Ang pagbabawas ng mga katangian ay may ... Mga pag-aari ng oksihenasyon-pagbabawas

Ang mga katangian ng pagbabawas ng oksihenasyon ng mga indibidwal na atom, pati na rin ang mga ions, ay isang mahalagang isyu sa modernong kimika. Tinutulungan ng materyal na ito na ipaliwanag ang aktibidad ng mga elemento at sangkap, upang magsagawa ng detalyadong paghahambing ng mga kemikal na katangian ng iba't ibang mga atom.

Ano ang isang oxidizer

Maraming mga gawain sa kimika, kabilang ang mga katanungan sa pagsusulit ng pinag-isang pagsusuri ng estado sa ika-11 siglo, at ang OGE sa ika-9 baitang, ay may kaugnayan sa konsepto na ito. Ang isang oxidizer ay itinuturing na mga atoms o ions, na sa proseso ng pakikipag-ugnayan ng kemikal kumukuha ng mga elektron mula sa isa pang ion o atom. Kung susuriin natin ang mga oxidizing properties ng atoms, kailangan natin ang isang pana - panahong sistema ng Mendeleev. Sa mga panahong nakahiga sa talahanayan mula sa kaliwa hanggang kanan, ang kakayahan ng oxidizing ng mga atomo ay nagdaragdag, samakatuwid, ay nagbabago nang katulad sa mga nonmetallic properties. Sa mga pangunahing subgroup, ang isang katulad na parameter ay bumababa mula sa itaas hanggang sa ibaba. Kabilang sa mga pinakamalakas na simpleng sangkap na may kakayahan sa oxidative, plurayd ay ang pinuno. Ang gayong termino bilang "electronegativity", iyon ay, ang posibilidad ng isang atom na tumatanggap ng mga elektron sa kaso ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, ay maaaring ituring na magkasingkahulugan sa mga katangian ng oxidizing. Kabilang sa mga komplikadong sangkap na binubuo ng dalawa o higit pang elemento ng kemikal, ang mga maliwanag na oxidant ay maaaring isaalang-alang: potassium permanganate, potassium chlorate, ozone.

Ano ang isang pagbawas ahente

Ang pagbabawas ng mga katangian ng atoms ay katangian ng mga simpleng sangkap na nagpapakita ng mga katangian ng metal. Sa periodic table, ang mga katangian ng metal mula sa kaliwa papunta sa kanan ay pinahina, at sa pangunahing mga subgroup (patayo) ay tumaas ang mga ito. Ang kakanyahan ng pagbawi sa pag-urong ng mga elektron, na matatagpuan sa antas ng panlabas na enerhiya. Kung mas malaki ang bilang ng mga electronic shell (mga antas), mas madali itong magbigay ng "sobrang" mga elektron sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal.

Ang mga mahusay na reaktibo na katangian ay may aktibong (alkalina, alkalina-lupa) na mga metal. Bilang karagdagan, ang mga sangkap na nagpapakita ng mga katulad na parameter, pipiliin namin ang sulfur oxide (6), carbon monoxide. Upang makuha ang maximum na antas ng oksihenasyon, ang mga compound na ito ay napipilitang magpakita ng pagbawas ng mga katangian.

Ang proseso ng oksihenasyon

Kung sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal ang atom o ion ay nagbibigay ng mga elektron sa isa pang atom (ion), pinag-uusapan natin ang proseso ng oksihenasyon. Upang pag-aralan kung paano ang pagbabawas ng mga pag-aari at pagbabago ng oxidizing kakayahan, isang mesa ng mga elemento ng Mendeleev ay kinakailangan, pati na rin ang kaalaman sa mga modernong batas ng pisika.

Proseso ng pagbawi

Ipinapalagay ng mga pagpapanumbalik na proseso ang pagtanggap sa pamamagitan ng mga ion o atom ng mga electron mula sa iba pang mga atoms (ions) sa panahon ng direktang pakikipag-ugnayan ng kemikal. Ang mahusay na pagbawas ng mga ahente ay nitrite, alkali metal sulphites. Ang pagbabawas ng mga ari-arian sa sistema ng mga elemento ay nag-iiba sa isang paraan na katulad ng metalikong katangian ng mga simpleng sangkap.

Ang OVP parsing algorithm

Upang ang tapos na reaksyon ng kemikal na magagawa ng estudyante ay mag-ayos ng mga coefficients, kinakailangan upang gumamit ng isang espesyal na algorithm. Ang mga katangian ng pagbabawas ng oksihenasyon ay nakakatulong upang malutas ang iba't ibang mga problema sa computational sa analytical, organic, pangkalahatang kimika. Ipinapanukala namin ang isang order ng pag-parse ng anumang reaksyon:

1. Una, mahalaga na matukoy ang bawat magagamit na elemento ng antas ng oksihenasyon, gamit ang mga panuntunan.
2. Dagdag dito, ang mga atoms o ions na nagbago ng kanilang estado ng oksihenasyon ay natutukoy, ay lalahok sa reaksyon.
3. Ang mga tanda na "minus" at "plus" ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga libreng elektron na kinuha at natanggap sa panahon ng reaksyong kemikal.
4. Dagdag dito, sa pagitan ng bilang ng lahat ng mga electron, ang pinakamaliit na karaniwang maramihang natutukoy, iyon ay, isang integer na hinati nang walang natitira sa natanggap at ibinigay na mga elektron.
5. Pagkatapos ay nahahati ito sa mga electron na sumali sa reaksyong kemikal.
6. Dagdag dito, tinutukoy namin kung aling ions o atoms ang pagbabawas ng mga pag-aari ay nagtataglay, at tinutukoy din ang mga oxidant.
7. Sa huling yugto, ilagay ang mga coefficients sa equation.

Ang paglalapat ng electronic balance method, ayusin namin ang coefficients sa ibinigay na reaksyon na pamamaraan:

NaMnO ₄ + hydrogen sulphide + sulfuric acid = S + Mn SO ₄ + ... + ...

Algorithm para sa paglutas ng problema

Matutuklasan namin kung aling mga sangkap ang dapat bumuo pagkatapos ng pakikipag-ugnayan. Dahil ang reaksyon ay mayroon nang isang ahente ng oxidizing (ito ay mangganeso) at ang isang pagbawas ng ahente ay tinukoy (ito ay sulfur), ang mga sangkap ay nabuo kung saan ang mga estado ng oksihenasyon ay hindi na nagbabago. Dahil ang pangunahing reaksiyon ay sa pagitan ng asin at malakas na acid na naglalaman ng oxygen, ang isa sa mga huling sangkap ay magiging tubig, at ang pangalawang ay ang sodium asin, mas tiyak na sosa sulfate.

Let us ngayon gumawa ng isang pamamaraan para sa pag-urong at pagtanggap ng mga elektron:

- Mn ⁺⁷ tumatagal ng 5 e = Mn ^+2.

Ang ikalawang bahagi ng pamamaraan:

- S ^{-2 ay} nagbibigay ng 2e = S ⁰

Inilalagay namin ang mga coefficients sa unang reaksyon, nang hindi nalilimutan upang buuin ang lahat ng mga atom sa sulfur sa mga bahagi ng equation.

2NaMnO ₄ + 5H ₂ S + 3H ₂ SO ₄ = 5S + 2 MnSO ₄ + 8H ₂ O + Na ₂ SO ₄ .

Ang pagtatasa ng OBR sa pagsali ng hydrogen peroxide

Ang paglalapat ng algorithm ng pag-parse ng OVP, maaari naming magbalangkas ng equation ng pamamaraan ng reaksyon:

Hydrogen peroxide + sulfuric acid + potassium permanganate = Mn SO ₄ + oxygen + ... + ...

Ang antas ng oksihenasyon ay nagbago ng oxygen ion (sa hydrogen peroxide) at manganese cation sa potassium permanganate. Iyon ay, ang pagbawas ahente, pati na rin ang oxidizer, ay naroroon.

Titingnan namin kung anong uri ng mga sangkap ang maaari pa ring makuha pagkatapos ng pakikipag-ugnayan. Ang isa sa kanila ay magiging tubig, na malinaw naman ang reaksyon sa pagitan ng acid at asin. Ang potasa ay hindi bumubuo ng isang bagong substansiya, ang pangalawang produkto ay isang potasa asin, katulad ng sulpate, dahil ang reaksyon ay may sulpuriko acid.

Scheme:

2O ^{- ay nagbibigay ng} 2 mga electron at lumiliko sa O ₂ ⁰ 5

Ang Mn ^{+7 ay} tumatagal ng 5 mga elektron at nagiging ion Mn ⁺² 2

Inilalagay namin ang mga coefficients.

5H2O2 + 3H2SO4 + 2KMnO4 = 5O2 + 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4

Isang halimbawa ng IRS analysis na kinasasangkutan ng potassium chromate

Gamit ang paraan ng electronic balance, isusulat namin ang equation sa mga coefficients:

FeCl ₂ + hydrochloric acid + potasa chromate = FeCl ₃ + CrCl ₃ + ... + ...

Ang mga degree ng oksihenasyon ay nagbago ng bakal (sa iron II chloride) at ang chromium ion sa potassium dichromate.

Ngayon ay susubukan naming malaman kung anong iba pang mga sangkap ang nabuo. Ang isa ay maaaring asin. Dahil ang potasa ay hindi bumubuo ng anumang tambalan, samakatuwid, ang pangalawang produkto ay ang potasa asin, mas tiyak, klorido, dahil ang reaksyon ay may hydrochloric acid.

Magsagawa tayo ng isang pamamaraan:

Ang Fe ^{+2 ay} nagbibigay ng e = Fe ⁺³ 6 pagbabawas ng ahente,

2Cr ^{+ 6 ay} tumatagal ng 6 e = 2Cr ⁺³ 1 oxidizer.

Inilalagay namin ang mga coefficients sa unang reaksyon:

6K ₂ Cr ₂ O ₇ + FeCl ₂ + 14HCl = 7H ₂ O + 6FeCl ₃ + 2CrCl ₃ + 2KCl

Isang halimbawa ng pagtatasa ng IRS na kinasasangkutan ng potassium iodide

Gamit ang mga patakaran, bubuo namin ang equation:

Potassium permanganate + sulfuric acid + potassium iodide ... mangganeso sulpate + yodo + ... + ...

Ang mga antas ng oksihenasyon ay nagbago ng mangganeso at yodo. Iyon ay, ang isang ahente ng pagbawas at isang ahente ng oxidizing ay naroroon.

Ngayon ay matutuklasan natin kung ano ang magiging huli sa atin. Ang tambalan ay sa potasa, ibig sabihin, nakakakuha tayo ng potasa sulfat.

Ang mga pagpapanumbalik ay nagaganap sa iodine ions.

Gawin natin ang pamamaraan ng paglilipat ng elektron:

- Mn ^{+7 ay} tumatagal ng 5 e = Mn ⁺ 2 2 ay isang oxidizer,

- 2I - nagbabalik 2 e = I ₂ ⁰ 5 ay isang pagbawas ahente.

Inayos namin ang mga coefficients sa unang reaksyon, huwag kalimutan na lagumin ang lahat ng mga atom ng asupre sa equation na ito.

210KI + KMnO ₄ + 8H ₂ SO ₄ = 2MnSO ₄ + 5I ₂ + 6K ₂ SO ₄ + 8H ₂ O

Isang halimbawa ng pagtatasa ng IRS na kinasasangkutan ng sodium sulphite

Gamit ang klasikal na pamamaraan, ipahayag ang equation para sa circuit:

- sulfuric acid + KMnO ₄ + sodium sulphite ... sodium sulfate + manganese sulphate + ... + ...

Pagkatapos ng pakikipag-ugnayan, nakakakuha kami ng isang sodium salt, tubig.

Magsagawa tayo ng isang pamamaraan:

- Mn ⁺⁷ tumatagal ng 5 e = Mn ⁺² 2,

- Ang S ^{+4 ay} nagbibigay ng 2 e = S ⁺⁶ 5.

Inilalagay namin ang mga coefficients sa reaksyon sa pagsasaalang-alang, hindi namin kalimutang magdagdag ng mga atomo ng asupre kapag ang mga coefficients ay nakaayos.

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

Isang halimbawa ng pagsusuri sa OBD na kinasasangkutan ng nitrogen

Gawin ang sumusunod na gawain. Gamit ang algorithm, bubuo namin ang kumpletong equation ng reaksyon:

- Mangganeso nitrayd + nitrik acid + PbO ₂ = HMnO ₄ + Pb (NO ₃ ) ₂ +

Pag-aralan natin kung ano pa ang nabubuo. Dahil ang reaksyon ay naganap sa pagitan ng isang malakas na oxidizer at asin, nangangahulugan ito na ang substansiya ay magiging tubig.

Ipakita natin ang pagbabago sa bilang ng mga elektron:

- Ang Mn ^{+2 ay} nagbibigay ng 5 e = Mn ⁺⁷ 2 ay nagpapakita ng mga katangian ng pagbawas ng ahente,

- Pb ⁺⁴ tumatagal ng 2 e = Pb ⁺² 5 na may isang oxidizer.

3. Inayos namin ang mga coefficients sa unang reaksyon, kailangan naming idagdag ang lahat ng nitrogen na naroroon sa kaliwang bahagi ng orihinal na equation:

- 2Mn (NO3) ₂ + 6HNO3 + 5PbO2 = 2HMnO4 + 5Pb (NO3) ₂ + 2H2O.

Sa ganitong reaksyon, ang pagbabawas ng mga katangian ng nitrogen ay hindi lilitaw.

Ang ikalawang sample ng oksihenasyon-pagbabawas reaksyon sa nitrogen:

Zn + sulfuric acid + HNO ₃ = ZnSO ₄ + NO + ...

- Zn ^{0 ay} nagbibigay ng 2 e = Zn ⁺² 3 ay isang pagbawas ahente,

Ang N ^{+5 ay} tumatagal ng 3 e = N ⁺² 2 ay isang ahente ng oxidizing.

Inilalagay namin ang mga coefficients sa ibinigay na reaksyon:

3Zn + 3H2SO4 + 2HNO3 = 3ZnSO4 + 2NO + 4H2O.

Kahalagahan ng mga reaksyon ng pagbabawas ng oksihenasyon

Ang pinaka sikat na reductive reaksyon ay potosintesis, katangian ng mga halaman. Paano nagbabago ang pagbabawas ng mga katangian? Ang proseso ay tumatagal ng lugar sa biosphere, na humahantong sa isang pagtaas sa enerhiya sa pamamagitan ng isang panlabas na pinagmulan. Ito ang enerhiya na ginagamit ng sangkatauhan para sa mga pangangailangan nito. Kabilang sa mga halimbawa ng mga reaksyon ng oksihenasyon at pagbabawas na nauugnay sa mga elemento ng kemikal, ang mga pagbabago ng nitrogen, carbon, at oxygen compounds ay partikular na mahalaga. Dahil sa potosintesis, ang kapaligiran ng daigdig ay may ganitong komposisyon, na kinakailangan para sa pagpapaunlad ng mga nabubuhay na organismo. Dahil sa potosintesis, ang dami ng carbon dioxide sa air shell ay hindi tumaas, ang ibabaw ng Earth ay hindi pa labis na labis. Ang halaman ay hindi lamang bubuo sa pamamagitan ng reaksyon ng pagbabawas ng oksihenasyon, kundi pati na rin ang mga sangkap na kinakailangan para sa isang tao bilang oxygen, asukal. Nang walang ganitong kemikal na reaksyon, ang isang kumpletong pag-ikot ng mga sangkap sa kalikasan ay imposible, pati na rin ang pagkakaroon ng organic na buhay.

Praktikal na aplikasyon ng OVR

Upang mapangalagaan ang ibabaw ng metal, kinakailangan na malaman na ang mga aktibong riles ay nagpapaliit ng mga katangian, kaya posible na magsuot ng ibabaw na may isang layer ng isang mas aktibong sangkap, habang pinabagal ang proseso ng kemikal na kaagnasan. Dahil sa pagkakaroon ng mga katangian ng pagbabawas ng oksihenasyon, ang pagdalisay at pagdidisimpekta ng inuming tubig ay isinasagawa. Walang problema na malulutas nang hindi maayos ang pagtatakda ng mga coefficients sa equation. Upang maiwasan ang mga pagkakamali, mahalagang magkaroon ng ideya ng lahat ng mga parameter ng pagbabawas ng oksihenasyon.

Proteksyon laban sa kemikal na kaagnasan

Ang isang partikular na problema para sa buhay at aktibidad ng tao ay ang kaagnasan. Bilang isang resulta ng pagbabagong-anyo ng kemikal na ito ay ang pagkawasak ng metal, nawala ang kanilang mga katangian ng pagganap ng mga bahagi ng kotse, mga tool sa makina. Upang iwasto ang isang katulad na problema, ginagamit ang proteksyon ng pagtapak, ang patong ng metal na may isang layer ng barnisan o pintura, ang paggamit ng anticorrosive alloys. Halimbawa, ang ibabaw ng bakal ay sakop na may isang layer ng aktibong metal - aluminyo.

Konklusyon

Ang iba't ibang mga panunumbalik na reaksyon ay nangyayari sa katawan ng tao, tiyakin ang normal na paggana ng sistema ng pagtunaw. Ang ganitong mga pangunahing proseso ng mahahalagang aktibidad, tulad ng pagbuburo, pagkabulok, paghinga, ay nauugnay din sa mga katangian ng pagpapanumbalik. Magkaroon ng mga pagkakataong tulad ng lahat ng nabubuhay na nilalang sa ating planeta. Walang mga reaksiyon sa pagbalik at pagtanggap ng mga elektron, imposible na kunin ang mga mineral, pang-industriya na produksyon ng ammonia, alkalis, mga acid. Sa analytical chemistry, ang lahat ng mga pamamaraan ng volumetric analysis ay batay sa mga proseso ng pagbabawas ng oksihenasyon. Ang labanan laban sa gayong hindi kasiya-siyang kababalaghan bilang kaagnasan ng kemikal, ay batay din sa kaalaman ng mga prosesong ito.