N 2 + 6H 2 O 4) +1 → 0
5) +2 → 0
6) 0 → - 1
5. ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით შექმენით რეაქციის განტოლება:
NaNO 2 + NH 4 Cl → NaCl + 2H 2 O + N 2
იდენტიფიცირება ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი.
6. ელექტრონული ბალანსის მეთოდის გამოყენებით შექმენით რეაქციის განტოლება:
KI+H 2 ასე რომ 4 + NaNO 2 → …… + კ 2 ასე რომ 4 +ნა 2 ასე რომ 4 + არა + H 2 ო
იდენტიფიცირება ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი.
პასუხი: 1-4; 2-1; 3-2; 4-A3, B4, B2, G5.
ვ. საშინაო დავალება.
1. შეავსეთ რეაქციის განტოლებები და დაალაგეთ კოეფიციენტები ელექტრონული ბალანსის მეთოდით:
1. K 2 Cr 2 O 7 + KNO 2 + …….→ KNO 3 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + …..+H 2 O
2. C 6 H 5 -CH 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → C 6 H 5 COOH +….+….+…..
3. C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → CH 3 COOH +….+….+…..
4.Na 2 SO 3 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → ….+….+….+…..
2. შეადგინეთ ფორმალდეჰიდის დაჟანგვის განტოლება გოგირდის მჟავით დამჟავებული კალიუმის პერმანგანატის ხსნარით, იმის გათვალისწინებით, რომ ფორმალდეჰიდი იჟანგება CO 2-მდე, შეარჩიეთ კოეფიციენტები ელექტრონული ბალანსის მეთოდით. 2
კავშირები ჩვეულებრივ უდრის - 2-ს, გარდა H 2 O 2 -1 და ОF 2.
4. წყალბადის ატომის ჟანგვის მდგომარეობა
კავშირები ჩვეულებრივ არის +1, გარდა MeH (ჰიდრიდები).
5.დაჟანგვის მდგომარეობების ალგებრული ჯამი
ელემენტები კავშირებში არის 0.
განვიხილოთ ქვემოთ მოცემული რეაქციის განტოლებების დიაგრამები. რა არის მათი მნიშვნელოვანი განსხვავება? შეიცვალა თუ არა ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა ამ რეაქციებში?
პირველ განტოლებაში ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობები არ შეცვლილა, მეორეში კი ისინი შეიცვალა - სპილენძისა და რკინისთვის..
მეორე რეაქცია არის რედოქსული რეაქცია.
რეაქციებს, რომლებიც ცვლის ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობებს, რომლებიც ქმნიან რეაქტიულ ნივთიერებებს და რეაქციის პროდუქტებს, ეწოდება ჟანგვის-აღდგენითი რეაქციები (ORR).
განტოლებების შედგენა რედოქსის რეაქციებისათვის.
რედოქსული რეაქციების შედგენის ორი მეთოდი არსებობს – ელექტრონული ბალანსის მეთოდი და ნახევარრეაქციის მეთოდი. აქ განვიხილავთ ელექტრონული ბალანსის მეთოდს.
ამ მეთოდით შედარებულია ატომების ჟანგვის მდგომარეობები საწყის ნივთიერებებში და რეაქციის პროდუქტებში და ჩვენ ვხელმძღვანელობთ წესით: აღმდგენი აგენტის მიერ შემოწირული ელექტრონების რაოდენობა უნდა ტოლი იყოს ჟანგვის აგენტის მიერ მიღებული ელექტრონების რაოდენობას.
განტოლების შესაქმნელად, თქვენ უნდა იცოდეთ რეაქტიული ნივთიერებებისა და რეაქციის პროდუქტების ფორმულები. მოდით შევხედოთ ამ მეთოდს მაგალითით.
|
დაალაგეთ კოეფიციენტები რეაქციაში, რომლის სქემაა: HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + H 2 O |
|
კოეფიციენტების დადგენის ალგორითმი |
|
1. მივუთითებთ ქიმიური ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობებს. ხაზგასმულია ქიმიური ელემენტები, რომლებშიც შეიცვალა ჟანგვის მდგომარეობა. |
|
2. ვადგენთ ელექტრონულ განტოლებებს, რომლებშიც მივუთითებთ მოცემული და მიღებული ელექტრონების რაოდენობას. ვერტიკალური ხაზის უკან ვსვამთ ჟანგვის და შემცირების პროცესების დროს გადატანილი ელექტრონების რაოდენობას. იპოვეთ უმცირესი საერთო ჯერადი (ასახულია წითელ წრეში). ამ რიცხვს ვყოფთ გადაადგილებული ელექტრონების რაოდენობაზე და ვიღებთ კოეფიციენტებს (ასახულია ლურჯ წრეში). ეს ნიშნავს, რომ მანგანუმამდე იქნება -1 კოეფიციენტი, რომელსაც ჩვენ არ ვწერთ და Cl 2-მდე ასევე იქნება -1. |
|
განვიხილოთ უფრო რთული განტოლება: |
|
H 2 S + KMnO 4 + H 2 SO 4 = S + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O |
|
ჩვენ ვაწყობთ ქიმიური ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობებს: |
|
ელექტრონული განტოლებები მიიღებს შემდეგ ფორმას გოგირდის დაჟანგვის მდგომარეობით -2 და 0-მდე ვათავსებთ კოეფიციენტს 5-ს, მანგანუმის ნაერთების წინ -2, ვათანაბრებთ სხვა ქიმიური ელემენტების ატომების რაოდენობას და ვიღებთ საბოლოო რეაქციის განტოლებას. |
რედოქს რეაქციების თეორიის ძირითადი პრინციპები
1. ოქსიდაცია დაურეკა ატომის, მოლეკულის ან იონის მიერ ელექტრონების დათმობის პროცესი.
მაგალითად :
Al – 3e - = Al 3+
Fe 2+ - e - = Fe 3+
H 2 – 2e - = 2H +
2Cl - - 2e - = Cl 2
ჟანგვის დროს, ჟანგვის მდგომარეობა იზრდება.
2. აღდგენადაურეკა ატომის, მოლეკულის ან იონის მიერ ელექტრონების მოპოვების პროცესი.
მაგალითად:
S + 2е - = S 2-
თან l 2 + 2е- = 2Сl -
Fe 3+ + e - = Fe 2+
შემცირების დროს, ჟანგვის მდგომარეობა მცირდება.
3. ატომებს, მოლეკულებს ან იონებს, რომლებიც აძლევენ ელექტრონებს, ე.წ რესტავრატორები . რეაქციის დროსისინი იჟანგება.
ატომებს, მოლეკულებს ან იონებს, რომლებიც ელექტრონებს იძენენ, ე.წ ჟანგვის აგენტები . რეაქციის დროსისინი გამოჯანმრთელდებიან.
ვინაიდან ატომები, მოლეკულები და იონები გარკვეული ნივთიერებების ნაწილია, ამ ნივთიერებებს შესაბამისად უწოდებენ რესტავრატორებიან ჟანგვის აგენტები.
4. რედოქს რეაქციები წარმოადგენს ორი საპირისპირო პროცესის - დაჟანგვისა და შემცირების ერთიანობას.
აღმდგენი აგენტის მიერ მიცემული ელექტრონების რაოდენობა ტოლია ჟანგვის აგენტის მიერ მიღებული ელექტრონების რაოდენობას..
სავარჯიშოები
სიმულატორი No1 ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები
სიმულატორი No2 ელექტრონული ბალანსის მეთოდი
სიმულატორი No3 ტესტი „ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები“
დავალებათა ამოცანები
No1. განსაზღვრეთ ქიმიური ელემენტების ატომების ჟანგვის მდგომარეობა მათი ნაერთების ფორმულების გამოყენებით: H 2 S, O 2, NH 3, HNO 3, Fe, K 2 Cr 2 O 7
No2. დაადგინეთ რა ემართება გოგირდის ჟანგვის მდგომარეობას შემდეგი გადასვლების დროს:
ა) H 2 S → SO 2 → SO 3
ბ ) SO 2 → H 2 SO 3 → Na 2 SO 3
რა დასკვნის გაკეთება შეიძლება მეორე გენეტიკური ჯაჭვის დასრულების შემდეგ?
რა ჯგუფებად შეიძლება დაიყოს ქიმიური რეაქციები ქიმიური ელემენტების ატომების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილების მიხედვით?
No3. დაალაგეთ კოეფიციენტები CHR-ში ელექტრონული ბალანსის მეთოდით, მიუთითეთ ჟანგვის (აღდგენის), ჟანგვის (შემმცირებელი) პროცესები; ჩაწერეთ რეაქციები სრული და იონური ფორმით:
ა) Zn + HCl = H 2 + ZnCl 2
ბ) Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
No4. მოცემულია რეაქციის განტოლების დიაგრამები:
СuS + HNO 3 (განზავებული ) = Cu(NO 3) 2 + S + NO + H 2 O
K + H 2 O = KOH + H 2
დაალაგეთ კოეფიციენტები რეაქციებში ელექტრონული ბალანსის მეთოდით.
მიუთითეთ ნივთიერება - ჟანგვის აგენტი და ნივთიერება - აღმდგენი საშუალება.
