İki denklem ekleyelim. Nitrik asidin oksidatif özellikleri

Yükseltgenme-indirgeme reaksiyonları veya kısaca ORR, bireysel etkileşimleri tanımladıkları için kimya konusunun temellerinden biridir. kimyasal elementler birbirleriyle. Bu reaksiyonlar adından da anlaşılacağı gibi en az iki farklı kimyasallar bunlardan biri oksitleyici madde, diğeri ise indirgeyici madde görevi görür. Açıkçası, çeşitli kimyasal reaksiyonlarda bunları ayırt edebilmek ve tanımlayabilmek çok önemlidir.

1. Oksidasyon bir kimyasal elementin dış elektron katmanından elektron kaybetme sürecidir. Sırayla oksitleyici ajan Elektronları kabul eden ve böylece oksidasyon durumunu düşüren bir atom, molekül veya iyon olacaktır. restore ediliyor . Başka bir maddeyle etkileşimin kimyasal reaksiyonundan sonra, oksitleyici madde her zaman pozitif bir yük kazanır.
2. İyileşmek harici bir elektrona elektron ekleme işlemi denir elektron katmanı kimyasal element. Restoratör elektronlarını bağışlayan ve böylece oksidasyon durumunu artıran bir atom, molekül veya iyon olacaktır; oksitlemek . Başka bir maddeyle etkileşimin kimyasal reaksiyonundan sonra, indirgeyici madde her zaman pozitif bir yük kazanır.
3. Basitçe söylemek gerekirse, bir oksitleyici madde elektronları "alan" bir maddedir ve bir indirgeyici madde, onları oksitleyici maddeye veren bir maddedir. Redoks reaksiyonunda kimin oksitleyici ajan rolünü oynadığını, kimin indirgeyici ajan olduğunu ve hangi durumlarda oksitleyici ajanın indirgeyici ajan haline geldiğini ve bunun tersini bilmek mümkündür. tipik davranış bireysel elementlerin kimyasal reaksiyonlarında.
4. Tipik indirgeyici maddeler metaller ve hidrojendir: Fe, K, Ca, Cu, Mg, Na, Zn, H). Ne kadar az iyonize olurlarsa, indirgeyici özellikleri de o kadar büyük olur. Örneğin, bir elektron vermiş ve +1 yükü olan kısmen oksitlenmiş demir, “saf” demire kıyasla bir elektrondan daha az vazgeçebilecektir. Ayrıca indirgeyici maddeler, tüm serbest yörüngelerin doldurulduğu ve yalnızca elektron bağışlayabilen, örneğin amonyak NH3, hidrojen sülfür H2S, hidrojen bromür HBr, hidrojen iyodür HI gibi en düşük oksidasyon durumundaki kimyasal elementlerin bileşikleri olabilir. , hidrojen klorür HCl.
5. Tipik oksitleyici maddeler birçok metal olmayanlardır (F, Cl, I, O, Br). Ayrıca yüksek oksidasyon durumuna sahip metaller (Fe +3, Sn +4, Mn +4) ve ayrıca yüksek oksidasyon durumuna sahip bazı element bileşikleri: potasyum permanganat KMnO4, sülfürik asit H 2 SO 4, nitrik asit HNO 3, bakır oksit CuO, demir klorür FeCl 3.
6. Kimyasal bileşikler eksik veya ara oksidasyon durumlarında, örneğin monobazik nitrik asit HNO 2, hidrojen peroksit H 2 O 2, sülfürlü asit H2S03, etkileşime dahil olan ikinci reaktifin redoks özelliklerine bağlı olarak hem oksitleyici hem de indirgeyici özellikler sergileyebilir.

Ka takip ediyor bu örnek Bir sodyum atomu elektronunu bir oksijen atomuna verir. Bu nedenle sodyum indirgeyici bir madde, oksijen ise oksitleyici bir maddedir. Bu durumda sodyum maksimumdan vazgeçeceği için tamamen oksitlenecektir. olası miktar elektronlar, ancak oksijen atomu tamamen indirgenmeyecektir çünkü başka bir oksijen atomundan başka bir elektronu kabul edebilecektir.

Test

Görev 10. 27 0 C'de 1,105 g ağırlığında gaz ve P = 101,3 kPa. 0,8 litre hacim kaplar. akrabası nedir moleküler ağırlık?

Verilen:

m(gaz)=1,105 g=kg

t=27 0 C, T=300K

Р=101,3 kPa=101,3 ·10 3 Pa

V=0,8 l=0,8 l ·10 -3 m3

Bul: Bay(gaz)-?

Çözüm.

Clayperon-Mendeleev denklemine göre PV=n RT, burada n gazın mol sayısıdır; P – gaz basıncı (örneğin atm cinsinden), V – gaz hacmi (litre cinsinden); T – gaz sıcaklığı (K); R – gaz sabiti (8,34 J/mol K).

Arasındaki iletişim termodinamik sıcaklık T(Kelvin ölçeği) ve sıcaklık T Uluslararası Pratik Ölçeğe (Santigrat ölçeği) göre: T = (t+273), sonra T = 300K. Bir gazın kimyasal miktarı, gazın kütlesinin molar kütlesine oranına eşittir: n=m/M, bu ifade Clayperon-Mendeleev denkleminde yerine konulur ve şu şekilde ifade edilir: molar kütle, sahibiz:

M= = =34g/mol

O zaman gazın bağıl moleküler kütlesi 34'tür.

Cevap: Gazın bağıl moleküler kütlesi 34'tür.

Görev 35. için ne kadar hava gerekli tam yanma 25 kg metil etil eter CH 3 OS 2 N 5, eğer t = -4 0 C ise, P = 1,2 × 10 5 Pa?

Çözüm.

Reaksiyon denklemini yazalım: CH3OS2H5 + 4.5O2 = 3CO2 + 4H2O

Eterin kimyasal miktarını bulalım:

n(CH3OS2H5) = m((CH3OS2H5)/M(CH3OS2H5) = 25000/60 = 4166,67 mol. Reaksiyonu kullanarak oksijenin kimyasal miktarını bulacağız Yanma için bu miktarda eter gereklidir:

1 mol eter yandığında 4,5 mol oksijen tüketilir,

daha sonra yanma sırasında 4166,67 mol eter – x mol oksijen.

Dolayısıyla x=1875 mol. Oksijenin hacmini bulalım: V(O 2) = Vm n(O 2), burada Vm normal koşullarda 22,4 l/mol'e eşit olan molar hacimdir, yani V(O 2) = 42000 l.

Bunu göz önünde bulundurarak hacim oranı havadaki oksijen %21 ise

V(hava) = V(O2)/0,21 = 42000/0,21 = 200000 l

T = -4 0 C, P = 1,2 × 10 5 Pa'da, bu hava hacmi, birleşik gaz yasası formülüne göre eşit olacaktır:

(P 1 V 1)/T 1 = (P 2 V 2)/T 2, dolayısıyla

V 2 = (P 1 V 1 T 2)/(T 1 P 2) = (101,3 10 3 200000 269) / (273 1,2 × 10 5) = 166360 l veya 166,36 m3

269 ​​​​ve 273, sırasıyla -4 0 C ve 0 0 C'ye karşılık gelen Kelvin cinsinden sıcaklıklardır.

Cevap: 166,36 m3

Görev 85. Hidrojen, bileşiklerinde hangi oksidasyon durumunu sergileyebilir? Hidrojen gazının oksitleyici ajan rolünü oynadığı ve indirgeyici ajan rolünü oynadığı reaksiyonlara örnekler verin. Hidrojenin yangın tehlikesini açıklayın. Hidrojen elementinin oksidasyon durumları ve karşılık gelen bileşiklerin örnekleri.

Cevap: Hidrojen, elektronik formülü 1s 1 olan, ilk A grubu olan birinci periyodun bir elementidir. Aşağıdaki oksidasyon durumlarını alabilir: +1 (H2O, H2S. NH3, vb.), 0 (H2), -1 (metal hidritler: NaH, CaH2).

Hidrojenin +1 oksidasyon durumu sergilediği bileşikleri içeren reaksiyonlar, örneğin, hidrojenin oksitleyici özellikler sergilediği, su içeren redoks reaksiyonlarıdır.

2H +1 2 O + 2Li = 2LiOH + H 0 2

2H +1 + 2e = H 0 2 | oksidan

Li 0 -1е= Li + |2 indirgeyici madde

2H20 + 2Na = 2NaOH + H2

Veya AİHM'de hidrojenden önce bulunan asitlerin metallerle reaksiyonları.

2H 2 S + 2K = K 2 S + H 2 V

Hidrojen indirgeyici bir maddedir:

H 2 0 +Ca 0 =Ca +2 H -1 2

Ca 0 -2e=Ca 0 indirgeyici madde

H 2 0 +2e= 2H -1 oksitleyici madde

İÇİNDE son on yıllar Hidrojenin enerji taşıyıcısı olarak kullanılmasına yönelik çeşitli olasılıklar sıklıkla tartışılmaktadır.

Birçok durum evrensel bir enerji taşıyıcısı olarak hidrojenin lehine konuşuyor:

1. Hidrojen üretmek için bugün rezervleri önemli görünen su kullanılabilir.

2. Hidrojenin yanma ürünleri, benzin ve dizel yakıtlara göre çok daha çevre dostudur.

3. Hidrojen mevcut motorlarda küçük tasarım değişiklikleriyle kullanılabilir.

4. Hidrojen yüksek özgül ısı yanma; hidrojen-hava karışımının geniş bir sıcaklık aralığında iyi yanıcılığı; 14'e kadar sıkıştırma oranında çalışmaya izin veren yüksek vuruntu önleme direnci; yüksek hız ve yanmanın bütünlüğü.

Pratik kullanım Hidrojen, öncelikle çalışma sıvısının artan patlama tehlikesi nedeniyle bir dizi önemli zorlukla karşı karşıyadır. Hidrojen teknolojisindeki güvenlik sorunları, hidrojenin yanması, kriyojenik durumu, korozyon direnci ve malzemelerin mukavemet özelliklerinde azalma ile ilişkilidir. düşük sıcaklıklar, yüksek akışkanlık ve nüfuz etme yeteneği. Bütün bunlar, hidrojenle çalışırken güvenlik gerekliliklerine dikkatli bir şekilde uyulmasını gerektirir. Çok sayıda referans verisine göre, hidrojen karışımının hava ile patlayıcı özellikleri aşağıdaki verilerle karakterize edilir: hacmin% 4,12-75'i tutuşma alanı, minimum tutuşma enerjisi - 0,02 mJ, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı - 783 K, normal hız alev yayılımı - 2,7 m/s, kritik çap - 0,6-10-3 m, minimum patlayıcı oksijen içeriği - %5 hacim.

Hidrojenle çalışırken minimum tehlikeyi sağlamak için aşağıdaki kurallara uymak gerekir: aşağıdaki koşullar:

1. Personelin, kimyasal bir ürün olarak hidrojenin özelliklerine geniş çapta aşina olması.

2. Hidrojenle çeşitli teknolojik işlemler gerçekleştirirken güvenliği sağlamaya yönelik araç ve yöntemlerin güvenilirliğinin sürekli iyileştirilmesi.

3. Hidrojen sızıntılarını gösteren güvenilir araçların oluşturulması.

Sıvı hidrojenle dolu kaplara ve boru hatlarına havanın (oksijen) girmesi kesinlikle kabul edilemez. Hava donar ve hidrojen sıvısı seviyesinin üzerindeki duvarlara yerleşir veya kabın dibine çöker. Oksijen veya katı hava kristallerinin kırılması tutuşma veya patlama kaynağı olabilir. bu nedenle hatları ve kapları hidrojenle doldurmadan önce içinden üflemek için kullanılan nitrojenin %0,5-1'den fazla oksijen içermemesi gerekir.

Dökülen sıvı hidrojen tehlikelidir çünkü... hızla buharlaşarak yanıcı ve patlayıcı karışımlar oluşturur.

Hidrojen alevi gün ışığında neredeyse görünmez. Bu bakımdan bunu tespit edecek sensörlerin kullanılması gerekmektedir. En yaygın optik sensörler ultraviyole ve kızılötesi radyasyon. Üfleme boyalar da bu amaçla başarıyla kullanılmaktadır. Bu boyalar nispeten düşük sıcaklıklarda (yaklaşık 470K) kömürleşir ve şişer ve aşındırıcı gazlar açığa çıkarır.

Sıvı hidrojenle çalışırken alınan güvenlik önlemleri, kontrolsüz sızıntı olasılığını ortadan kaldırmanın yanı sıra, sızan gazın hızlı bir şekilde tahliye edilmesini sağlamalıdır.

Açık alanlarda ve sıvı hidrojen depolama tesislerinde bulunan yapılar için aşağıdaki önlemler önerilebilir:

1. Sıvı hidrojen ile çalışmanın yapıldığı alanda, sıvı ürünün proses ekipmanının sıçrayan alanlarından yıkanması için su duşu, yangın hortumu veya özel bir su deposunun bulunması gerekir.

2. Sıvı ürünlerin depolandığı tank ve tanklar periyodik olarak 1-2 yıl aralıklarla buzları çözülerek katı birikintilerden (oksijen, nitrojen vb.) temizlenmelidir.

3. Sızıntılara karşı proses ekipmanının kapsamlı bir kontrolü gereklidir. Depolamadan hidrojen sızıntısının bir işareti, ekipman parçalarında don oluşmasıdır.

4. Depolama tanklarının yanına koruyucu duvarlar yapılmamalıdır. Gazların iyi sirkülasyonu için tanklar, mümkün olduğunca hava erişimine açık olacak şekilde kurulmalıdır. Daha taraflar

5. Bölge olası tehlike Tankın etrafı güvenlik talimatlarına uygun olarak işaretlenmelidir.

Ek olarak, organofosforlu zehirli maddelerin kapalı bir boşluk içinde uzun süreli depolanması sırasında, diğer bozunma ürünleriyle birlikte, gözle görülür miktarlarda hidrojen florür salınır. Ürün gövdesinin demiri ile etkileşime girdiğinde, kimyasal olarak son derece aktif bir madde olan yoğun hidrojen oluşumu meydana gelir. İki atomlu molekül Hidrojen, tüm elementlerle (soy gazlar hariç) bileşikler oluşturur, metallerde iyi çözünür ve onlara nispeten kolay bir şekilde nüfuz eder. Hidrojen doğrudan flor ile birleşir (-252°C sıcaklıkta bile).

Moleküler hidrojenin bu özellikleri dikkate alındığında, kimyasal bir mühimmatın gövdesinde veya toksik madde içeren kapalı bir kapta, belirli bir basınca kadar bir hidrojen birikim sürecinin meydana geldiği ve ardından bu elementin silahın metal gövdesi boyunca yayılmaya başladığı anlaşılmaktadır. konteyner. Belirli bir basınçta süreç stabil hale gelir ve daha sonra yalnızca salınan hidrojen florür miktarının veya dış hava sıcaklığının değiştirilmesiyle değişebilir. Bir metal tarafından emilen hidrojen, metalin sünekliğini ve mukavemetini kaybetmesine neden olur. Bu etki hidrojen kırılganlığı olarak bilinir. Üzerinde hidrojen birikmesi sonucu çatlakların oluşmasına neden olur. çeşitli kusurlar kristal yapısı maden

Beton depolama tesislerinde konteynırlardan ve mühimmattan salınan hidrojen tavana yakın bir yerde birikecek ve ayrıca havadaki oksijenle karıştığında son derece tehlikeli bir patlayıcı gaz oluşturduğundan yangın ve patlama tehlikesi kaynağı da olabilir.

Radyoaktif atıkların depolanmasında da benzer sorunlar ortaya çıkar. Su bir depolama tesisine girdiğinde, etkisi altında ayrışır. iyonlaştırıcı radyasyon. Suyun radyolizi, hacimce yüzde 4'ten fazla bir konsantrasyonda "patlayıcı" bir karışım oluşturabilen hidrojen oluşturur. Yayılımının konvektif doğasından dolayı depolama tesisindeki hidrojen konsantrasyonu dış hava sıcaklığıyla orantılıdır, bu da sıcak havalarda radyoaktif atık depolama tesislerinin cebri havalandırma ihtiyacına yol açar.

Görev 60. Atomun hangi yörüngeleri ilk önce elektronlarla doldurulur: 3 boyutlu veya 4'ler, 5'ler veya 4p? Neden? Oluştur elektronik formül olan eleman seri numarası 21.

Cevap. Elektronun en düşük enerjiye sahip olduğu enerji alt seviyesini işgal ettiği dikkate alınmalıdır - daha küçük toplam n + ℓ (Klechkovsky kuralı). Doldurma sırası enerji seviyeleri ve alt düzeyler aşağıdaki gibidir:

1s→2s→ 2р→ 3s→ 3р→ 4s→ 3d→ 4р→ 5s→ 4d→ 5р→ 6s→ 5d 1 →4f→ 5d→ 6р→ 7s →6d 1 →5f→ 6d→ 7r.

Bizim durumumuzda

D 4s 5s 4р

Anlam N 3 4 5 4

Anlam ben 2 0 0 1

Toplam ( N +ben ) 5 4 5 5

Doldurma sırası (Klechkovsky kurallarına göre):

1 – 4s, ardından 3d; 1-4 r ve ardından – 5s. Buna rağmen ilk önce 4p doldurulur eşit miktarda (N +ben ), n=4 olduğundan ve 5s n=5 olduğundan ve aynı değerler bu miktarın alt seviyesi daha düşük değer ana kuantum sayısı N.

Cu +2 +2e Cu 0 |3 oksitleyici madde

2N -3 -6е N 2 0 |1 indirgeyici madde

3CuO +2 NH3 = 3Cu + N2 + 3H 2 O

Görev 135. 1 litre metanol buharı CH3OH yandığında 32,3 kJ ısı açığa çıkar. Metanolün oluşum entalpisini hesaplayın. Koşullar standarttır.

V(CH3OH) = 1l

DНр = -32,3 kJ

Bul: DH 0 (CH3OH) -?

Çözüm. 1 mol (22,4 l) metanolün yanma ısısını bulalım. 1 litrenin yanması sırasında 32,3 kJ açığa çıktı, ardından 22,4 mol metanolün yanması ile - x kJ, x = 723,52 kJ/mol, yani DH 0 hor (CH3 OH) = - 723,52 kJ/mol.

Reaksiyon denklemini yazalım: CH3OH + 1,5 O2 = CO2 + 2H2O

Metanol oluşumunun entalpisini hesaplamak için aşağıdaki sonucu kullanırız:

Hess yasasından: ΔH (H.R.) = ΣΔH 0 (devam) - ΣΔH 0 (çıkış).

Bulduğumuz metanolün yanma entalpisini ve ekte verilen süreçteki tüm katılımcıların (metanol hariç) oluşum entalpilerini kullanıyoruz.

Hess yasasının 1. sonucuna göre bu reaksiyonun termal etkisi DН 0 р-i şu şekilde yazılabilir:

DH 0 r-i = DH 0 (C02) + 2DH 0 (H20) - DH 0 (CH3OH). (1)

DH 0 (CO 2), DH 0 (H 2 O), DH 0 (CH 3 OH) – maddelerin oluşum entalpileri. Problemin koşullarına göre metanol oluşum entalpisinin hesaplanması gerekmektedir. Hess yasasının 2. sonucuna göre, aynı reaksiyonun termal etkisi etil asetatın yanma entalpisine eşittir.

DH 0 r-i = DH 0 hor (CH3OH). (2)

DH 0 dağlarının (CH 3 OH) değerini bulduk. Denklemleri (1) ve (2) birleştirerek şunu yazabiliriz:

DH 0 hor (CH3 OH) = DH 0 (C02) + 2DH 0 (H 2 O) - DH 0 (CH3 OH).

Daha sonra etil asetat DH0 (CH3OH) oluşum entalpisi aşağıdaki şekilde hesaplanabilir:

DH 0 (CH 3 OH) = DH 0 (CO 2) + 2DH 0 (H 2 O) -DH 0 hor (CH 3 OH) = (–393,5) + 2×(–241,8) – (- 723,52) = - 153,57 kJ/mol.

Elde edilen değer, 1 mol metanol oluştuğunda 153,57 kJ ısı açığa çıktığı anlamına gelir ( DH<0 ).

Aşağıdaki reaksiyon denklemlerinin diyagramlarını göz önünde bulundurun. Aralarındaki önemli fark nedir? Bu reaksiyonlarda elementlerin oksidasyon durumları değişti mi?

İlk denklemde elementlerin oksidasyon durumları değişmedi, ancak ikincisinde bakır ve demir için değişti..

İkinci reaksiyon redoks reaksiyonudur.

Reaktanları ve reaksiyon ürünlerini oluşturan elementlerin oksidasyon durumlarında değişikliklere neden olan reaksiyonlara oksidasyon-indirgeme reaksiyonları (ORR) adı verilir.

REDOX REAKSİYONLARI İÇİN DENKLEMLERİN DERLENMESİ.

Redoks reaksiyonlarını oluşturmak için iki yöntem vardır - yöntem elektronik denge ve yarı reaksiyon yöntemi. Burada elektronik denge yöntemine bakacağız.
Bu yöntemde, başlangıç ​​maddelerindeki ve reaksiyon ürünlerindeki atomların oksidasyon durumları karşılaştırılır ve şu kurala göre yönlendiriliriz: İndirgeyici maddenin verdiği elektronların sayısı, oksitleyici maddenin kazandığı elektronların sayısına eşit olmalıdır.
Bir denklem oluşturmak için reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin formüllerini bilmeniz gerekir. Bu yönteme bir örnekle bakalım.

Redoks reaksiyonları teorisinin temel prensipleri

1. Oksidasyon isminde Bir atomun, molekülün veya iyonun elektron verme süreci.

Örneğin :

Al – 3e - = Al 3+

Fe 2+ - e - = Fe 3+

H 2 – 2e - = 2H +

2Cl - - 2e - = Cl 2

Oksidasyon sırasında oksidasyon durumu artar.

2. İyileşmek isminde Bir atom, molekül veya iyon tarafından elektron kazanma süreci.

Örneğin:

S + 2е - = S 2-

İLE l 2 + 2е- = 2Сl -

Fe 3+ + e - = Fe 2+

İndirgeme sırasında oksidasyon durumu azalır.

3. Elektron veren atom, molekül veya iyonlara denir. restoratörler . Reaksiyon sırasındaoksitlenirler.

Elektron alan atom, molekül veya iyonlara denir. oksitleyici maddeler . Reaksiyon sırasındaiyileşiyor.

Atomlar, moleküller ve iyonlar belirli maddelerin parçası olduklarından bu maddelere buna göre isim verilir. restoratörler veya oksitleyici maddeler.

4. Redoks reaksiyonları iki karşıt sürecin (yükseltgenme ve indirgeme) birliğini temsil eder.

İndirgeyici maddenin verdiği elektronların sayısı, oksitleyici maddenin kazandığı elektronların sayısına eşittir.

EGZERSİZLER

Simülatör No. 1 Yükseltgenme-indirgeme reaksiyonları

Simülatör No. 2 Elektronik denge yöntemi

Simülatör No. 3 Testi “Yükseltgenme-indirgeme reaksiyonları”

ATAMA GÖREVLERİ

1 numara. Bileşiklerinin formüllerini kullanarak kimyasal elementlerin atomlarının oksidasyon durumunu belirleyin: H 2 S, O 2, NH3, HNO 3, Fe, K 2 Cr 2 O 7

2 numara. Aşağıdaki geçişler sırasında kükürtün oksidasyon durumuna ne olacağını belirleyin:

A) H 2 S → SO 2 → SO 3

B ) S02 → H2S03 → Na2S03

İkinci genetik zinciri tamamladıktan sonra ne gibi bir sonuç çıkarılabilir?

Kimyasal elementlerin atomlarının oksidasyon durumundaki değişikliklere göre kimyasal reaksiyonlar hangi gruplara ayrılabilir?

3 numara. Elektronik denge yöntemini kullanarak CHR'deki katsayıları düzenleyin, oksidasyon (indirgeme), oksitleyici madde (indirgeyici madde) işlemlerini belirtin; Reaksiyonları tam ve iyonik formda yazın:

A) Zn + HCl = H2 + ZnCl2

B) Fe + CuS04 = FeS04 + Cu

4 numara. Reaksiyon denklemlerinin verilen diyagramları:
СuS + HNO 3 (seyreltilmiş ) = Cu(NO 3) 2 + S + NO + H 2 O

K + H2Ö = KOH + H2
Elektronik denge yöntemini kullanarak reaksiyonlardaki katsayıları düzenleyin.
Maddeyi - bir oksitleyici madde ve bir madde - bir indirgeyici maddeyi belirtin.

1 . C + HNO3 = CO2 + NO + H2O

2. H 2 S + K 2 Cr 2 Ö 7 + H 2 SO 4 = S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

3. V205 + Ca = CaO + V

4. Mn203 + Si = Si02 + Mn

5. TiCl4 + Mg = MgCl2 + Ti

6. P205 + C = P + CO

7. KClO3 + S = KCl + SO2

8. H2S + HNO3 = S + NO2 + H20

9. KNO2 + KClO3 = KCl + KNO3

10. NaI + NaIO3 + H2S04 = I2 + Na2S04 + H20

11. Na2S203 + Br2 + NaOH = Na Br + Na2S04 + H20

12. Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3 = HMnO4 + Bi(NO3)3 + NaNO3 + H2O

13. Cr203 + Br2 + NaOH = Na2CrO4 + NaBr + H20

14. HCl + KMnO4 = MnCl2 + Cl2 + KCl + H20

15. KBr + KMnO4 + H2S04 = Br2 + MnS04 + K2S04 + H20

16. Cu + H2S04 = CuS04 + SO2 + H20

17. Mg + H2S04 = MgS04 + H2S + H2O

18. K + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + S + H 2 O

19. Ag + HNO3 = AgNO3 + NO2 + H20

20. Cu + HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O

21. Ca + HNO3 = Ca(NO3)2 + N2O + H2O

22. Zn + HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + N 2 + H 2 O

23. Mg + HNO3 = Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

24. Na2S03 + KMnO4 + KOH = Na2S04 + K2MnO4 + H20

25. K 2 S + KMnO 4 + H 2 SO 4 = S + MnS04 + K 2 SO 4 + H 2 O

26. Zn + K 2 Cr 2 Ö 7 + H 2 SO 4 = ZnS04 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

27. SnSO 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = Sn(SO 4) 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

28. NaI + KMnO4 + KOH = I2 + K2MnO4 + NaOH

29. S + KClO3 + H20 = Cl2 + K2S04 + H2S04

30. Na 2 SO 3 + KIO 3 + H 2 SO 4 = I 2 + Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

31. HNO 3 = NO 2 + O 2 + H 2 O

32. Cu(NO3)2 = CuO + NO2 + O2

33. NH4NO3 = N20 + H20

34. KNO 3 = KNO 2 + O 2

35. KClO3 = KCl + O2

36. KClO = KCl + O2

37. HNO2 = HNO3 + NO + H2O

38. K 2 MnO 4 + C02 = KMnO 4 + MnO 2 + K 2 C03

39. KClO3 = KClO4 + KCl

40. Cl2 + KOH = KCl + KClO3 + H20

41. KClO = KCl + KClO3

42. S + KOH = K 2 S + K 2 SO 3 + H 2 O

43. Na2S03 = Na2S + Na2S04

44. H2C204 + KMnO4 = C02 + K2C03 + MnO2 + H20

45. CH3OH+K2Cr207 +H2S04 = HCOOH+Cr2 (S04) 3 +K2S04 +H20

46. ​​​​C 12 H 22 O 11 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = CO 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

47. CH2O + KMnO4 + H2S04 = HCOOH + MnS04 + K2S04 + H20

48. Mn3Ö4 + Al = Al2Ö3 + Mn

49. Fe304 + H2 = FeO + H20

50. NaN3 = Na + N2

51. Na 2 S 4 O 6 +KMnO 4 +HNO 3 =Na 2 SO 4 +H 2 SO 4 +Mn(NO 3) 2 +KNO 3 +H 2 O

52. Mn304 + KClO3 + K2C03 = K2MnO4 + KCl + CO2

53. 2 S 3 + HNO 3 = H 3 Olarak AsO 4 + SO 2 + NO 2 + H 2 O

54. KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

55. Cu2S + O2 + CaCO3 = CuO + CaS03 + CO2

56. FeCl2 + KMnO4 + HCl = FeCl3 + Cl2 + MnCl2 + KCl + H20

57. Pb(NO 3) 2 = PbO + NO 2 + O 2

58. KNO 2 + KI + H 2 SO 4 = I 2 + NO + K 2 SO 4 + H 2 O

59. KMnO 4 + NO + H2 SO 4 = MnSO 4 + NO 2 + K 2 SO 4 + H 2 O

60. CuO + NH3 = Cu + N2 + H20

61. Cl2 + Br2 + KOH = KCl + KBrO3 + H20

62. NH3 + KMnO4 + KOH = KCl + K2MnO4 + H2O

63. Ti2 (S04)3 + KClO3 + H20 = TiOSO4 + KCl + H2S04

64. Fe(NO 3) 2 + MnO 2 + HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + Mn(NO 3) 2 + H 2 O

65. KCNS+K 2 Cr 2 O 7 +H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4) 3 +SO 2 +CO 2 +NO 2 +K 2 SO 4 +H 2 O

66. CuFeS 2 + HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + Fe(NO 3) 3 + H 2 SO 4 + NO + H 2 O

67. H 2 O 2 + HI = I 2 + H 2 O

68. H 2 O 2 + HIO 3 = I 2 + O 2 + H 2 O

69. H 2 O 2 + KMnO 4 + HNO 3 = Mn(NO 3) 2 + O 2 + KNO 3 + H 2 O

70. H 2 O 2 + CrCl 3 + KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O

71. H 2 O 2 + H 2 S = H 2 SO 4 + H 2 O

Görev seçenekleri

101. Tepkiler No. 1, 26, 51,

102. Tepkiler No. 2, 27, 52,

103. Tepkiler No. 3, 28, 53,

104. Tepkiler No. 4, 29, 54,

105. Tepkiler No. 5, 30, 55,

106. Tepkiler No. 6, 31, 56,

107. Tepkiler No. 7, 32, 57,

108. Tepkiler No. 8, 33, 58,

109. Tepkiler No. 9, 34, 59,

110. Tepkiler No. 10, 35, 60,

111. Tepkiler No. 11, 36, 61,

112. Tepkiler No. 12, 37, 62,

113. Tepkiler No. 13, 38, 63,

114. Tepkiler No. 14, 39, 64,

115. Tepkiler No. 15, 40, 65,

116. Tepkiler No. 16, 41, 66,

117. Tepkiler No. 17, 42, 67,

118. Tepkiler No. 18, 43, 68,

119. Tepkiler No. 19, 44, 69,

120. Tepkiler No. 20, 45, 70,

121. Tepkiler No. 21, 46, 71,

122. Tepkiler No. 22, 47, 62,

123. Tepkiler No. 23, 48, 64,

124. Tepkiler No. 24, 49, 66,

125. 25, 50, 38 numaralı tepkiler.

6. TERMOKİMYASAL HESAPLAMALAR

(sorun no. 126 – 150).

Edebiyat:

Görevleri tamamlamak için verileri kullanabilirsiniz tablo 1 uygulamalar.

Görev seçenekleri

126. Pentan oluşum entalpisi nedir? Ç 5 H 12 24 g pentanın yanması 1176,7 kJ ısı açığa çıkarırsa?

127. 92 g etil alkol yandığında ne kadar ısı açığa çıkar? C 2 H 5 OH?

128. 156 g benzen oluşumunun termal etkisini hesaplayın C 6 H 6 DN dağlarının yanma entalpisi = - 3267,5 kJ/mol ise?

129. 1 litre asetilen yanarken C 2 H 2 58,2 kJ ısı açığa çıkar. Asetilenin yanma entalpisini hesaplayınız.

130. 20 g toluen oluşumunun termal etkisini hesaplayın C 7 H 8 DN dağlarının yanma entalpisi = - 3912,3 kJ/mol ise?

131. Hekzanın oluşum entalpisi nedir? C 6 H 14 43 g heksanın yanması 2097,4 kJ ısı açığa çıkarırsa?

132. 11 g etil asetat yandığında ne kadar ısı açığa çıkar? CH 3 SOOS 2 H 5?

133. 1 mol siklopentan oluşumunun termal etkisini hesaplayın Ç 5 H 10 DN dağlarının yanma entalpisi = - 3290 kJ/mol ise?

134. 267 gr antrasen yakarken C 14 N 10 10601,2 kJ ısı açığa çıkar. Antrasenin oluşum entalpisini hesaplayın.

135. 1 litre metanol buharını yakarken CH3OH 32,3 kJ ısı açığa çıktı. Metanolün oluşum entalpisini hesaplayın. Koşullar standarttır.

136. 1 m3 propan oluşumunun termal etkisini hesaplayın C 3 H 8

137. Pentanın oluşum entalpisi nedir? Ç 5 H 12 12 g pentanın yanması 588,35 kJ ısı açığa çıkarırsa?

138. 84 g etilen yandığında ne kadar ısı açığa çıkar? C 2 H 4?

139. 156 g etan oluşumunun termal etkisini hesaplayın C 2 H 6

140. 10 litre metan yandığında ne kadar ısı açığa çıkacak 4. Bölüm? Koşullar normal.

141. 10 litre bütan yakarken C 4 H 10 1191 kJ ısı açığa çıktı. Bütan oluşum entalpisini hesaplayın. Koşullar standarttır.

142. 100 litre propan oluşumunun termal etkisini hesaplayın C 3 H 8 DN dağlarının yanma entalpisi = - 2223,2 kJ/mol ise?

143. 1 litre bütan yakarken C 4 H 10 119,1 kJ ısı açığa çıktı. Bütan oluşum entalpisini hesaplayın. Koşullar normal.

144. 200 litre propanol oluşumunun termal etkisini hesaplayın C3H7OH, eğer yanma entalpisi DN dağları = - 2010,4 kJ/mol?

145. 1 kg karbon monoksit (II) yandığında ne kadar ısı açığa çıkar? CO?

146. 15 g etan oluşumunun termal etkisini hesaplayın C 2 H 6 DN dağlarının yanma entalpisi = - 1560 kJ/mol ise?

147. 30,8 g bifenilin yanması üzerine Ç 12 H 10 124,98 kJ ısı açığa çıkar. Bifenilin oluşum entalpisini hesaplayın.

148. 1 m3 asetilen yandığında ne kadar ısı açığa çıkar? C 2 H 2? Koşullar normal.

149. 184 gr etil alkol yanarken C 2 H 5 OH 4482,7 kJ ısı açığa çıkar. Etil alkolün oluşum entalpisini hesaplayın.

150. 100 kg kömür yakıldığında ne kadar ısı açığa çıkar? İLE?

7. TERMODİNAMİK KULLANILARAK HESAPLAMALAR

DURUM FONKSİYONLARI

(görev no. 151 – 175).

Edebiyat:

1. Glinka N.L. "Genel Kimya". - L.: Kimya, 1986, bölüm. 6, s.158-162, 182-191.

2. Kozhevnikova N.Yu., Korobeynikova E.G., Kutuev R.Kh., Malinin V.R., Reshetov A.P. "Genel Kimya". Çalışma kılavuzu. - L.: SPbVPTSh, 1991, konu 6, s.40-53.

3. Glinka N.L. "Genel kimyada problemler ve alıştırmalar." - L.: Kimya, 1987, bölüm 5, s. 73-88, Ek No. 5.

4. Korobeynikova E.G., Kozhevnikova N.Yu. "Genel kimyada problemlerin toplanması ve alıştırmalar" bölüm 2. Kimyasal reaksiyonların enerjisi. Kimyasal kinetik. - L.: SPbVPTSh, 1991, s.2-14.

Görev seçenekleri

151. 10 0 C'de flor ile oksijen oksidasyonunun olasılığını hesaplamalarla kanıtlayın:

0.5O 2 + F 2 = ОF 2.

152. 30 0 C sıcaklıkta gaz fazında aşağıdaki reaksiyonun meydana gelme olasılığını belirleyin: H2 + C2H2 = C2H4.

153. Standart koşullar altında ve 200 0 C'de olduğunu hesaplamalarla kanıtlayın.

tepki 0,5N2 + O2 = NO2 imkansız.

154. Asetilen trimerizasyon reaksiyonunun hangi sıcaklıkta başlayacağını hesaplayın:

3C 2 H 2 (g) = C 6 H 6 (g).

155. Aşağıdaki reaksiyon hangi sıcaklıkta mümkündür:

H 2 S + 0,5O 2 = SO 2 + H 2 O (g)?

156. 100 0 C sıcaklıkta aşağıdaki reaksiyonun kendiliğinden ortaya çıkma olasılığını (veya imkansızlığını) belirleyin:

C 2 H 4 = H 2 + C 2 H 2 .

C 2 H 4 = H 2 + C 2 H 2 ?

158. Reaksiyona göre demirin oksidasyonu hangi sıcaklıkta başlayacaktır:

Fe + 0,5O 2 = FeO?

159. Aşağıdaki reaksiyonun hangi sıcaklıkta meydana gelebileceğini hesaplayın:

2CH4 = C2H2 + 3H2.

160. Kalsiyum oksit indirgemesinin kömürle reaksiyonunun hangi sıcaklıkta başladığını belirleyin:

CaO + 3C = CaC2 + CO.

161. Reaksiyonun aşağıdaki denkleme göre ilerlemesi durumunda, karbon disülfür ile oksijen arasındaki –20 0 C'deki temasın yangın tehlikesini belirleyin:

CS2 + 3O2 = C02 + 2SO2.

162. 200 0 C'de aşağıdaki reaksiyonun gerçekleşmesi mümkün müdür:

CO + 0,5O2 = CO2?

163. Hidrojenin oksijendeki yanma reaksiyonunun hangi sıcaklıkta ters yönde ilerleyeceğini hesaplayın.

164. Reaksiyon hangi sıcaklıkta gerçekleşir?

Al + 0,75O2 =0,5Al203 imkansız?

C02 + H2 = CH4 + H20 (l).

167. Aşağıdaki reaksiyon hangi sıcaklıkta mümkündür:

C 2 H 4 + H 2 O (l) = C 2 H 5 OH?

168. Suyun hidrojen ve oksijene ayrışması hangi sıcaklıkta başlayacak?

4HCl + O2 = 2H20 (g) + 2Cl2?

170. 40 0 ​​​​C'de aşağıdaki reaksiyonun meydana gelme olasılığını belirleyin:

2C + 0,5O2 + 3H2 = C2H5OH.

171. Sistemde denge hangi sıcaklıkta oluşacaktır:

CO + 2H2 = CH3OH?

172. 50 0 C'de kendiliğinden reaksiyon olasılığını belirleyin:

C + C02 = 2CO.

173. 400 0 C'de kendiliğinden bir reaksiyonun oluşması mümkün müdür?

H2 + Cl2 = 2HCl.

175. 100 0 C sıcaklıkta aşağıdaki reaksiyonun meydana gelmesi mümkün müdür:

CH4 = C + 2H2?

8. KİMYASAL KİNETİK

(sorun no. 176 – 200).

Edebiyat:

Görev seçenekleri

176. Sıcaklıktaki 30 0 artışla reaksiyon hızı 15,6 kat artarsa ​​reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı nedir?

177. Sistemdeki hidrojen konsantrasyonu kaç kat arttırılmalıdır?

N2 + 3H2 = 2NH3 yani reaksiyon hızı 100 kat mı artar?

178. Sistemdeki karbon monoksit konsantrasyonu kaç kat arttırılmalıdır? 2CO = CO2 + C yani ileri reaksiyonun hızı 4 kat mı artar?

179. Oluşum hızının artması için basınç kaç kat arttırılmalıdır? HAYIR reaksiyonla 2NO + Ö2 = 2NO2 1000 kat mı arttı?

180. Kömürün yanma reaksiyon hızı denklemini yazın ( İLE) oksijen içinde ve reaksiyon hızının kaç kat artacağını belirleyin:

a) oksijen konsantrasyonunda 3 kat artışla;

b) oksijeni hava ile değiştirirken.

181. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 2,5 ise, sistemde meydana gelen reaksiyonun hızı 30 kat artacak şekilde sistemin sıcaklığı kaç derece artırılmalıdır?

182. Sistemdeki ileri ve geri reaksiyonların hızı kaç kez değişecektir?

2SO2 + O2 = 2SO3 Gaz karışımının hacmi 4 kat artarsa?

183. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 2'dir. Sıcaklık 40 0 ​​arttığında reaksiyon hızı nasıl değişecektir?

184. Kükürt ve dioksitin oksidasyonu aşağıdaki denklemlere göre ilerler:

A) S (cr) + Ö2 = SO2 B) 2SO2 + O2 = 2SO3.

Her sistemin hacmi 4 kat azaltılırsa bu reaksiyonların hızı nasıl değişir?

185. Gaz fazında meydana gelen bir reaksiyonun hızının kaç kat değişeceğini hesaplayın, N2 + 3H2 = 2NH3, Eğer

a) sistem basıncını 2 kat azaltın;

b) Hidrojen konsantrasyonunu 3 kat artırmak mı istiyorsunuz?

186. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 2 ise, gaz fazında meydana gelen bir reaksiyonun sıcaklığı 30 0 azaldığında hızı nasıl değişir?

187. Doğrudan reaksiyonun hızı kaç kez değişecek?

CO + Cl2 = COCl2, Eğer

konsantrasyon CO 0,03 mol/l'den 0,12 mol/l'ye yükselir ve konsantrasyon Cl2 0,06'dan 0,02 mol/l'ye düşüş mü?

189. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 3'tür. Sıcaklık 140 0'dan 170 0'a çıktığında gaz fazında meydana gelen reaksiyonun hızı nasıl değişecektir?

190. Reaksiyon denkleme göre ilerler CO (g) + S (tv) = COS (tv)

a) konsantrasyonu azaltmak CO 5 kez;

b) sistemin hacmini 3 kat azaltmak mı istiyorsunuz?

191. Sıcaklık 150°C'den 180°C'ye çıktığında gaz fazında meydana gelen reaksiyonun hızı kaç kez değişecektir? Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 2'dir.

192. Reaksiyon aşağıdaki denkleme göre ilerler: NH3 + C02 +H2O = NH4HCO3. İleri reaksiyonun hızı nasıl değişecek?

a) sistemin hacmini 3 kat artırın;

b) amonyak ve su buharı konsantrasyonunu 2 kat azaltmak?

193. Gaz fazında meydana gelen bir reaksiyonun hızı, reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 3 ise sıcaklık 40 0 ​​azaldığında nasıl değişecektir?

194. İleri reaksiyonun hızı nasıl değişecek?

2CH4 + O2 + 2H20 (g) = 2CO2 + 6H2, Eğer

a) metan ve oksijen konsantrasyonunu 3 kat azaltın;

b) sistemin hacmini 2 kat azaltmak mı istiyorsunuz?

195. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 2'dir. Sıcaklık 30 0 arttığında reaksiyon hızı nasıl değişecektir?

196. Reaksiyon denklemi takip eder 2CH4 + Ö2 = 4H2 + 2CO.

Ters reaksiyonun hızı nasıl değişir?

a) sistemin hacmini 4 kat azaltın;

b) Hidrojen konsantrasyonunu 2 kat artırmak mı istiyorsunuz?

197. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 2 ise, sıcaklık 30 0 C'den 70 0 C'ye çıktığında gaz fazında meydana gelen reaksiyonun hızı kaç kez değişir?

198. Reaksiyon aşağıdaki denklemi takip eder: Cl 2 O (g) + H 2 O (g) = 2HClO (l).

Başlangıç ​​maddelerinin konsantrasyonu = 0,35 mol/l ve

=1,3 mol/l. Maddelerin derişimleri sırasıyla 0,4 mol/L ve 0,9 mol/L olarak değiştirilirse ileri reaksiyonun hızı nasıl değişecektir?

199. Sıcaklık 130 0 C'den 90 0 C'ye düşürülürse gaz fazında meydana gelen reaksiyon hızının kaç kez değişeceğini hesaplayın. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı 2'dir.

200. Gaz fazında meydana gelen ters reaksiyonun hızı aşağıdaki denkleme göre nasıl değişecektir: 2N 2 Ö 5 = 4NO 2 + Ö 2, Eğer

a) konsantrasyonu azaltmak NO 2 2 kez;

b) sistemdeki basıncı 3 kat azaltmak mı istiyorsunuz?

KİMYASAL DENGE

(görev no. 201 – 225).

Edebiyat:

1. Glinka N.L. "Genel Kimya". - L.: Kimya, 1986, bölüm. 6, s.163-181.

2. Kozhevnikova N.Yu., Korobeynikova E.G., Kutuev R.Kh., Malinin V.R., Reshetov A.P. "Genel Kimya". Çalışma kılavuzu. - L.: LVPTSH, 1991, konu 7, s.54-65.

3. Glinka N.L. "Genel kimyada problemler ve alıştırmalar." - L.: Kimya, 1987, bölüm 5, s. 89-105.

4. Korobeynikova E.G., Kozhevnikova N.Yu. "Genel kimyada problemlerin toplanması ve alıştırmalar" bölüm 2. Kimyasal reaksiyonların enerjisi. Kimyasal kinetik. -L.: LVPTSH, 1991, s. 15-31.

Görev seçenekleri

201. Reaksiyon hızı nasıl değişecek:

2 NO (g) + O 2 (g) « 2NO 2 (g)

reaksiyon kabının hacmini dört kat artırırsak?

202. Sistemin dengesi hangi yöne kayacak:

H 2 (g) + 2 S (tv) « 2 H 2 S (g) Q = 21.0kJ,

b) hidrojen konsantrasyonunu arttırmak mı?

203. Sistemlerde denge hangi yöne kayacak:

A) CO (g) + Cl 2 (g) « COCl 2 (g),

B) H 2(g) + I 2(g) « 2HI (g),

sabit bir sıcaklıkta gaz karışımının hacmi arttırılarak basınç azaltılırsa?

204. Sistemdeki denge değişimi hangi yönde gerçekleşecek:

2 CO (g) « CO 2 (g) + C (tv) Q= 171kJ,

a) sistem sıcaklığını düşürürseniz,

b) sistemdeki basıncı azaltmak mı?

205. Reaksiyon hızı kaç kez değişecek?

2 A + B « A 2 V,

eğer maddenin konsantrasyonu A 2 kat artar ve maddenin konsantrasyonu İÇİNDE 2 kat azaltmak mı?

206. Sistemdeki denge değişimi hangi yönde gerçekleşecek:

2 SO 3(g) « 2 SO 2(g) + O 2(g) Q= - 192kJ,

a) sistemin sıcaklığının arttırılması,

b) konsantrasyonu azaltmak SO2?

207. Maddenin konsantrasyonu kaç kat arttırılmalıdır? B2 sistemde

2 A 2(g) + B 2(g) « 2 A 2 V (g) yani bir maddenin konsantrasyonu azaldığında bir 2 4 kat ileri tepkime hızı değişmedi mi?

208. Sistemdeki denge değişimi hangi yönde gerçekleşecek:

COCl 2(g) « CO (g) + Cl 2(g),

a) sistemdeki basıncı arttırırsa,

b) konsantrasyonu artırmak COCl 2?

209. Reaksiyon hızı nasıl değişecek:

2 NO (g) + O 2 (g) « 2 NO 2 (g),

a) sistemdeki basıncı 3 kat arttırmak,

b) Sistemin hacmini 3 kat azaltmak,

c) konsantrasyonu artırmak HAYIR 3 kez?

210. Sistemdeki denge değişimi hangi yönde gerçekleşecek:

CO (g) + Cl 2 (g) « COCl 2 (g),

a) sistemin hacmini arttırmak,

b) konsantrasyonu artırmak CO?

211. Sistemdeki denge değişimi hangi yönde gerçekleşecek:

2 N 2 O 5 (g) « 4 NO 2 (g) + 5 O 2 (g),

eğer a) konsantrasyonu arttırın Ç2,

b) sistemi genişletmek mi?

212. Reaksiyon için kimyasal denge sabitinin denklemini türetin: MgO (tv) + CO 2 (g) « MgCO 3 (tv) Q > 0.

Hangi yollarla geçiş yapabilirsiniz? kimyasal denge soldaki bu tepki?

213. İleri ve geri reaksiyonların oranları nasıl değişecek ve sistemdeki denge hangi yöne kayacaktır? A (g) + 2 B (g) « AB 2 (g) Tüm maddelerin basıncını 3 kat artırırsanız ne olur?

214. Sistemde denge durumunda:

N 2(g) + 3 H 2(g) « 2 NH 3(g) Q= 92,4kJ

dengenin hangi yöne kayacağını belirlemek

a) artan sıcaklıkla,

b) reaksiyon kabının hacmi ne zaman azalır?

215. Sistemdeki denge değişimi hangi yönde gerçekleşecek:

CO 2 (g) + H 2 O (g) « H 2 CO 3 (tv) + Q,

a) sistemin genişletilmesi,

b) artan konsantrasyonla karbondioksit?

216. Sistemdeki ileri ve geri reaksiyonların hızı nasıl değişecek:

2 SO 2(g) + O 2(g) « SO 3(g),

reaktör hacmini 2 kat azaltırsak? Bu durum sistemdeki dengeyi etkiler mi?

217. Reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonlarındaki hangi değişikliklerin reaksiyon dengesini sağa kaydırabileceğini belirtin:

CO 2 (g) + C (tv) « 2 CO (g).

218. Reaksiyon dengesi hangi koşullar altında:

4 Fe (tv) + 3 O 2 (g) « 2 Fe 2 O 3 (tv),

oksitin ayrışmasına doğru kayacak mı?

219. Tersinir reaksiyon gaz fazında meydana gelir ve ileri reaksiyon denkleminde stokiyometrik katsayıların toplamı, ters reaksiyon denklemindekinden daha büyüktür. Basınçtaki bir değişiklik sistemdeki dengeyi nasıl etkileyecektir? Açıklamak.

220. Hangi koşullar teşvik edecek daha fazla verim İÇİNDE reaksiyonla: 2 A (g) + B 2 (g) « 2B (g), Q=100kJ.

221. Reaksiyon sonucunda metanol elde edilir:

CO (g) + 2 H2 (g) « CH3OH (l) Q= 127,8 kJ.

Dengeler nasıl değişecek?

a) sıcaklık,

b) basınç?

222. Sistemdeki klor verimi aşağıdakilerden nasıl etkilenecektir:

4 HCl (g) + O 2 (g) « 2 Cl 2 (g) + 2 H 2 O (l), Q= 202,4kJ,

a) Sistemdeki sıcaklığın artması,

b) Karışımın toplam hacminin azaltılması,

c) oksijen konsantrasyonunda azalma,

d) reaktörün toplam hacminin arttırılması,

e) bir katalizörün eklenmesi?

223. Sistemlerdeki denge hangi yöne kayacak:

1) 2 CO (g) + O 2 (g) « 2 CO 2 (g), Q= 566kJ,

2) = - 180kJ,

eğer a) sıcaklığı düşürürseniz,

b) kan basıncını arttırır mı?

224. Sistemlerdeki denge hangi yöne kayacak:

1) 2 CO (g) + O 2 (g) « 2 CO 2 (g), Q= 566KJ,

2) N 2(g) + O 2(g) « 2 NO (g), Q= - 180kJ,

a) sıcaklığı arttırmak,

b) basıncı düşürmek mi?

225. Aşağıdaki reaksiyonda denge nasıl etkilenecektir:

CaCO3 (tv) « CaO (tv) + CO2 (g), Q= - 179kJ,

a) basınç artışı,

b) sıcaklıkta artış var mı?

Oksitleyici maddeler parçacıklardır (atomlar, moleküller veya iyonlar) elektronları kabul et kimyasal bir reaksiyon sırasında. Bu durumda oksitleyici maddenin oksidasyon durumu aşağı iner. Oksitleyici maddeler restore ediliyor.

Restoratörler parçacıklardır (atomlar, moleküller veya iyonlar) elektron bağışlamak kimyasal bir reaksiyon sırasında. Bu durumda indirgeyici maddenin oksidasyon durumu yükselir. Bu durumda indirgeyiciler oksitlemek.

Kimyasallar ikiye ayrılabilir tipik oksitleyici maddeler, tipik indirgeyici ajanlar ve sergileyebilecek maddeler hem oksitleyici hem de indirgeyici özellikler. Bazı maddeler neredeyse hiç redoks aktivitesi göstermez.

İLE tipik oksitleyici maddeler katmak:

• basit maddeler-metal olmayanlar en güçlü oksitleyici özelliklere sahip (flor F2, oksijen O2, klor Cl2);
• iyonlarmetaller veya metal olmayanlarİle yüksek pozitif (genellikle daha yüksek) oksidasyon durumları : asitler (HN +5 O 3, HCl +7 O 4), tuzlar (KN +5 O 3, KMn +7 O 4), oksitler (S +6 O 3, Cr +6 O 3)
• bazı içeren bileşikler metal katyonları sahip olmak yüksek oksidasyon durumları: Pb 4+, Fe 3+, Au 3+, vb.

Tipik indirgeyici ajanlar - bu, kural olarak:

• basit maddeler - metaller (onarıcı yetenekler metaller bir dizi elektrokimyasal aktiviteyle belirlenir);
• içeren karmaşık maddeler negatif (genellikle en düşük) oksidasyon durumuna sahip metal olmayan atomlar veya iyonlar: ikili hidrojen bileşikleri(H2S, HBr), oksijensiz asitlerin tuzları (K2S, NaI);
• içeren bazı bileşikler minimum olan katyonlar pozitif derece oksidasyon(Sn 2+, Fe 2+, Cr 2+), elektronlardan vazgeçerek, oksidasyon durumlarını artırabilir;
• karmaşık iyonlar içeren bileşikler ara pozitif oksidasyon durumuna sahip metal olmayanlar(S +4 O 3) 2–, (НР +3 O 3) 2–, burada elementler elektron vererek, pozitif oksidasyon durumunu arttırın.

Diğer maddelerin çoğu sergileyebilir hem oksitleyici hem de indirgeyici özellikler.

Tipik oksitleyici ve indirgeyici maddeler tabloda verilmiştir.

Laboratuvar uygulamalarında en sık kullanılanlar şunlardır oksitleyici maddeler :

potasyum permanganat (KMn04);

potasyum dikromat (K2Cr207);

nitrik asit (HNO 3);

konsantre sülfürik asit (H2S04);

hidrojen peroksit (H202);

manganez (IV) ve kurşun (IV) oksitleri (Mn02, PbO2);

erimiş potasyum nitrat (KNO 3) ve diğer bazı nitratların eriyikleri.

İLE restorasyon işçileri geçerli olan V laboratuvar uygulaması katmak:

• magnezyum (Mg), alüminyum (Al), çinko (Zn) ve diğer aktif metaller;
• hidrojen (H2) ve karbon (C);
• potasyum iyodür (KI);
• sodyum sülfür (Na2S) ve hidrojen sülfür (H2S);
• sodyum sülfit (Na2S03);
• kalay klorür (SnCl2).

Redoks reaksiyonlarının sınıflandırılması

Redoks reaksiyonları genellikle dört türe ayrılır: moleküller arası, molekül içi, orantısızlık (oto-oksidasyon-kendi kendine indirgeme) reaksiyonları ve orantısızlaşma reaksiyonları.

Moleküller arası reaksiyonlar Oksidasyon durumundaki bir değişiklikle ortaya çıkar farklı unsurlar itibaren farklı reaktifler. Bu durumda, çeşitli oksidasyon ve indirgeme ürünleri .

2Al 0 + Fe +3 2 Ö 3 → Al +3 2 Ö 3 + 2Fe 0,

C0 + 4HN +5 Ö3 (kons) = C +4 O2 + 4N +4 O2 + 2H2O.

Molekül içi reaksiyonlar - bunlar hangi reaksiyonlardır farklı unsurlar itibaren bir reaktif gitmek örneğin farklı ürünler:

(N -3 H 4) 2 Kr +6 2 Ö 7 → N 2 0 + Cr +3 2 Ö 3 + 4 H 2 Ö,

2 NaN +5 O-2 3 → 2 NaN +3 O2 + O 0 2 .

Orantısızlık reaksiyonları (oto-oksidasyon-kendi kendini iyileştirme), oksitleyici maddenin ve indirgeyici maddenin olduğu reaksiyonlardır. aynı reaktifin aynı elementi, daha sonra şuna dönüşür: farklı ürünler:

3Br 2 + 6 KOH → 5KBr + KBrO 3 + 3 H2O,

yeniden orantılama (orantılama, orantısızlaştırma ) oksitleyici ajanın ve indirgeyici ajanın olduğu reaksiyonlardır aynı unsur hangisi farklı reaktifler içeri girer bir ürün. Reaksiyon orantısızlığın tam tersidir.

2H 2 S -2 + S +4 Ö 2 = 3S + 2H 2 Ö

Redoks reaksiyonlarını oluşturmanın temel kuralları

Redoks reaksiyonlarına oksidasyon ve indirgeme işlemleri eşlik eder:

Oksidasyon indirgeyici bir ajan tarafından elektronların bağışlanması işlemidir.

İyileşmek oksitleyici bir madde tarafından elektronların kazanılması işlemidir.

Oksidan restore ediliyorve indirgeyici ajan oksitler .

Redoks reaksiyonlarında gözlenir elektronik denge: İndirgeyici maddenin verdiği elektron sayısı, oksitleyici maddenin kazandığı elektron sayısına eşittir.

Bilanço yanlış düzenlenirse karmaşık OVR'ler oluşturamazsınız.

Redoks reaksiyonlarını (ORR) oluşturmak için çeşitli yöntemler kullanılır: elektron dengesi yöntemi, elektron-iyon dengesi yöntemi (yarı reaksiyon yöntemi) ve diğerleri. Daha yakından bakalım .

elektronik denge yöntemi

ORR'yi "tanımlamak" oldukça kolaydır - sadece tüm bileşiklerdeki oksidasyon durumlarını düzenleyin ve atomların oksidasyon durumunu değiştirip değiştirmediğini belirleyin:

Oksidasyon durumunu değiştiren elementlerin atomlarını reaksiyondan ÖNCE ve reaksiyondan SONRA ayrı ayrı yazıyoruz.

Oksidasyon durumu manganez ve kükürt atomları tarafından değiştirilir:

S -2 -2e = S 0

Mn +7 + 1e = Mn +6

Manganez 1 elektron emer, kükürt ise 2 elektron verir. Bu durumda uymak gerekir elektronik denge. Bu nedenle manganez atomlarının sayısını iki katına çıkarmak ve kükürt atomlarının sayısını değiştirmemek gerekir. Denge katsayılarını hem reaktiflerden hem de ürünlerden önce belirtiyoruz!

Elektronik denge yöntemini kullanarak OVR denklemlerini derleme şeması:

Dikkat! Bir reaksiyonda birçok oksitleyici veya indirgeyici madde bulunabilir. Denge öyle kurulmalı ki TOPLAM sayı Verilen ve alınan elektronlar aynıydı.

Redoks reaksiyonlarının genel modelleri

Redoks reaksiyonlarının ürünleri genellikle aşağıdakilere bağlıdır: süreç için koşullar. düşünelim Redoks reaksiyonlarının seyrini etkileyen ana faktörler.

En belirgin belirleyici faktör reaksiyon çözüm ortamı — . Tipik olarak (ancak zorunlu değil), ortamı tanımlayan madde reaktifler arasında listelenir. Aşağıdaki seçenekler mümkündür:

• oksidatif aktivite daha asidik bir ortamda güçlendirilir ve oksitleyici madde daha derinden azaltılır(örneğin, potasyum permanganat, KMnO4, burada Mn +7 asidik bir ortamda Mn +2'ye ve alkali bir ortamda - Mn +6'ya indirgenir);
• oksidatif aktivite daha alkali bir ortamda artar ve oksitleyici madde daha derin indirgenir (örneğin, potasyum nitrat KNO3, burada N +5, alkali bir ortamda bir indirgeyici madde ile etkileşime girdiğinde N -3'e indirgenir);
• veya oksitleyici madde pratik olarak ortamdaki değişikliklere tabi değildir.

Reaksiyon ortamı, geri kalan OVR ürünlerinin bileşimini ve varoluş biçimini belirlemeyi mümkün kılar. Temel prensip, reaktiflerle etkileşime girmeyen ürünlerin oluşmasıdır!

Dikkat etmek! eÇözelti ortamı asidik ise reaksiyon ürünleri arasında bazlar bulunamaz ve bazik oksitler, Çünkü asitle reaksiyona girerler. Ve tersine, alkalin bir ortamda asit oluşumu hariç tutulur ve asit oksit. Bu en yaygın ve en ciddi hatalardan biridir.

OVR akışının yönü de şunlardan etkilenir: Reaksiyona giren maddelerin doğası. Örneğin etkileşimde bulunurken nitrik asitİndirgeyici maddelerle HNO 3'te bir model vardır - indirgeyici maddenin aktivitesi ne kadar büyükse, nitrojen N +5 o kadar azalır.

Artırırken sıcaklık Çoğu ODD daha yoğun ve derin olma eğilimindedir.

İÇİNDE heterojen reaksiyonlarürünlerin bileşimi sıklıkla etkilenir taşlama derecesi sağlam . Örneğin, nitrik asitli toz çinko bazı ürünler oluştururken, granül çinko tamamen farklı ürünler oluşturur. Nasıl daha fazla derece reaktifin öğütülmesi, aktivitesi ne kadar büyük olursa, kural olarak.

En tipik laboratuvar oksitleyici maddelere bakalım.

Redoks reaksiyonlarının temel şemaları

Permanganat kurtarma şeması

Permanganatlar güçlü bir oksitleyici madde içerir. manganez oksidasyon durumunda +7. Manganez tuzları +7 çözeltiyi renklendirir menekşe renk.

Permanganatlar reaksiyon çözeltisinin ortamına bağlı olarak farklı şekillerde indirgenir.

İÇİNDE asidik ortam iyileşme daha derinden gerçekleşir, Min 2+. +2 oksidasyon durumundaki manganez oksit temel özellikler sergiler, bu nedenle asidik ortam tuz oluşur. Manganez tuzları +2 renksiz. İÇİNDE nötr çözüm manganez azalır oksidasyon durumuna +4 , eğitim ile amfoterik oksit MnO2 — kahverengi Asitlerde ve alkalilerde çözünmeyen çökeltiler. İÇİNDE alkalin manganez minimum düzeyde geri yüklenir - en yakın seviyeye oksidasyon durumları +6 . Manganez bileşikleri +6 sergi asit özellikleri alkali ortamda tuzlar oluştururlar - manganatlar. Manganatlar çözeltiye katılır yeşil renk .

Asidik, nötr ve alkali ortamlarda potasyum permanganat KMnO4'ün potasyum sülfit ile etkileşimini ele alalım. Bu reaksiyonlarda sülfit iyonunun oksidasyon ürünü S0'dır.

5 K 2 S + 2 KMnO 4 + 8 H 2 SO 4 = 5 S + 2 MnSO 4 + 6 K 2 SO 4 + 8 H 2 O,

3 K 2 S + 2 KMnO 4 + 4 H 2 O = 2 MnO 2 ↓ + 3 S↓ + 8 KOH,

Bu reaksiyondaki yaygın bir hata, reaksiyon ürünlerinde kükürt ve alkalinin etkileşimini belirtmektir. Bununla birlikte, kükürt, bu reaksiyonun koşullarına uymayan oldukça sert koşullar altında (yüksek sıcaklık) alkali ile etkileşime girer. Normal koşullar altında, etkileşimlerinin ürünlerini değil, moleküler kükürt ve alkaliyi ayrı ayrı belirtmek doğru olacaktır.

K 2 S + 2 KMnO 4 –(KOH)= 2 K 2 MnO 4 + S↓

Bu reaksiyonun oluşturulmasında da zorluklar ortaya çıkar. Önemli olan şu ki bu durumda Reaksiyonu eşitlemek için ortamın bir molekülünün (KOH veya başka bir alkali) reaktiflere yazılması gerekli değildir. Alkali reaksiyona katılır ve potasyum permanganatın indirgenmesinin ürününü belirler, ancak reaktifler ve ürünler katılımı olmadan eşitlenir. Eğer şunu hatırlarsak, bu görünüşteki paradoks kolayca çözülebilir. kimyasal reaksiyon- bu yalnızca devam eden her süreci göstermeyen, yalnızca tüm süreçlerin toplamının bir gösterimi olan koşullu bir kayıttır. Bunu kendiniz nasıl belirleyebilirsiniz? Eğer buna göre hareket edersen klasik şema- denge-denge katsayıları-metal dengeleme, o zaman metallerin denge katsayıları ile eşitlendiğini göreceksiniz ve reaksiyon denkleminin sol tarafındaki alkalinin varlığı gereksiz olacaktır.

Permanganatlar oksitlemek:

• ametaller negatif oksidasyon durumuna sahip basit maddelere (oksidasyon durumu 0 ile), istisnalar — fosfor, arsenik - +5'e kadar ;
• ametaller ara oksidasyon durumu ile ile en yüksek derece oksidasyon;
• aktif metaller istikrarlı pozitif metalin oksidasyon derecesi.

KMnO 4 + neMe (en düşük d.o.) = neMe 0 + diğer ürünler

KMnO 4 + neMe (orta düzey d.o.) = neMe (yüksek d.o.) + diğer ürünler

KMnO 4 + Me 0 = Me (kararlı s.o.) + diğer ürünler

KMnO 4 + P -3 , As -3 = P +5 , As +5 + diğer ürünler

Kromat/bikromat kurtarma şeması

Değerlik VI'ya sahip kromun özel bir özelliği, sulu çözeltilerde 2 tür tuz oluşturmasıdır: çözelti ortamına bağlı olarak kromatlar ve dikromatlar. Aktif metal kromatlar (örneğin, K 2 CrO 4) stabil olan tuzlardır. alkalinçevre. Aktif metallerin dikromatları (bikromatları) (örneğin, K 2 Cr 2 O 7) - tuzlar, kararlı asidik bir ortamda .

Krom(VI) bileşikleri indirgenir krom(III) bileşikleri . Krom bileşikleri Cr +3 amfoteriktir ve çözelti içinde bulundukları çözelti ortamına bağlı olarak çeşitli formlar: asidik bir ortamda formda tuzlar(amfoterik bileşikler asitlerle etkileşime girdiğinde tuzlar oluşturur), nötr bir ortamda çözünmez amfoterik hidroksit krom (III) Cr(OH) 3 ve alkali bir ortamda krom (III) bileşikleri oluşur karmaşık tuz, Örneğin, potasyum heksahidroksokromat (III) K3 .

Krom VI bileşikleri oksitlemek:

• ametaller V negatif derece oksidasyon basit maddelere (oksidasyon durumu 0 ile), istisnalar — fosfor, arsenik – +5'e kadar;
• ametaller ara oksidasyon durumunda en yüksek oksidasyon derecesine kadar;
• aktif metaller basit maddelerden (oksidasyon aşaması 0) bileşiklere kadar istikrarlı pozitif metalin oksidasyon derecesi.

Kromat/bikromat + NeMe (negatif d.o.) = NeMe 0 + diğer ürünler

Kromat/bikromat + neMe (orta pozitif d.o.) = neMe (daha yüksek d.o.) + diğer ürünler

Kromat/bikromat + Me 0 = Me (kararlı d.o.) + diğer ürünler

Kromat/bikromat + P, As (negatif d.o.) = P, As +5 + diğer ürünler

Nitrat ayrışması

Nitrat tuzları içerir oksidasyon durumunda nitrojen +5 - güçlü oksidan. Bu nitrojen oksijeni (O-2) oksitleyebilir. Bu, nitratlar ısıtıldığında meydana gelir. Çoğu durumda oksijen, oksidasyon durumu 0'a oksitlenir, yani. ile moleküler oksijen O2 .

Tuzu oluşturan metalin türüne bağlı olarak nitratların termal (sıcaklık) ayrışımı çeşitli ürünler: Eğer aktif metal(elektrokimyasal aktivite serisinde magnezyuma), daha sonra nitrojen +3 oksidasyon durumuna indirgenir ve ayrışma sırasında nitrit tuzları ve moleküler oksijen oluşur .

Örneğin:

2NaNO3 → 2NaNO2 + O2.

Aktif metaller doğada tuzlar (KCl, NaCl) halinde bulunur.

Bir metal elektrokimyasal aktivite serisinde ise magnezyumun sağında ve bakırın solunda (magnezyum ve bakır dahil) , daha sonra ayrışmanın ardından oluşur metal oksit kararlı bir oksidasyon durumunda, nitrik oksit (IV)(kahverengi gaz) ve oksijen. Ayrışma sırasında metal oksit de oluşur lityum nitrat .

Örneğin, ayrışma çinko nitrat:

2Zn(NO 3) 2 → 2ZnО + 4NO2 + O2 .

Metaller ortalama aktivite doğada en sık oksitler halinde bulunur (Fe203, Al203, vb.).

iyonlar metaller elektrokimyasal aktivite serisinde yer alan bakırın sağında güçlü oksitleyici ajanlardır. Şu tarihte: nitratların ayrışması N +5 gibi oksijenin oksidasyonuna katılırlar ve basit maddelere indirgenirler; metal oluşur ve gazlar açığa çıkıyor - nitrik oksit (IV) ve oksijen .

Örneğin, ayrışma gümüş nitrat:

2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2.

Aktif olmayan metaller doğada basit maddeler halinde bulunur.

Bazı istisnalar!

Ayrışma amonyum nitrat :

Amonyum nitrat molekülü hem oksitleyici bir madde hem de bir indirgeyici madde içerir: -3 oksidasyon durumundaki nitrojen yalnızca indirgeyici özellikler sergilerken +5 oksidasyon durumundaki nitrojen yalnızca oksidatif özellikler sergiler.

Isıtıldığında amonyum nitrat ayrışır. 270 o C'ye kadar sıcaklıklarda oluşur nitrik oksit (I)(“gülme gazı”) ve su:

NH 4 NO 3 → N 2 O + 2H 2 Ö

Bu bir reaksiyon örneğidir orantısızlaştırma .

Nitrojenin sonuçtaki oksidasyon durumu, orijinal moleküldeki nitrojen atomlarının oksidasyon durumunun aritmetik ortalamasıdır.

Daha fazlası ile yüksek sıcaklık Nitrik oksit (I) basit maddelere ayrışır - azot Ve oksijen:

2NH 4 NO 3 → 2N 2 + Ö 2 + 4H 2 Ö

Şu tarihte: ayrışma amonyum nitrit NH4NO2 karşı orantısızlık da ortaya çıkar.

Azotun ortaya çıkan oksidasyon durumu da ortalamaya eşittir. aritmetik kuvvetler başlangıç ​​nitrojen atomlarının oksidasyonu - oksitleyici ajan N +3 ve indirgeyici ajan N -3

NH4NO2 → N2 + 2H20

Termal ayrışma manganez(II) nitrat metal oksidasyonunun eşlik ettiği:

Mn(NO3)2 = MnO2 + 2NO2

Demir(II) nitrat düşük sıcaklıklarda ısıtıldığında demir (II) okside ayrışır, demir +3 oksidasyon durumuna oksitlenir:

2Fe(NO3)2 → 2FeO + 4NO2 + O2, 60°C'de
4Fe(NO 3) 2 → 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 >60°C'de

Nikel(II) nitrat ısıtıldığında nitrite ayrışır.

Nitrik asidin oksidatif özellikleri

Nitrik asit HNO 3 metallerle etkileşime girdiğinde pratik olarak asla hidrojen üretmez çoğu mineral asidin aksine.

Bunun nedeni, asidin çok güçlü bir oksitleyici madde - +5 oksidasyon durumunda nitrojen içermesidir. İndirgeyici maddelerle (metaller) etkileşime girdiğinde çeşitli nitrojen indirgeme ürünleri oluşur.

Nitrik asit + metal = metal tuzu + nitrojen indirgeme ürünü + H2O

İndirgeme üzerine nitrik asit dönüşebilir nitrojen oksit (IV) N02 (N +4); nitrik oksit (II) NO (N +2); nitrik oksit (I) N20 (“gülme gazı”); moleküler nitrojen N2; amonyum nitrat NH 4 NO 3. Kural olarak, bunlardan birinin baskın olduğu bir ürün karışımı oluşur. Azot +4'ten −3'e oksidasyon durumlarına indirgenir. Restorasyonun derinliği öncelikle indirgeyici bir maddenin doğası gereği Ve nitrik asit konsantrasyonu hakkında . Kural işe yarıyor: asit konsantrasyonu ne kadar düşükse ve metalin aktivitesi ne kadar yüksek olursa, nitrojen o kadar fazla elektron alır ve o kadar fazla indirgenmiş ürün oluşur.

Bazı düzenlilikler, reaksiyondaki nitrik asidin metaller tarafından indirgenmesinin ana ürününü doğru bir şekilde belirlemenize olanak sağlayacaktır:

• eylem üzerine çok seyreltik nitrik asit Açık metaller genellikle oluşur amonyum nitrat NH4NO3;

Örneğin, çinkonun çok seyreltik nitrik asitle reaksiyonu:

4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

• konsantre nitrik asit soğukta pasifleştirir bazı metaller - krom Cr, alüminyum Al ve demir Fe . Çözelti ısıtıldığında veya seyreltildiğinde reaksiyon meydana gelir;

metal pasivasyon - bu metal yüzeyin dönüştürülmesidir etkin olmayan durum metal yüzeyde oluşan oluşum nedeniyle ince katmanlar inert bileşikler, bu durumda esas olarak konsantre nitrik asitle reaksiyona girmeyen metal oksitler

• nitrik asit platin alt grubunun metalleriyle reaksiyona girmez — altın Au, platin Pt ve paladyum Pd;

• etkileşimde bulunurken konsantre asit yok aktif metaller Ve orta aktivite metalleri azot asit indirgenir nitrik oksit (IV) NO 2 ;

Örneğin, bakırın konsantre nitrik asitle oksidasyonu:

Cu+ 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

• etkileşimde bulunurken aktif metallerle konsantre nitrik asit oluştu nitrik oksit (I)N2O ;

Örneğin, oksidasyon sodyum konsantre nitrik asit:

Na+ 10HNO3 = 8NaNO3 + N2O + 5H2O

• etkileşimde bulunurken nitrik asidi inaktif metallerle seyreltin (hidrojenin sağındaki aktivite serisinde) asit indirgenir nitrik oksit (II) HAYIR ;
• etkileşimde bulunurken nitrik asidi orta aktiviteli metallerle seyreltin ya oluşur nitrik oksit (II) NO veya nitrik oksit N20 veya moleküler nitrojen N2 - ek faktörlere bağlı olarak (metal aktivitesi, metal öğütme derecesi, asit seyreltme derecesi, sıcaklık).
• etkileşimde bulunurken nitrik asidi aktif metallerle seyreltin oluştu moleküler nitrojen N 2 .

Nitrik asit ile etkileşime girdiğinde oluşan indirgenme ürünlerinin yaklaşık olarak belirlenmesi için farklı metaller Sarkaç prensibini kullanmayı öneriyorum. Sarkacın konumunu değiştiren ana faktörler şunlardır: asit konsantrasyonu ve metal aktivitesi. Basitleştirmek için 3 tip asit konsantrasyonu kullanıyoruz: konsantre (%30'dan fazla), seyreltik (%30 veya daha az), çok seyreltik (%5'ten az). Metalleri aktiviteye göre aktif (alüminyumdan önce), orta aktiviteli (alüminyumdan hidrojene) ve aktif olmayan (hidrojenden sonra) olarak ayırıyoruz. Nitrik asidin indirgenme ürünlerini, oksidasyon durumuna göre azalan sıraya göre sıralıyoruz:

NO2; HAYIR; N2O; N2; NH4NO3

Metal ne kadar aktifse o kadar sağa doğru hareket ederiz. Asidin konsantrasyonu ne kadar yüksekse veya seyreltme derecesi ne kadar düşükse, o kadar sola kayarız.

Örneğin , etkileşime girmek konsantre asit ve aktif olmayan metal bakır Cu. Sonuç olarak aşırı sola kayarız, nitrojen oksit (IV), bakır nitrat ve su oluşur.

Metallerin sülfürik asitle reaksiyonu

Sülfürik asidi seyreltin metallerle normal gibi etkileşime girer mineral asit. Onlar. hidrojene kadar elektrokimyasal voltaj serilerinde bulunan metallerle etkileşime girer. Buradaki oksitleyici madde, moleküler hidrojen H2'ye indirgenen H+ iyonlarıdır. Bu durumda metaller genellikle oksitlenir. minimum oksidasyon derecesi.

Örneğin:

Fe + H2S04 (dil) = FeS04 + H2

hidrojenden önce ve sonra voltaj aralığında metallerle etkileşime girer.

H 2 SO 4 (kons) + metal = metal tuzu + kükürt indirgeme ürünü (SO 2, S, H 2 S) + su

Konsantre sülfürik asit metallerle etkileşime girdiğinde, bir metal tuzu (kararlı bir oksidasyon durumunda), su ve bir kükürt indirgeme ürünü oluşur - kükürt dioksit S +4 O 2, moleküler kükürt S veya hidrojen sülfür H 2 S -2 Konsantrasyon derecesine, metalin aktivitesine, öğütme derecesine, sıcaklığa vb. bağlı olarak. Konsantre sülfürik asit metallerle reaksiyona girdiğinde moleküler hidrojen oluşmaz!

Konsantre sülfürik asidin metallerle etkileşiminin temel prensipleri:

1. Konsantre sülfürik asit pasifleştirir alüminyum, krom, demir oda sıcaklığında veya soğukta;

2. Konsantre sülfürik asit etkileşime girmiyor İle altın, platin ve paladyum ;

3. İLE aktif olmayan metaller konsantre sülfürik asit geri yüklendi kükürt(IV) oksit.

Örneğinbakır konsantre sülfürik asit ile oksitlenir:

Cu 0 + 2H 2 S +6 O 4 (kons.) = Cu +2 SO 4 + S +4 O 2 + 2H 2 O

4. Etkileşimde bulunurken aktif metaller ve çinko ile konsantre sülfürik asit formlarıkükürt S veya hidrojen sülfür H2S2- (sıcaklığa, öğütme derecesine ve metalin aktivitesine bağlı olarak).

Örneğin konsantre sülfürik asidin çinko ile etkileşimi:

8Na 0 + 5H 2 S +6 O 4 (kons.) → 4Na 2 + SO 4 + H 2 S — 2 + 4H 2 O

Hidrojen peroksit

Hidrojen peroksit H 2 O 2, -1 oksidasyon durumunda oksijen içerir. Bu tür oksijen oksidasyon durumunu hem artırabilir hem de azaltabilir. Böylece hidrojen peroksit sergiler hem oksitleyici hem de indirgeyici özelliklere sahiptir.

İndirgeyici maddelerle etkileşime girdiğinde hidrojen peroksit, oksitleyici bir maddenin özelliklerini sergiler ve -2 oksidasyon durumuna indirgenir. Tipik olarak hidrojen peroksit indirgemesinin ürünü, reaksiyon koşullarına bağlı olarak su veya hidroksit iyonudur. Örneğin:

S +4 Ö 2 + H 2 Ö 2 -1 → H 2 S +6 Ö 4 -2

Oksitleyici maddelerle etkileşime girdiğinde peroksit oksitlenir. moleküler oksijen(oksidasyon durumu 0): O 2 . Örneğin :

2KMn +7 O 4 + 5H 2 O 2 -1 + 3H 2 SO 4 → 5O 2 0 + 2Mn +2 SO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O