Ион солилцооны урвал ба исэлдэлтийн урвал. Ион солилцооны урвал, тэдгээрийг дуусгах нөхцөл (хоёр урвалын жишээг ашиглан)

Ион солилцооны урвалууд нь электролитийн хоорондох усан уусмал дахь тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн исэлдэлтийн төлөвт өөрчлөлт оруулахгүйгээр явагдах урвал юм.

Электролит (давс, хүчил, суурь) хоорондын урвалын зайлшгүй нөхцөл бол бага зэрэг задрах бодис (ус, сул хүчил, аммонийн гидроксид), тунадас эсвэл хий үүсэх явдал юм.

Ус үүсэх урвалыг авч үзье. Ийм урвалд аливаа хүчил ба суурь хоорондын бүх урвал орно. Жишээлбэл, азотын хүчлийн калийн гидроксидтэй урвал:

HNO 3 + KOH = KNO 3 + H 2 O (1)

Эхлэх материал, жишээлбэл. азотын хүчил ба калийн гидроксид, түүнчлэн бүтээгдэхүүний нэг болох калийн нитрат нь хүчтэй электролит, i.e. усан уусмалд тэдгээр нь бараг зөвхөн ион хэлбэрээр байдаг. Үүссэн ус нь сул электролитэд хамаардаг, өөрөөр хэлбэл. ион руу бараг задардаггүй. Тиймээс, усан уусмал дахь бодисын бодит төлөвийг зааж өгснөөр дээрх тэгшитгэлийг илүү нарийвчлалтай дахин бичиж болно. ион хэлбэрээр:

H + + NO 3 - + K + + OH ‑ = K + + NO 3 - + H 2 O (2)

(2) тэгшитгэлээс харахад урвалын өмнө болон дараа нь уусмалд NO 3 - ба K + ионууд агуулагдаж байна. Өөрөөр хэлбэл, нитратын ионууд болон калийн ионууд урвалд огт оролцоогүй. Энэ урвал нь зөвхөн H + ба OH - хэсгүүдийг усны молекул болгон нэгтгэсний улмаас үүссэн. Тиймээс (2) тэгшитгэл дэх ижил ионуудын алгебрийн бууралтыг хийснээр:

H + + NO 3 − + K + + OH ‑ = K + + NO 3 − + H 2 O

бид авах болно:

H + + OH ‑ = H 2 O (3)

(3) хэлбэрийн тэгшитгэлийг дуудна товчилсон ионы тэгшитгэл, төрөл (2) - бүрэн ионы тэгшитгэл, мөн төрөл (1) - молекулын урвалын тэгшитгэл.

Үнэн хэрэгтээ урвалын ионы тэгшитгэл нь түүний мөн чанарыг дээд зэргээр илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь түүний үүсэх боломжтой болгодог зүйл юм. Олон янзын урвалууд нь нэг товчилсон ионы тэгшитгэлтэй тохирч болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үнэн хэрэгтээ, жишээлбэл, азотын хүчил биш, харин давсны хүчил, калийн гидроксидын оронд барийн гидроксидыг хэрэглэвэл дараахь урвалын молекул тэгшитгэлтэй болно.

2HCl+ Ba(OH) 2 = BaCl 2 + 2H 2 O

Давсны хүчил, барийн гидроксид, барийн хлорид нь хүчтэй электролитууд бөгөөд тэдгээр нь үндсэндээ ион хэлбэрээр уусмалд байдаг. Ус бол дээр дурдсанчлан сул электролит, өөрөөр хэлбэл уусмалд бараг зөвхөн молекул хэлбэрээр байдаг. Тиймээс, бүрэн ионы тэгшитгэлЭнэ хариу үйлдэл дараах байдлаар харагдах болно.

2H + + 2Cl − + Ba 2+ + 2OH − = Ba 2+ + 2Cl − + 2H 2 O

Зүүн ба баруун талд байгаа ижил ионуудыг цуцалъя:

2H + + 2OH − = 2H 2 O

Зүүн ба баруун талыг хоёуланг нь 2-т хуваахад бид дараахь зүйлийг авна.

H + + OH − = H 2 O,

Хүлээн авсан товчилсон ионы тэгшитгэлнь азотын хүчил ба калийн гидроксидын харилцан үйлчлэлийн товчилсон ионы тэгшитгэлтэй бүрэн давхцдаг.

Ионы тэгшитгэлийг ион хэлбэрээр зохиохдоо зөвхөн томъёог бичнэ үү.

1) хүчтэй хүчил (HCl, HBr, HI, H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4) (хүчтэй хүчлүүдийн жагсаалтыг мэдэж байх ёстой!)

2) хүчтэй суурь (шүлтлэг (ALM) ба шүлтлэг шороон металлын (ALM) гидроксид)

3) уусдаг давс

Томъёо нь молекул хэлбэрээр бичигдсэн:

1) Ус H 2 O

2) Сул хүчил (H 2 S, H 2 CO 3, HF, HCN, CH 3 COOH (болон бусад бараг бүх органик))

3) Сул суурь (NH 4 OH ба шүлтлэг металл ба шүлтлэг металаас бусад бараг бүх металлын гидроксидууд

4) Бага зэрэг уусдаг давс (↓) (уусах чадварын хүснэгт дэх M эсвэл "H").

5) Оксид (болон электролит биш бусад бодисууд)

Төмрийн (III) гидроксид ба хүхрийн хүчлийн тэгшитгэлийг бичихийг хичээцгээе. Молекул хэлбэрээр тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичнэ.

2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

Төмрийн (III) гидроксид нь уусах чадварын хүснэгт дэх "H" гэсэн тэмдэглэгээтэй тохирч байгаа бөгөөд энэ нь түүний уусдаггүй байдлын тухай өгүүлдэг. ионы тэгшитгэлд үүнийг бүхэлд нь бичих ёстой, өөрөөр хэлбэл. гэж Fe(OH) 3 . Хүхрийн хүчил нь уусдаг бөгөөд хүчтэй электролитэд хамаардаг, өөрөөр хэлбэл уусмалд голчлон диссоциацтай байдаг. Төмрийн (III) сульфат нь бараг бүх давсны нэгэн адил хүчтэй электролит бөгөөд усанд уусдаг тул ионы тэгшитгэлд ион хэлбэрээр бичигдэх ёстой. Дээр дурдсан бүх зүйлийг харгалзан бид дараах хэлбэрийн бүрэн ионы тэгшитгэлийг олж авна.

2Fe(OH) 3 + 6H + + 3SO 4 2- = 2Fe 3+ + 3SO 4 2- + 6H 2 O

Зүүн ба баруун талд сульфатын ионуудыг бууруулснаар бид дараахь зүйлийг олж авна.

2Fe(OH) 3 + 6H + = 2Fe 3+ + 6H 2 O

Тэгшитгэлийн хоёр талыг 2-т хуваахад бид товчилсон ионы тэгшитгэлийг олж авна.

Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2 O

Одоо тунадас үүсгэдэг ион солилцооны урвалыг харцгаая. Жишээлбэл, хоёр уусдаг давсны харилцан үйлчлэл:

Бүх гурван давс - натрийн карбонат, кальцийн хлорид, натрийн хлорид ба кальцийн карбонат (тийм ээ, мөн адил) нь хүчтэй электролит бөгөөд кальцийн карбонатаас бусад нь усанд уусдаг, өөрөөр хэлбэл. Энэ урвалд ион хэлбэрээр оролцдог.

2Na + + CO 3 2- + Ca 2+ + 2Cl − = CaCO 3 ↓+ 2Na + + 2Cl −

Энэ тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талд ижил ионуудыг цуцалснаар бид товчилсон ионы тэгшитгэлийг олж авна.

CO 3 2- + Ca 2+ = CaCO 3 ↓

Сүүлийн тэгшитгэл нь натрийн карбонат ба кальцийн хлоридын уусмалуудын харилцан үйлчлэлийн шалтгааныг тусгасан болно. Кальцийн ионууд ба карбонатын ионууд нь саармаг кальцийн карбонатын молекулууд болж нийлдэг бөгөөд тэдгээр нь бие биетэйгээ нийлснээр ионы бүтцийн CaCO 3 тунадас үүсгэдэг.

Ион солилцооны урвал үүсэх гурав дахь нөхцөл болох хий үүсэхийг авч үзье. Хатуухан хэлэхэд зөвхөн ион солилцооны үр дүнд хий үүсэх нь зөвхөн ховор тохиолдолд, жишээлбэл, устөрөгчийн сульфидын хий үүсэх үед л боломжтой байдаг.

K 2 S + 2HBr = 2KBr + H 2 S

Бусад ихэнх тохиолдолд ионы солилцооны урвалын бүтээгдэхүүний аль нэг нь задралын үр дүнд хий үүсдэг. Жишээлбэл, улсын нэгдсэн шалгалтын хүрээнд хий үүсэх үед тогтворгүй байдлаас болж H 2 CO 3, NH 4 OH, H 2 SO 3 зэрэг бүтээгдэхүүнүүд задардаг гэдгийг тодорхой мэдэх хэрэгтэй.

H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2

NH 4 OH = H 2 O + NH 3

H 2 SO 3 = H 2 O + SO 2

Өөрөөр хэлбэл, ионы солилцоо нь нүүрстөрөгчийн хүчил, аммонийн гидроксид эсвэл хүхрийн хүчил үүсгэдэг бол хийн бүтээгдэхүүн үүссэний улмаас ион солилцооны урвал явагдана.

Хий үүсэхэд хүргэдэг дээрх бүх урвалын ионы тэгшитгэлийг бичье. 1) урвалын хувьд:

K 2 S + 2HBr = 2KBr + H 2 S

Калийн сульфид, калийн бромид нь ион хэлбэрээр бичигдэх болно, учир нь уусдаг давс, түүнчлэн гидробромын хүчил, учир нь хүчтэй хүчилд хамаарна. Устөрөгчийн сульфид нь муу уусдаг хий бөгөөд ионуудад муу задардаг тул молекул хэлбэрээр бичнэ.

2K + + S 2- + 2H + + 2Br — = 2K + + 2Br — + H 2 S

Ижил ионуудыг багасгахад бид дараахь зүйлийг авна.

S 2- + 2H + = H 2 S

2) тэгшитгэлийн хувьд:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2

Ионы хэлбэрээр Na 2 CO 3, Na 2 SO 4 нь сайн уусдаг давс, H 2 SO 4 нь хүчтэй хүчил гэж бичигдэнэ. Ус бол муу задрах бодис бөгөөд CO 2 нь электролит биш тул тэдгээрийн томъёог молекул хэлбэрээр бичнэ.

2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2 + H 2 O + CO 2

CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2

3) тэгшитгэлийн хувьд:

NH 4 NO 3 + KOH = KNO 3 + H 2 O + NH 3

Ус ба аммиакийн молекулуудыг бүхэлд нь, NH 4 NO 3, KNO 3, KOH -ийг ион хэлбэрээр бичнэ, учир нь бүх нитратууд нь маш их уусдаг давс бөгөөд KOH нь шүлтлэг металлын гидроксид, i.e. хүчтэй суурь:

NH 4 + + NO 3 - + K + + OH - = K + + NO 3 - + H 2 O + NH 3

NH 4 + + OH − = H 2 O + NH 3

Тэгшитгэлийн хувьд:

Na 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + SO 2

Бүрэн ба товчилсон тэгшитгэл нь дараах байдлаар харагдах болно.

2Na + + SO 3 2- + 2H + + 2Cl − = 2Na + + 2Cl − + H 2 O + SO 2

1. Исэлдэх урвалууд. Исэлдүүлэгч бодис ба бууруулагч бодис (хоёр урвалын жишээг ашиглан).

Исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгдөхөд исэлдэлтийн урвал явагдана. Энэ төрлийн өргөн тархсан урвалууд нь шаталтын урвал юм. Үүнд удаан исэлдэлтийн урвал (металлын зэврэлт, органик бодисын задрал) орно.

Элементийн исэлдэлтийн төлөв нь шилжсэн (татсан эсвэл өгсөн) электронуудын тоог харуулдаг. Энгийн бодисуудад энэ нь тэгтэй тэнцүү байна. Хоёртын нэгдлүүдэд (2 элементээс бүрддэг) энэ нь тэмдэгтээр тэмдэглэгдсэн валенттай тэнцүү байдаг (тиймээс үүнийг заримдаа "нөхцөлт цэнэг" гэж нэрлэдэг).

3 ба түүнээс дээш элементээс бүрдсэн бодисын исэлдэлтийн тоог тэгшитгэлээр тооцоолж, үл мэдэгдэх исэлдэлтийн тоог "x" гэж авч, нийт дүнг тэгтэй тэнцүүлж болно. Жишээлбэл, азотын хүчил HNO 3-д устөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв +1, хүчилтөрөгч -2, бид тэгшитгэлийг авна: +1 + x -2 3 = 0

Электрон авдаг элементийг нэрлэдэг исэлдүүлэгч бодис. Электрон хандивлагч (электроныг өгөх) элементийг нэрлэдэг бууруулах бодис.

2 e − _ l ↓ Fe 0 + S 0 = Fe +2 S −2

Төмөр ба хүхрийн нунтагыг халаахад төмрийн сульфид үүсдэг. Төмөр нь бууруулагч бодис (исэлддэг), хүхэр нь исэлдүүлэгч бодис (багасгасан) юм.

S 0 + O 2 0 = S +4 O 2 −2

Энэ урвалд хүхэр нь бууруулагч бодис, хүчилтөрөгч нь исэлдүүлэгч бодис юм. Хүхрийн (IV) исэл үүсдэг

Нарийн төвөгтэй бодистой холбоотой жишээг өгч болно:

Zn 0 + 2H +1 Cl = Zn +2 Cl 2 + H 2 0

цайр нь бууруулагч бодис, устөрөгчийн давсны хүчил нь исэлдүүлэгч бодис юм.

Та нарийн төвөгтэй бодистой холбоотой жишээг өгч, электрон тэнцвэрийг үүсгэж болно:

Cu 0 + 4HN +5 O 3 = Cu +2 (NO 3) 2 + 2H 2 O + 2N +4 O 2

Тасалбарын дугаар 8

1. Ион солилцооны урвал, тэдгээрийг дуусгах нөхцөл (хоёр урвалын жишээг ашиглан). Ион солилцооны урвал ба исэлдэлтийн урвалын ялгаа.

Электролитийн уусмал дахь солилцооны урвалыг ион солилцооны урвал гэж нэрлэдэг. Эдгээр урвалууд 3 тохиолдолд дуусна:

1. Хэрэв урвалын үр дүнд тунадас үүсвэл (уусах чадварын хүснэгтээс тодорхойлж болох уусдаггүй эсвэл бага зэрэг уусдаг бодис үүссэн): CuSO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + CuCl 2

2. Хэрэв хий ялгарвал (сул хүчлийн задралын үед ихэвчлэн үүсдэг): Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2

3. Бага зэрэг задрах бодис үүссэн бол. Жишээлбэл, ус, цууны хүчил: HCl + NaOH = NaCl + H 2 O

Энэ нь химийн тэнцвэрт байдал баруун тийш шилжсэнтэй холбоотой бөгөөд энэ нь урвалын бүсээс аль нэг бүтээгдэхүүнийг зайлуулахтай холбоотой юм.

Ион солилцооны урвал нь исэлдэлтийн урвалаас ялгаатай нь электрон дамжуулалт, элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтийг дагалддаггүй.

Хэрэв та тэгшитгэлийг ион хэлбэрээр бичихийг хүсвэл уусах чадварын хүснэгтийг ашиглан ионуудын зөв бичгийн дүрмийг шалгаж болно. Индексийг коэффициент болгон өөрчлөхөө бүү мартаарай. Бид уусдаггүй бодис, ялгарсан хий, ус (болон бусад исэл) -ийг ион болгон салгадаггүй.

Cu 2+ + SO 4 2− + Ba 2+ + 2Cl − = BaSO 4 ↓ + Cu 2+ + 2Cl − өөрчлөгдөөгүй ионуудыг гатлана.

Хичээл нь исэлдэлтийн урвалын мөн чанар, тэдгээрийн ион солилцооны урвалаас ялгааг авч үздэг. Исэлдүүлэгч бодис ба ангижруулагчийн исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтийг тайлбарлав. Цахим баланс гэдэг ойлголтыг нэвтрүүлсэн.

Сэдэв: Redox урвал

Хичээл: Redox урвалууд

Магнийн хүчилтөрөгчийн урвалыг авч үзье. Энэ урвалын тэгшитгэлийг бичиж, элементийн атомуудын исэлдэлтийн төлөвийн утгыг цэгцэлье.

Эндээс харахад анхдагч материал болон урвалын бүтээгдэхүүн дэх магни ба хүчилтөрөгчийн атомууд өөр өөр исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг. Магни ба хүчилтөрөгчийн атомуудад тохиолддог исэлдэлт, бууралтын үйл явцын диаграммыг бичье.

Урвалын өмнө магнийн атомууд тэг исэлдэлтийн төлөвтэй байсан бол урвалын дараа - +2. Ийнхүү магнийн атом 2 электроноо алдсан байна.

Магни нь электрон хандивлаж, өөрөө исэлдүүлдэг бөгөөд энэ нь бууруулагч бодис гэсэн үг юм.

Урвалын өмнө хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн түвшин тэг байсан бол урвалын дараа -2 болсон. Ийнхүү хүчилтөрөгчийн атом өөртөө 2 электрон нэмэв.

Хүчилтөрөгч нь электроныг хүлээн авдаг бөгөөд өөрөө багасдаг бөгөөд энэ нь исэлдүүлэгч бодис гэсэн үг юм.

Исэлдэлт ба бууралтын ерөнхий схемийг бичье.

Өгөгдсөн электронуудын тоо нь хүлээн авсан электронуудын тоотой тэнцүү байна. Цахим тэнцвэрийг хадгалж байна.

IN Redox урвалуудисэлдэх, багасгах үйл явц явагддаг бөгөөд энэ нь химийн элементүүдийн исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгддөг гэсэн үг юм. Энэ бол онцлох тэмдэг юм Redox урвалууд.

Редокс урвал нь химийн элементүүд исэлдэлтийн төлөвөө өөрчилдөг урвал юм

Редокс урвалыг бусад урвалаас хэрхэн ялгах талаар тодорхой жишээнүүдийг авч үзье.

1. NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Урвал нь исэлдэлтийн шинж чанартай эсэхийг хэлэхийн тулд химийн элементийн атомуудын исэлдэлтийн төлөвийн утгыг тодорхойлох шаардлагатай.

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

1. NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Тэнцүү тэмдгийн зүүн ба баруун талд байгаа бүх химийн элементүүдийн исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгааг анхаарна уу. Энэ нь энэ урвал нь исэлддэггүй гэсэн үг юм.

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

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

Энэ урвалын үр дүнд нүүрстөрөгч ба хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгдсөн. Үүнээс гадна нүүрстөрөгч нь исэлдэлтийн түвшинг нэмэгдүүлж, хүчилтөрөгч буурчээ. Исэлдэлт ба бууралтын схемүүдийг бичье.

C -8e = C - исэлдэлтийн процесс

О +2е = О - сэргээх үйл явц

Өгөгдсөн электронуудын тоо нь хүлээн авсан электронуудын тоотой тэнцүү байхаар, өөрөөр хэлбэл. дагаж мөрдсөн цахим баланс, хоёр дахь хагас урвалыг 4 дахин үржүүлэх шаардлагатай:

C -8e = C - бууруулагч бодис, исэлдүүлдэг

O +2e = O 4 исэлдүүлэгч бодис, багасгасан

Исэлдүүлэгч бодис нь урвалын явцад электроныг хүлээн авч, исэлдэлтийн төлөвийг бууруулж, багасдаг.

Бууруулах бодис нь урвалын явцад электронуудыг өгч, исэлдэлтийн төлөвийг нэмэгдүүлж, исэлддэг.

1. Микитюк А.Д. Химийн асуудал, дасгалын цуглуулга. 8-11 анги / А.Д. Микитюк. - М .: Хэвлэлийн газар. "Шалгалт", 2009. (х.67)

2. Оржековский П.А. Хими: 9-р анги: сурах бичиг. ерөнхий боловсролын хувьд байгуулах / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. - М.: AST: Astrel, 2007. (§22)

3. Rudzitis G.E. Хими: органик бус. хими. Эрхтэн. хими: сурах бичиг. 9-р ангийн хувьд. / Г.Э. Рудзит, Ф.Г. Фельдман. - М.: Боловсрол, "Москвагийн сурах бичиг" ХК, 2009. (§5)

4. Хомченко И.Д. Ахлах сургуульд зориулсан химийн бодлого, дасгалын цуглуулга. - М.: РИА “Шинэ давалгаа”: Нийтлэгч Умеренков, 2008. (х.54-55)

5. Хүүхдэд зориулсан нэвтэрхий толь бичиг. Боть 17. Хими / Бүлэг. ed. В.А. Володин, Вед. шинжлэх ухааны ed. И.Линсон. - М.: Аванта+, 2003. (х. 70-77)

Нэмэлт вэб нөөц

1. Дижитал боловсролын нөөцийн нэгдсэн цуглуулга (сэдвийн талаархи видео туршлага) ().

2. Боловсролын дижитал нөөцийн нэгдсэн цуглуулга (сэдвийн интерактив даалгавар) ().

3. "Хими ба амьдрал" сэтгүүлийн цахим хувилбар ().

Гэрийн даалгавар

1. 10.40 - 10.42, И.Г. Хомченко, 2-р хэвлэл, 2008 он

2. Энгийн бодисын урвалд оролцох нь исэлдэлтийн урвалын баттай шинж тэмдэг юм. Яагаад гэдгийг тайлбарла. Хүчилтөрөгч O 2 оролцсон нэгдэл, орлуулалт, задралын урвалын тэгшитгэлийг бич.

Redoxурвалжуудыг бүрдүүлдэг химийн элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлт дагалддаг урвал гэж нэрлэдэг.

Исэлдэлтнь атом, молекул эсвэл ионоор электрон хандивлах үйл явц бөгөөд исэлдэлтийн төлөв нэмэгдэж дагалддаг.

Сэргээхнь атом, молекул эсвэл ион руу электрон нэмэх үйл явц бөгөөд энэ нь исэлдэлтийн төлөвийн бууралт дагалддаг.

Исэлдүүлэгч бодиснь исэлдэлтийн урвалын үед электрон хүлээн авдаг урвалж юм. (Санахад хялбар: исэлдүүлэгч бодис бол дээрэмчин юм.)

Сэргээгчнь исэлдэлтийн урвалын үед электрон өгдөг урвалж юм.

Редокс урвалыг молекул хоорондын исэлдэх-багадах урвал, молекул доторх исэлдэх-багадах урвал, диспропорциональ урвал, коммутацийн урвал гэж хуваадаг.

Редокс урвал үүсгэхийн тулд хэрэглэнэ электрон балансын арга.

Редокс урвалын тэгшитгэлийг боловсруулах нь хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг.

1. Исэлдэх, ангижруулах үйл явцад оролцдог элементийн атомуудын исэлдэлтийн төлөвийг зүүн ба баруун талд харуулсан тэгшитгэлийн диаграммыг бич.
2. Атом эсвэл ионуудын олж авсан эсвэл алдсан электронуудын тоог тодорхойлно.
3. Хавсаргасан болон өгсөн электронуудын тоог исэлдүүлэх, багасгах үйл явц дахь коэффициентүүдийн хамгийн бага үржвэрт үндэслэн үржүүлэгчийг оруулах замаар тэнцүүлдэг.
4. Олдсон коэффициентүүдийг (тэдгээрийг үндсэн гэж нэрлэдэг) зүүн ба баруун талд байгаа бодисын харгалзах томъёоны өмнө урвалын тэгшитгэлд орлуулсан болно.

Жишээ 1.Хөнгөн цагааны хүхэртэй урвал. Бид урвалын схемийг бичиж, исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтийг заана.

Хүхрийн атом нь хоёр электронтой болж исэлдэлтийн төлөвөө 0-ээс –2 болгон өөрчилдөг. Энэ нь исэлдүүлэгч бодис юм. Хөнгөн цагааны атом гурван электрон өгч, исэлдэлтийн төлөвөө 0-ээс +3 болгон өөрчилдөг. Тэр бол сэргээн засварлагч юм.

Жишээ 2.Фосфорыг хлороор исэлдүүлэх. Бид урвалын схемийг бичиж, исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтийг заана.

Хлорын исэлдэлтийн төлөв 0-ээс -1 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд хлорын молекул хоёр электронтой болдог. Хлор бол исэлдүүлэгч бодис юм.

Фосфорын атом таван электрон өгч, исэлдэлтийн төлөвөө 0-ээс +5 болгон өөрчилдөг. Тэр бол сэргээн засварлагч юм.

Бид электрон тэнцвэрийн тэгшитгэлийг үүсгэж, нэмсэн болон өгөгдсөн электронуудын тоог тэнцүүлнэ.

Исэлдүүлэгч бодис нь хоёр атомаас бүрдэх хлорын молекул бөгөөд эдгээр атом тус бүр исэлдэлтийн төлөвөө 0-ээс –1 болгон өөрчилдөг тул хлорын электрон тэгшитгэлийг ингэж бичдэг. 5-р хүчин зүйл нь тэгшитгэлийн зүүн талд байгаа хлорын молекулыг илэрхийлдэг бөгөөд тэгшитгэлийн баруун талд байгаа хлорын атомын тоо 5 × 2 = 10 байна.

Бид олсон коэффициентүүдийг урвалын тэгшитгэлд орлуулж, эцэст нь олж авна:

Жишээ 3.Төмрийн (II, III) ислийг хөнгөн цагаанаар багасгах. Бид урвалын схемийг бичиж, исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтийг заана.

Төмрийн исэлдэлтийн төлөв нь +8/3-аас 0 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд гурван төмрийн ион (анхны исэлд яг гурав байдаг тул) найман электрон (3 × 8/3 = 8) нэмдэг. Төмөр бол исэлдүүлэгч бодис юм.

Хөнгөн цагаан гурван электроныг өгч, исэлдэлтийн төлөвөө 0-ээс +3 болгон өөрчилдөг. Тэр бол сэргээн засварлагч юм.

Бид электрон тэнцвэрийн тэгшитгэлийг үүсгэж, нэмсэн болон өгөгдсөн электронуудын тоог тэнцүүлнэ.

Хөнгөн цагааны оксид нь хоёр хөнгөн цагаан атом агуулдаг тул хөнгөн цагааны электрон тэгшитгэлийг ингэж бичсэн. Тиймээс тэгшитгэлийн зүүн талд төмрийн (II, III) оксидын өмнөх гол коэффициент нь 3, хөнгөн цагааны урд талд 4 × 2 = 8 байна.

Урвалын тэгшитгэлийн баруун талд байгаа төмрийн атомын тоо нь 3 × 3 = 9 байх болно. Хөнгөн цагааны ислийн молекулуудын тоо 8/2 = 4-тэй тэнцүү байх болно. Бид эцэст нь дараахь зүйлийг авна.

Бид хүчилтөрөгчийн тэнцвэрийг шалгадаг. Тэгшитгэлийн зүүн талд 3 × 4 = 12. Тэгшитгэлийн баруун талд 4 × 3 = 12. Тиймээс химийн тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талд тус бүр элемент бүрийн атомын тоо тэнцүү байна. , мөн урвал зөв тэнцүү байна.

Энэ жишээ нь фракцийн исэлдэлтийн төлөв нь физик утгагүй боловч исэлдэлтийн урвалыг зөв тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодог болохыг тодорхой харуулж байна.

Ихэнх тохиолдолд редокс урвал нь төвийг сахисан, хүчиллэг эсвэл шүлтлэг орчинд уусмалд явагддаг. Энэ тохиолдолд урвалын орчин үүсгэгч бодисыг бүрдүүлдэг химийн элементүүд нь исэлдэлтийн төлөвөө өөрчилдөггүй.

Жишээ 4.Натрийн иодидыг калийн перманганатаар хүхрийн хүчилд исэлдүүлэх. Бид урвалын схемийг бичиж, исэлдүүлэх, багасгах үйл явцад оролцдог элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг заана.

Манганы атом таван электрон хүлээн авч исэлдэлтийн төлөвөө +7-оос +2 болгон өөрчилдөг. Калийн перманганат нь исэлдүүлэгч бодис юм.

Хоёр иодид ион нь хоёр электроныг өгч, I 2 0 молекул үүсгэдэг. Натрийн иодид нь бууруулагч бодис юм.

Бид олсон коэффициентийг зүүн ба баруун талд байгаа бодисын харгалзах томъёоны өмнө урвалын тэгшитгэлд орлуулна.

Хүхрийн хүчил нь урвалын орчин юм. Энэ нэгдлийг бүрдүүлэгч элементүүдийн аль нь ч исэлдэлтийн төлөвөө өөрчилдөггүй, харин сульфатын анион нь урвалын үр дүнд ялгарсан кали, натри, манганы катионуудыг холбодог. Баруун талд байгаа сульфатын ионы тоог тоолъё. Энэ нь 2 + 1 + 5 = 8-тай тэнцүү байна. Тиймээс 8-ын коэффициентийг хүхрийн хүчлийн өмнө байрлуулах хэрэгтэй. Тэгшитгэлийн зүүн талд байгаа устөрөгчийн атомын тоо 8 × 2 = 16. Эндээс бид тооцоолно. усны коэффициент: 16/2 = 8.

Тиймээс урвалын тэгшитгэл нь:

Бид хүчилтөрөгчийн тусламжтайгаар зөв тэнцвэрийг шалгадаг. Зүүн талд нь 2 × 4 = 8 (калийн перманганат); баруун талд - 8 × 1 = 8 (ус). Тиймээс тэгшитгэлийг зөв бичсэн байна.

Жишээ 5.Усан орчинд калийн сульфидыг калийн манганатаар исэлдүүлэх. Бид урвалын схемийг бичиж, исэлдүүлэх, багасгах үйл явцад оролцдог элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг заана.

Манганы ион нь хоёр электрон хүлээн авч, исэлдэлтийн төлөвөө +6-аас +4 болгон өөрчилдөг. Калийн манганат нь исэлдүүлэгч бодис юм.

Сульфидын ион нь хоёр электроныг өгч, S0 молекулыг үүсгэдэг. Калийн сульфид нь бууруулагч бодис юм.

Бид электрон тэнцвэрийн тэгшитгэлийг үүсгэж, үржүүлэгчийг нэвтрүүлэх замаар нэмсэн болон өгөгдсөн электронуудын тоог тэнцүүлж байна.

Урвалын тэгшитгэлийн гол коэффициентүүд нь нэгдмэл байдалтай тэнцүү байна.

Ус бол урвалын орчин юм. Энэ нэгдлийг бүрдүүлдэг элементүүдийн аль нь ч исэлдэлтийн төлөвийг өөрчилдөггүй.

Гидроксидын ионууд нь урвалын үр дүнд ялгарсан калийн катионуудыг холбодог. Ийм дөрвөн катион байдаг (2 × 2), устөрөгчийн атомын тоо бас 4 (4 × 1), тиймээс бид усны молекулын өмнө хоёр коэффициент тавьдаг (4/2 = 2):

Жишээ 6.Аммиакийг калийн хлоратаар шүлтлэг орчинд исэлдүүлэх. Бид урвалын схемийг бичиж, исэлдүүлэх, багасгах үйл явцад оролцдог элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг заана.

Хлор нь зургаан электрон хүлээн авч исэлдэлтийн төлөвөө +5-аас –1 болгон өөрчилдөг. Калийн хлорат нь исэлдүүлэгч бодис юм.

Азот нь найман электроныг өгч, исэлдэлтийн төлөвөө -3-аас +5 болгон өөрчилдөг. Аммиак бол бууруулагч бодис юм.

Бид электрон балансын тэгшитгэлийг бүрдүүлж, үржүүлэгчийг нэвтрүүлэх замаар хавсаргасан болон өгсөн электронуудын тоог тэнцүүлж, олон коэффициентийг багасгадаг.

Бид олсон гол коэффициентүүдийг урвалын тэгшитгэлд оруулна.

Калийн гидроксид нь урвалын орчин юм. Энэ нэгдлийг бүрдүүлдэг элементүүдийн аль нь ч исэлдэлтийн төлөвийг өөрчилдөггүй.

Калийн катионууд нь урвалын үр дүнд ялгарах нитратын ионуудыг холбодог. Ийм гурван анион байдаг. Тиймээс бид калийн гидроксидын өмнө гурван хүчин зүйлийг тавьдаг.

Тэгшитгэлийн зүүн талд байгаа устөрөгчийн атомын тоо аммиакт есөн (3 × 3) = 9, калийн гидроксид (3 × 1) -д гурав, нийт тоо нь 9 + 3 = 12. Тиймээс бид Усны өмнөх коэффициент (12/2) = 6. Урвалын эцсийн тэгшитгэл нь:

Зүүн ба баруун тал дахь хүчилтөрөгчийн атомын тоог харьцуулж коэффициентийн зөв эсэхийг дахин шалгацгаая. Энэ нь 15-тай тэнцүү байна.

Ихэнхдээ ижил бодис нь исэлдүүлэгч бодис бөгөөд урвалын орчинг бүрдүүлдэг. Ийм урвал нь төвлөрсөн хүхрийн хүчил ба азотын хүчилд ямар ч концентрацитай байдаг. Нэмж дурдахад хүчтэй исэлдүүлэгч бодис бүхий гидрохалын хүчил нь ижил төстэй урвалд ордог боловч бууруулагч бодис юм.

Жишээ 7.Магнийн шингэрүүлсэн азотын хүчлээр исэлдүүлэх. Бид урвалын схемийг бичиж, исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтийг заана.

Азотын исэлдэлтийн төлөв нь +5-аас +1 хооронд хэлбэлзэж, хоёр азотын атом найман электрон нэмдэг. Азотын хүчил нь исэлдүүлэгч бодис юм.

Магни нь хоёр электроныг өгч, исэлдэлтийн төлөвөө 0-ээс +2 болгон өөрчилдөг. Тэр бол сэргээн засварлагч юм.

Бид электрон тэнцвэрийн тэгшитгэлийг үүсгэж, нэмсэн болон өгөгдсөн электронуудын тоог тэнцүүлнэ.

Бид олсон коэффициентүүдийг урвалын тэгшитгэлийн зүүн талд исэлдүүлэгч бодис ба бууруулагчийн өмнө, урвалын тэгшитгэлийн баруун талд исэлдэлт ба бууралтын бүтээгдэхүүний өмнө орлуулна.

Энэ тохиолдолд урвалын тэгшитгэлийн баруун талд исэлдэлтийн төлөвөө өөрчлөөгүй 4 × 2 = 8 нитратын ионууд байна. Мэдээжийн хэрэг, үүнийг хийхийн тулд урвалын тэгшитгэлийн баруун талд дахин 8 HNO 3 молекул нэмэх шаардлагатай. Дараа нь тэгшитгэлийн баруун талд байгаа азотын хүчлийн молекулуудын нийт тоо 2 + 8 = 10 болно.

Эдгээр молекулууд нь 10 × 1 = 10 устөрөгчийн атом агуулдаг. Тэгшитгэлийн баруун талд ижил тооны устөрөгчийн атом байх ёстой. Тиймээс усны молекулын өмнө 10/2 = 5 коэффициентийг орлуулах ёстой бөгөөд тэгшитгэл нь эцэст нь дараах байдалтай болно.

Эцэст нь тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талд байгаа хүчилтөрөгчийн атомын тоог тоолж тэнцэл зөв эсэхийг шалгана. Зүүн талд 10 × 3 = 30. Баруун талд магнийн нитрат (2 × 3) × 4 = 24, азотын исэл (I) -д 1, усны молекулд 5 × 1 = 5 байна. Нийт 24 + 1 + 5 = 30. Тиймээс урвал бүрэн тэнцүү байна.

Жишээ 8.Давсны хүчлийн манганы (IV) исэлтэй харилцан үйлчлэл. Бид урвалын схемийг бичиж, исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтийг заана.

Манганы исэлдэлтийн төлөв нь +4-ээс +2 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд манган нь хоёр электрон нэмдэг. Манганы (IV) исэл нь исэлдүүлэгч бодис юм.

Хоёр хлоридын ион нь Cl 2 0 молекул үүсгэхийн тулд хоёр электроныг өгч, устөрөгчийн хлорид нь бууруулагч бодис юм.

Бид цахим тэгшитгэл зохиож, хавсаргасан болон хандивласан электронуудын тоог тэнцүүлж, олон коэффициентийг бууруулдаг.

Энэ тохиолдолд 1-р коэффициент нь эхлээд хоёр хлоридын ион ба нэг Cl 2 молекулыг хэлнэ. Бид олсон коэффициентүүдийг урвалын тэгшитгэлийн зүүн талд исэлдүүлэгч бодис ба бууруулагчийн өмнө, урвалын тэгшитгэлийн баруун талд исэлдэлт ба бууралтын бүтээгдэхүүний өмнө орлуулна.

Энэ тохиолдолд урвалын тэгшитгэлийн баруун талд исэлдэлтийн төлөвөө өөрчлөөгүй 1 × 2 = 2 хлоридын ион байна. Эдгээр хлоридын ионууд нь исэлдэлтийн урвалд оролцоогүй. Үүнийг хийхийн тулд урвалын тэгшитгэлийн баруун талд 2 HCl молекул нэмэх нь ойлгомжтой. Дараа нь тэгшитгэлийн баруун талд байгаа HCl молекулуудын нийт тоо 2 + 2 = 4 болно. Эдгээр молекулууд нь 4 × 1 = 4 устөрөгчийн атомыг агуулна. Тэгшитгэлийн баруун талд ижил тооны устөрөгчийн атом байх ёстой. Дараа нь усны молекулын өмнө 4/2 = 2 коэффициентийг орлуулах ёстой бөгөөд эцсийн тэгшитгэл нь дараах байдалтай болно.

Бид тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талд байгаа хүчилтөрөгчийн атомын тоог тоолох замаар тэнцвэр зөв эсэхийг шалгана. Зүүн талд нь манганы (IV) исэлд 1 × 2 = 2, баруун талд нь усны молекулд 2 × 1 = 2 байна. Тиймээс урвал бүрэн тэнцүү байна.

Төвийг сахисан атом ба молекулууд, эерэг цэнэгтэй металлын ионууд, эерэг исэлдэлтийн төлөвт байгаа металл ба металл бус атом агуулсан нийлмэл ионууд ба молекулууд гэх мэт исэлдүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Практикт чухал ач холбогдолтой хамгийн түгээмэл исэлдүүлэгч бодисуудын талаархи мэдээллийг доор харуулав.

Хүчилтөрөгч. Хүчтэй исэлдүүлэгч бодис, исэлдүүлэх хүч нь халах үед ихээхэн нэмэгддэг. Хүчилтөрөгч нь галоген, үнэт металл Ag, Au, Pt, үнэт хийнээс бусад ихэнх энгийн бодисуудтай шууд урвалд орж исэл үүсгэдэг.

Хүчилтөрөгчтэй натрийн харилцан үйлчлэл нь натрийн хэт исэлд хүргэдэг.

Хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэхэд илүү идэвхтэй шүлтлэг металлууд (K, Rb, Cs) EO 2 төрлийн хэт ислийг үүсгэдэг.

Түүний нэгдлүүдэд хүчилтөрөгч нь ихэвчлэн -2 исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг. Хүчилтөрөгчийг химийн үйлдвэрт, металлургийн үйлдвэрт янз бүрийн үйлдвэрлэлийн процесст ашиглаж, өндөр температурыг олж авдаг. Хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор амьдралын олон чухал үйл явц явагддаг: амьсгалах, амин хүчил, өөх тос, нүүрс ус исэлдүүлэх. Агааргүй гэж нэрлэгддэг цөөн тооны амьд организмууд хүчилтөрөгчгүйгээр амьдарч чаддаг.

Төрөл бүрийн органик бус бодисуудтай харилцан үйлчлэх үед хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн шинж чанарыг харуулсан урвалыг 14-р хичээлд өгөв.

Озон. Энэ нь хүчилтөрөгчтэй харьцуулахад илүү их исэлдүүлэх чадвартай. Озон нь алт, цагаан алт болон бусад заримыг эс тооцвол бүх металыг исэлдүүлдэг бөгөөд дүрмээр бол элементүүдийн харгалзах өндөр исэлүүд үүсдэг, бага байдаг - хэт исэл ба озонидууд, жишээлбэл:

Озон нь завсрын исэлдэлтийн төлөвтэй элементүүдийн ислийг илүү өндөр исэл болгон исэлдүүлдэг.

Калийн перманганат.Энэ нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис бөгөөд лабораторийн практикт өргөн хэрэглэгддэг. Калийн перманганатын бууралтын шинж чанар нь урвал явагдаж буй орчноос хамаарна. Хүчиллэг орчинд калийн перманганат нь Mn 2+ давс хүртэл, төвийг сахисан эсвэл сул шүлтлэг орчинд MnO 2 хүртэл, хүчтэй шүлтлэг орчинд манганатын ион MnO 4 2- болж хувирдаг. Эдгээр шилжилтийг дараах тэгшитгэлээр тодорхойлно

Калийн перманганат нь сульфидыг сульфат, нитритийг нитрат, бромид ба иодидыг бром, иод, давсны хүчлийг хлор болгон исэлдүүлэх чадвартай.

Калийн хромат ба бихромат.Эдгээр нэгдлүүд нь органик бус болон органик нийлэгжилтэнд исэлдүүлэгч бодис болгон өргөн хэрэглэгддэг. Уусмалд хромат ба бихромат ионуудын харилцан шилжилт маш амархан явагддаг бөгөөд үүнийг дараах урвуу урвалын тэгшитгэлээр тодорхойлж болно.

Chromium (VI) нэгдлүүд нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Редокс процесст тэдгээр нь Cr(III) дериватив болж хувирдаг. Төвийг сахисан орчинд хромын (III) гидроксид үүсдэг, жишээлбэл:

Хүчиллэг орчинд Cr 3+ ионууд үүсдэг.

Шүлтлэгт - анион цогцолборын дериватив 3–:

Төвийг сахисан атомууд, сөрөг цэнэгтэй металл бус ионууд, бага исэлдэлтийн төлөвт эерэг цэнэгтэй металлын ионууд, завсрын исэлдэлтийн төлөвт атом агуулсан нийлмэл ион ба молекулууд, катод дахь цахилгаан гүйдэл зэрэг нь ангижруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хамгийн түгээмэл заримын тухай мэдээллийг доор харуулав сэргээн засварлагчид, чухал практик ач холбогдолтой.

Нүүрстөрөгч. Нүүрстөрөгчийг органик бус нийлэгжилтэнд бууруулах бодис болгон өргөн ашигладаг. Энэ тохиолдолд нүүрстөрөгчийн давхар исэл эсвэл нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II) нь исэлдэлтийн бүтээгдэхүүн болж үүсч болно. Металлын оксидыг багасгах үед чөлөөт металлууд, бага түгээмэл металл карбидууд үүсч болно.