به فردی که علاقه مند به حل واکنش های ردوکس است چه پاسخی بدهیم؟ غیر قابل حل هستند. با این حال، مانند هر دیگری. شیمیدان ها اصلاً واکنش ها یا معادلات آنها را حل نمی کنند. برای واکنش ردوکس (ORR) می توانید یک معادله بسازید و ضرایب را در آن قرار دهید. بیایید ببینیم چگونه این کار را انجام دهیم.
عامل اکسید کننده و عامل کاهنده
واکنش ردوکس واکنشی است که در آن حالت اکسیداسیون واکنش دهنده ها تغییر می کند. این به این دلیل اتفاق می افتد که یکی از ذرات الکترون های خود را رها می کند (به آن یک عامل کاهنده می گویند) و دیگری آنها را می پذیرد (یک عامل اکسید کننده).
عامل کاهنده، از دست دادن الکترون، اکسید می شود، یعنی مقدار حالت اکسیداسیون را افزایش می دهد. به عنوان مثال، ورودی: 
یعنی روی 2 الکترون داد، یعنی اکسید شد. او یک مرمت کننده است. درجه اکسیداسیون آن، همانطور که از مثال بالا مشخص است، افزایش یافته است. 
- در اینجا گوگرد الکترون می پذیرد، یعنی کاهش می یابد. او یک اکسید کننده است. درجه اکسیداسیون کاهش یافته است.
ممکن است کسی تعجب کند که چرا وقتی الکترون ها اضافه می شوند، حالت اکسیداسیون کاهش می یابد و هنگامی که آنها از بین می روند، برعکس، افزایش می یابد؟ همه چیز منطقی است. الکترون ذره ای با بار 1- است، بنابراین، از نظر ریاضی، ورودی باید به صورت زیر خوانده شود: 0 - (-1) = +1، که در آن (-1) الکترون است. سپس به این معنی است: 0 + (-2) = -2، که در آن (-2) دو الکترونی است که اتم گوگرد پذیرفته است.
حال واکنشی را در نظر بگیرید که در آن هر دو فرآیند رخ می دهد:
سدیم با گوگرد واکنش می دهد و سولفید سدیم تشکیل می دهد. اتم‌های سدیم اکسید می‌شوند، هر کدام یک الکترون از دست می‌دهند، اتم‌های گوگرد بازیابی می‌شوند و دو اتم به هم متصل می‌شوند. با این حال، این فقط می تواند روی کاغذ باشد. در واقع، عامل اکسید کننده باید دقیقاً همان مقدار الکترون را به خود بچسباند که احیاکننده به آنها داده است. در طبیعت، تعادل در همه چیز از جمله فرآیندهای ردوکس حفظ می شود. بیایید تراز الکترونیکی این واکنش را نشان دهیم:
مضرب مشترک بین تعداد الکترون های اهدایی و دریافتی 2 است. با تقسیم آن بر تعداد الکترون های اهدایی سدیم (2:1=1) و گوگرد (2:2=1) ضرایب در این معادله به دست می آید. یعنی در سمت راست و سمت چپ معادله هر کدام یک اتم گوگرد (مقداری که از تقسیم مضرب مشترک بر تعداد الکترون های پذیرفته شده توسط گوگرد به دست می آید) و دو اتم سدیم وجود داشته باشد. در طرح نوشته شده، تنها یک اتم سدیم در سمت چپ وجود دارد. با قرار دادن ضریب 2 جلوی فرمول سدیم آن را دو برابر می کنیم. سمت راست اتم های سدیم در حال حاضر حاوی 2 (Na2S) است.
ما معادله ای برای ساده ترین واکنش ردوکس تهیه کرده ایم و ضرایب را با استفاده از روش تعادل الکترونی در آن قرار داده ایم.
بیایید نحوه "حل" واکنش های ردوکس را دشوارتر در نظر بگیریم. به عنوان مثال، هنگامی که اسید سولفوریک غلیظ با همان سدیم واکنش می دهد، سولفید هیدروژن، سولفات سدیم و آب تشکیل می شود. بیایید نمودار را بنویسیم:
اجازه دهید حالت های اکسیداسیون اتم های همه عناصر را تعیین کنیم:
تغییر خیابان فقط سدیم و گوگرد بیایید نیمه واکنش های اکسیداسیون و کاهش را بنویسیم:
بیایید کمترین مضرب مشترک بین 1 (چند الکترون سدیم را از دست داد) و 8 (تعداد بارهای منفی پذیرفته شده توسط گوگرد) پیدا کنیم، آن را بر 1 و سپس بر 8 تقسیم کنیم. نتایج تعداد اتم های Na و S هر دو در سمت راست و سمت چپ
بیایید آنها را در یک معادله بنویسیم:
قبل از فرمول اسید سولفوریک، ما هنوز ضرایب را از تعادل تعیین نمی کنیم. فلزات دیگر را می‌شماریم، در صورت وجود، پس مانده‌های اسید، سپس H، و در آخر برای اکسیژن بررسی می‌کنیم.
در این معادله باید 8 اتم سدیم در سمت راست و چپ وجود داشته باشد و از اسید سولفوریک باقی مانده دو بار استفاده شود. از این تعداد 4 اتم نمک ساز می شوند (جزئی از Na2SO4 هستند) و یکی به H2S تبدیل می شود، یعنی در کل باید 5 اتم گوگرد مصرف شود. جلوی فرمول اسید سولفوریک 5 می گذاریم.
H را بررسی می کنیم: 5 × 2 = 10 اتم H در سمت چپ وجود دارد، فقط 4 اتم در سمت راست، یعنی ضریب 4 را در مقابل آب قرار می دهیم (شما نمی توانید آن را در مقابل سولفید هیدروژن قرار دهید، زیرا آن را از تعادل نتیجه می شود که باید 1 مولکول H2S در سمت راست و چپ وجود داشته باشد.ما اکسیژن را بررسی می کنیم.در سمت چپ 20 اتم O، در سمت راست 4 × 4 از اسید سولفوریک و 4 اتم دیگر از آب وجود دارد. همه چیز همگرا می شود، به این معنی که اقدامات به درستی انجام می شود.
این یکی از اقداماتی است که کسی که می‌پرسد چگونه واکنش‌های ردوکس را حل کند ممکن است در ذهن داشته باشد. اگر این سوال به معنای "تمام معادله OVR" یا "اضافه کردن محصولات واکنش" بود، برای تکمیل چنین کاری کافی نیست که بتوان تعادل الکترونیکی را ترسیم کرد. در برخی موارد، شما باید بدانید که محصولات اکسیداسیون / احیا چیست، چگونه تحت تأثیر اسیدیته محیط قرار می گیرند و عوامل مختلفی که در مقالات دیگر مورد بحث قرار خواهند گرفت.
واکنش های ردوکس - ویدئو
کل انواع واکنش های شیمیایی را می توان به دو نوع تقلیل داد. اگر در نتیجه واکنش حالت اکسیداسیون عناصر تغییر نکند، چنین واکنش هایی نامیده می شود تبادل، در غیر این صورت - ردوکسواکنش ها
سیر واکنش های شیمیایی به دلیل تبادل ذرات بین مواد واکنش دهنده است. به عنوان مثال، در یک واکنش خنثی سازی، تبادل بین کاتیون ها و آنیون های یک اسید و یک باز رخ می دهد و در نتیجه یک الکترولیت ضعیف - آب تشکیل می شود:
اغلب این تبادل با انتقال الکترون از یک ذره به ذره دیگر همراه است. بنابراین، هنگامی که مس توسط روی در محلول سولفات مس جابجا می شود (II)
الکترون های اتم های روی به سمت یون های مس می روند:
فرآیند از دست دادن الکترون توسط یک ذره نامیده می شود اکسیداسیون، و فرآیند کسب الکترون است مرمت. اکسیداسیون و کاهش به طور همزمان انجام می شود، بنابراین، برهمکنش های همراه با انتقال الکترون از یک ذره به ذره دیگر نامیده می شود. واکنش های ردوکس.
انتقال الکترون ها ممکن است ناقص باشد. مثلاً در واکنش
به جای پیوندهای C-H با قطبیت پایین، پیوندهای H-Cl قطبی قوی ظاهر می شوند. برای راحتی نوشتن واکنش های ردوکس، از مفهوم درجه اکسیداسیون استفاده می شود که وضعیت یک عنصر در یک ترکیب شیمیایی و رفتار آن را در واکنش ها مشخص می کند.
حالت اکسیداسیون- مقدار عددی برابر با بار رسمی که می توان به یک عنصر نسبت داد، بر اساس این فرض که تمام الکترون های هر یک از پیوندهای آن به اتم الکترونگاتیوتری از این ترکیب منتقل شده اند.
با استفاده از مفهوم حالت اکسیداسیون می توان تعریف کلی تری از فرآیندهای اکسیداسیون و احیا ارائه داد. ردوکسواکنش های شیمیایی نامیده می شود که با تغییر در حالت های اکسیداسیون عناصر مواد درگیر در واکنش همراه است. هنگام کاهش، حالت اکسیداسیون عنصر کاهش می یابد، زمانی که اکسید می شود - افزایش می یابد. ماده ای که حاوی عنصری باشد که حالت اکسیداسیون را کاهش می دهد نامیده می شود عامل اکسید کننده; ماده ای که حاوی عنصری باشد که حالت اکسیداسیون را افزایش می دهد نامیده می شود عامل کاهنده.
حالت اکسیداسیون یک عنصر در یک ترکیب طبق قوانین زیر تعیین می شود:
حالت اکسیداسیون یک عنصر در یک ماده ساده صفر است.
· مجموع جبری همه حالتهای اکسیداسیون اتمها در یک مولکول برابر با صفر است.
مجموع جبری تمام حالات اکسیداسیون اتم ها در یک یون مختلط، و همچنین حالت اکسیداسیون یک عنصر در یک یون تک اتمی ساده، برابر با بار یون است.
حالت اکسیداسیون منفی در ترکیب توسط اتم های عنصری که دارای بیشترین الکترونگاتیوی است نشان داده می شود.
حداکثر حالت اکسیداسیون ممکن (مثبت) یک عنصر مربوط به تعداد گروهی است که عنصر در آن در جدول تناوبی D.I قرار دارد. مندلیف.
حالت اکسیداسیون اتم های عناصر موجود در ترکیب بالای نماد این عنصر نوشته شده است که ابتدا علامت حالت اکسیداسیون و سپس مقدار عددی آن را مثلاً نشان می دهد.
تعدادی از عناصر موجود در ترکیبات حالت اکسیداسیون ثابتی از خود نشان می دهند که در تعیین حالت اکسیداسیون سایر عناصر استفاده می شود:
خواص اکسیداسیون و کاهش اتم های عناصر مختلف بسته به عوامل زیادی خود را نشان می دهد که مهمترین آنها ساختار الکترونیکی عنصر، حالت اکسیداسیون آن در ماده و ماهیت خواص سایر شرکت کنندگان در واکنش است. به عنوان مثال، ترکیباتی که حاوی اتم های عناصر با حالت اکسیداسیون حداکثر (مثبت) هستند، فقط می توانند کاهش یابند و به عنوان عوامل اکسید کننده عمل می کنند. ترکیبات حاوی عناصر با حداقل حالت اکسیداسیون، به عنوان مثال، 
فقط می تواند اکسید شود و به عنوان عوامل کاهنده عمل کند.
مواد حاوی عناصر با حالت اکسیداسیون متوسط، به عنوان مثال، 
در اختیار داشتن دوگانگی ردوکس. بسته به شریک واکنش، چنین موادی می توانند هم الکترون ها را بپذیرند (هنگام تعامل با عوامل کاهنده قوی تر) و هم بتوانند (هنگام تعامل با عوامل اکسید کننده قوی تر) الکترون ها را اهدا کنند.
ترکیب محصولات احیا و اکسیداسیون نیز به عوامل زیادی بستگی دارد، از جمله محیطی که واکنش شیمیایی در آن انجام می شود، غلظت معرف ها و فعالیت شریک در فرآیند ردوکس.
برای نوشتن معادله یک واکنش ردوکس، لازم است بدانیم که حالت های اکسیداسیون عناصر چگونه تغییر می کند و عامل اکسید کننده و عامل احیا کننده به چه چیز دیگری منتقل می شود. ویژگی های مختصری از متداول ترین عوامل اکسید کننده و کاهنده را در نظر بگیرید.
مهمترین عوامل اکسید کنندهدر میان مواد ساده، خواص اکسید کننده برای غیر فلزات معمولی است: فلوئور F 2، کلر Cl 2، برم Br 2، ید I 2، اکسیژن O 2.
هالوژن هابا بهبودی، حالت اکسیداسیون 1- را به دست می آورند و از فلوئور به ید خاصیت اکسید کنندگی آنها ضعیف می شود (F 2 به دلیل تهاجمی زیاد استفاده محدودی دارد):
اکسیژنریکاوری، حالت اکسیداسیون 2- را به دست می آورد:
مهمترین عوامل اکسید کننده در بین اسیدهای حاوی اکسیژن و نمکهای آنها عبارتند از: نیتریک اسید HNO 3 و نمکهای آن، اسید سولفوریک غلیظ H 2 SO 4، اسیدهای هالوژن حاوی اکسیژن HNalOx و نمکهای آنها، پرمنگنات پتاسیم KMnO 4 و پتاسیم دی کروماتیم. Cr 2 O 7 .
اسید نیتریکبه دلیل نیتروژن در حالت اکسیداسیون +5 خاصیت اکسید کنندگی را نشان می دهد. در این مورد، تشکیل محصولات بازیابی مختلف امکان پذیر است:
عمق کاهش نیتروژن به غلظت اسید و همچنین به فعالیت عامل کاهنده بستگی دارد که با پتانسیل ردوکس آن تعیین می شود:
عکس. 1. عمق کاهش نیتروژن به عنوان تابعی از غلظت اسید.
به عنوان مثال، اکسیداسیون روی (فلز فعال) با اسید نیتریک با تشکیل محصولات احیای مختلف همراه است، اما غلظت HNO 3 در حدود 2٪ (جرم) NH 4 NO 3 عمدتاً تشکیل می شود:
در غلظت HNO 3 تقریباً 5٪ (جرم) - N 2 O:
در غلظت HNO 3 حدود 30٪ (جرم) - NO:
و در غلظت HNO 3 تقریباً 60٪ (جرم) عمدتاً - NO 2 تشکیل می شود:
فعالیت اکسیداتیو اسید نیتریک با افزایش غلظت افزایش می یابد، بنابراین، HNO 3 غلیظ نه تنها فلزات فعال، بلکه غیر فعال مانند مس و نقره را اکسید می کند و عمدتاً اکسید نیتریک (IV) را تشکیل می دهد:
و همچنین غیر فلزات، مانند گوگرد و فسفر، اکسید کردن آنها به اسیدهای مربوط به بالاترین حالت های اکسیداسیون:
نمک اسید نیتریک ( نیترات ها) را می توان در اسیدی و در هنگام تعامل با فلزات فعال و در محیط های قلیایی و همچنین در مذاب ها کاهش داد:
تیزاب سلطانی- مخلوطی از اسیدهای غلیظ و نیتریک به نسبت حجمی 1:3 مخلوط شده است. نام این مخلوط به این دلیل است که حتی فلزات نجیب مانند طلا و پلاتین را در خود حل می کند:
سیر این واکنش به این دلیل است که aqua regia نیتروزیل کلرید NOCl و کلر آزاد Cl 2 آزاد می کند:
که فلزات را به کلرید تبدیل می کنند.
اسید سولفوریکبه دلیل وجود گوگرد در حالت اکسیداسیون 6+، در محلول غلیظ خاصیت اکسید کنندگی را نشان می دهد:
ترکیب محصولات احیا عمدتاً با فعالیت عامل کاهنده و غلظت اسید تعیین می شود:
شکل 2. کاهش فعالیت گوگرد بسته به
غلظت اسید
بنابراین، برهمکنش H 2 SO 4 غلیظ با فلزات کم فعال، برخی از غیر فلزات و ترکیبات آنها منجر به تشکیل اکسید گوگرد (IV) می شود:
فلزات فعال اسید سولفوریک غلیظ را به گوگرد یا سولفید هیدروژن کاهش می دهند:
در این حالت، H2S، S و SO2 به طور همزمان در نسبت های مختلف تشکیل می شوند. با این حال، در این مورد، محصول اصلی کاهش H 2 SO 4 SO 2 است، زیرا S و H 2 S آزاد شده را می توان با اسید سولفوریک غلیظ اکسید کرد:
و نمک های آنها (به جدول A.1.1 مراجعه کنید) اغلب به عنوان عوامل اکسید کننده استفاده می شود، اگرچه بسیاری از آنها یک ویژگی دوگانه را نشان می دهند. به عنوان یک قاعده، محصولات احیا کننده این ترکیبات کلریدها و برومیدها (وضعیت اکسیداسیون -1) و همچنین ید (وضعیت اکسیداسیون 0) هستند.
با این حال، حتی در این مورد، ترکیب محصولات احیا به شرایط واکنش، غلظت عامل اکسید کننده و فعالیت عامل کاهنده بستگی دارد:
پتاسیم پرمنگناتبه دلیل منگنز در حالت اکسیداسیون +7 خاصیت اکسید کنندگی را نشان می دهد. بسته به محیطی که واکنش در آن انجام می شود، به محصولات مختلفی کاهش می یابد: در محیط اسیدی به نمک های منگنز (II)، در محیط خنثی به اکسید منگنز (IV) به شکل هیدراته MnO (O) 2، در یک محیط قلیایی به منگنات -و او
محیط اسیدی
محیط خنثی
محیط قلیایی
دی کرومات پتاسیمکه مولکول آن حاوی کروم در حالت اکسیداسیون 6+ است، یک عامل اکسید کننده قوی در حین تف جوشی و در محلول اسیدی است.
در یک محیط خنثی خاصیت اکسید کننده را نشان می دهد
در یک محیط قلیایی، تعادل بین یون های کرومات و دی کرومات
به سمت شکل گیری منتقل می شود، بنابراین، در یک محیط قلیایی، عامل اکسید کننده است کرومات پتاسیم K 2 CrO 4:
با این حال، K2CrO4 یک عامل اکسید کننده ضعیف تر در مقایسه با K2Cr2O7 است.
در بین یون ها، خواص اکسید کننده توسط یون هیدروژن H + و یون های فلزی در بالاترین حالت اکسیداسیون به نمایش گذاشته می شود. یون هیدروژنهنگامی که فلزات فعال با محلول های اسید رقیق (به استثنای HNO 3) برهم کنش می کنند، H + به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند.
یون های فلزیدر حالت اکسیداسیون نسبتاً بالا، مانند Fe 3+، Cu 2+، Hg 2+، احیا شده و به یون هایی با حالت اکسیداسیون پایین تبدیل می شود.
یا از محلول های نمک های خود به شکل فلز جدا می شوند
مهمترین عوامل کاهنده. عوامل کاهنده معمولی در میان مواد ساده عبارتند از فلزات فعال مانند فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، روی، آلومینیوم، آهن و غیره، و همچنین برخی از غیر فلزات (هیدروژن، کربن، فسفر، سیلیکون).
فلزاتدر یک محیط اسیدی، آنها به یون های دارای بار مثبت اکسید می شوند:
در یک محیط قلیایی، فلزات دارای خواص آمفوتریک اکسید می شوند. در این مورد، آنیون ها یا هیدروکسی با بار منفی تشکیل می شوند:
غیر فلزاتاکسید شده، اکسیدها یا اسیدهای مربوطه را تشکیل می دهند:
توابع احیا دارای آنیون های بدون اکسیژن مانند کاتیون های Cl-، Br-، I-، S2-، H- و فلز در بالاترین درجه اکسیداسیون هستند.
در یک ردیف یون های هالیدکه وقتی اکسید می شوند، معمولا هالوژن تشکیل می دهند:
خواص کاهنده از Cl - به I - افزایش یافته است.
هیدریدهافلزات به دلیل اکسیداسیون هیدروژن متصل شده (وضعیت اکسیداسیون -1) به هیدروژن آزاد، خواص کاهشی از خود نشان می دهند:
کاتیون های فلزیدر کمترین درجه اکسیداسیون، مانند Sn 2 +، Fe 2 +، Cu +، Hg 2 2 + و دیگران، هنگام تعامل با عوامل اکسید کننده، افزایش درجه اکسیداسیون مشخص است:
دوگانگی ردوکسدر میان مواد ساده، دوگانگی ردوکس مشخصه عناصر VIIA، VIA و VA است که هم می تواند حالت اکسیداسیون آنها را افزایش و هم کاهش دهد.
اغلب به عنوان اکسید کننده استفاده می شود هالوژن هاتحت تأثیر عوامل اکسید کننده قوی تر، آنها خواص کاهشی (به استثنای فلوئور) از خود نشان می دهند. توانایی اکسیداسیون آنها کاهش می یابد و خواص کاهشی آنها از Cl 2 به I 2 افزایش می یابد:
شکل 3. توانایی ردوکس هالوژن ها
این ویژگی با واکنش اکسیداسیون ید با کلر در یک محلول آبی نشان داده می شود:
ترکیب ترکیبات حاوی اکسیژن که رفتار دوگانه در واکنش‌های ردوکس از خود نشان می‌دهند، شامل عناصری در حالت اکسیداسیون متوسط نیز می‌شود. اسیدهای حاوی اکسیژن از هالوژن هاو نمک های آنها، که مولکول های آنها شامل هالوژن در حالت اکسیداسیون متوسط است، می توانند هر دو عامل اکسید کننده باشند.
و مرمت کننده ها
آب اکسیژنهکه حاوی اکسیژن در حالت اکسیداسیون -1 است، در حضور عوامل کاهنده معمولی، خاصیت اکسید کننده را نشان می دهد، زیرا حالت اکسیداسیون اکسیژن می تواند به -2 کاهش یابد:
از واکنش اخیر در مرمت نقاشی های استادان قدیمی استفاده می شود که رنگ های آن که حاوی سرب سفید است به دلیل برهم کنش با سولفید هیدروژن هوا سیاه می شود.
هنگام تعامل با عوامل اکسید کننده قوی، حالت اکسیداسیون اکسیژن، که بخشی از پراکسید هیدروژن است، به 0 می رسد، H 2 O 2 ویژگی های یک عامل کاهنده را نشان می دهد:
اسید نیتروژنو نیتریت هاکه شامل نیتروژن در حالت اکسیداسیون +3 است و همچنین می تواند به عنوان عوامل اکسید کننده عمل کند
و به عنوان یک ترمیم کننده
طبقه بندی.چهار نوع واکنش ردوکس وجود دارد.
1. اگر عامل اکسید کننده و عامل کاهنده مواد مختلف باشند، چنین واکنش هایی مربوط به بین مولکولی. تمام واکنش های فوق نمونه هستند.
2. در هنگام تجزیه حرارتی ترکیبات پیچیده که شامل یک عامل اکسید کننده و یک عامل احیا کننده به شکل اتم های عناصر مختلف است، واکنش های ردوکس رخ می دهد که به نام درون مولکولی:
3. واکنش ها عدم تناسب (تغییر شکل هایا، بر اساس اصطلاحات قدیمی، خود اکسیداسیون - خود ترمیمی) ممکن است رخ دهد اگر ترکیبات حاوی عناصر در حالت اکسیداسیون متوسط در معرض شرایطی قرار گیرند که در آن ناپایدار هستند (مثلاً در دماهای بالا). حالت اکسیداسیون این عنصر هم افزایش و هم کاهش می یابد:
4. واکنش ها ضد تناسب (سوئیچینگ) فرآیندهای برهمکنش بین یک عامل اکسید کننده و یک عامل احیا کننده هستند که شامل یک عنصر با حالت های اکسیداسیون متفاوت است. در نتیجه، محصول اکسیداسیون و احیا ماده ای با حالت اکسیداسیون متوسط اتم های یک عنصر است:
واکنش های متفاوتی نیز وجود دارد. به عنوان مثال، یک واکنش ضد تناسبی درون مولکولی شامل تجزیه نیترات آمونیوم است
ترسیم معادلات.
معادلات واکنش‌های ردوکس بر اساس اصول برابری تعداد اتم‌های مشابه قبل و بعد از واکنش و همچنین با در نظر گرفتن برابری تعداد الکترون‌های اهدایی عامل کاهنده و تعداد الکترون‌های پذیرفته شده توسط واکنش است. عامل اکسید کننده، یعنی الکتروخنثی بودن مولکول ها این واکنش به عنوان یک سیستم از دو نیمه واکنش - اکسیداسیون و کاهش ارائه می شود که جمع آنها با در نظر گرفتن اصول ذکر شده منجر به تدوین معادله کلی فرآیند می شود.
برای تدوین معادلات واکنش های ردوکس، از روش نیمه واکنش های الکترون-یون و روش تعادل الکترونیکی بیشتر استفاده می شود.
روش نیمه واکنش های الکترون-یوندر تهیه معادلات واکنشی که در یک محلول آبی اتفاق می‌افتند، و همچنین واکنش‌هایی که شامل موادی می‌شوند که تعیین وضعیت اکسیداسیون عناصر آنها دشوار است (به عنوان مثال، KNCS، CH 3 CH 2 OH) استفاده می‌شود.
با توجه به این روش، مراحل اصلی زیر از تدوین معادله واکنش متمایز می شود.
الف) طرح کلی مولکولی فرآیند را بنویسید که نشان دهنده عامل کاهنده، عامل اکسید کننده و محیطی است که واکنش در آن انجام می شود (اسیدی، خنثی یا قلیایی). مثلا
ب) با در نظر گرفتن تفکیک الکترولیت ها در یک محلول آبی، این طرح به شکل برهمکنش یون مولکولی ارائه شده است. یون هایی که حالت اکسیداسیون اتم های آنها تغییر نمی کند در این طرح نشان داده نشده است، به استثنای یون های متوسط (H +، OH -):
ج) حالت های اکسیداسیون عامل کاهنده و اکسید کننده و همچنین محصولات برهمکنش آنها را تعیین کنید:
و) یون هایی را که در فرآیند اکسیداسیون- احیا شرکت نکرده اند اضافه کنید، تعداد آنها را در سمت چپ و راست برابر کنید و معادله واکنش مولکولی را یادداشت کنید.
زمانی که تعداد اتم های اکسیژن که ذرات عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را تشکیل می دهند، تغییر می کند، بیشترین مشکلات در جمع آوری تعادل مواد نیمه واکنش های اکسیداسیون و کاهش ایجاد می شود. باید در نظر داشت که در محلول های آبی، اتصال یا افزودن اکسیژن با مشارکت مولکول های آب و یون های محیط اتفاق می افتد.
در فرآیند اکسیداسیون، یک مولکول آب به ازای هر یک اتم اکسیژن متصل به ذره عامل کاهنده در محیط های اسیدی و خنثی مصرف می شود و دو یون H + تشکیل می شود. در یک محیط قلیایی، دو یون هیدروکسید OH مصرف می شود و یک مولکول آب تشکیل می شود (جدول 1.1).
برای اتصال یک اتم اکسیژن از یک عامل اکسید کننده در یک محیط اسیدی، دو یون H + در طول فرآیند احیا مصرف می شود و یک مولکول آب تشکیل می شود. در محیط های خنثی و قلیایی، یک مولکول H 2 O مصرف می شود، دو یون OH تشکیل می شود - (جدول 1، 2).
میز 1
اتصال اتم های اکسیژن به یک عامل کاهنده در طول اکسیداسیون
جدول 2
اتصال اتم های اکسیژن یک عامل اکسید کننده در حین احیا
از مزایای روش نیمه‌واکنش‌های الکترونی یونی این است که در تنظیم معادلات واکنش‌های ردوکس، حالات واقعی ذرات در محلول و نقش محیط در روند فرآیندها در نظر گرفته می‌شود. از مفهوم رسمی درجه اکسیداسیون استفاده کنید.
روش تراز الکترونیکی، بر اساس در نظر گرفتن تغییرات در حالت اکسیداسیون و اصل الکتروخنثی بودن مولکول، جهانی است. معمولاً برای فرمول‌بندی معادلات واکنش‌های ردوکس که بین گازها، جامدات و در مذاب‌ها رخ می‌دهند، استفاده می‌شود.
توالی عملیات، طبق روش، به شرح زیر است:
1) فرمول واکنش دهنده ها و محصولات واکنش را به شکل مولکولی بنویسید:
2) حالت های اکسیداسیون اتم هایی که آن را در طی واکنش تغییر می دهند را تعیین کنید:
3) با تغییر حالت های اکسیداسیون، تعداد الکترون های اهدایی عامل احیا کننده و تعداد الکترون های پذیرفته شده توسط عامل اکسید کننده تعیین می شود و با در نظر گرفتن اصل برابری تعداد داده شده، تراز الکترونیکی تهیه می شود. و الکترون های دریافتی:
4) فاکتورهای تعادل الکترونیکی به عنوان ضرایب اصلی استوکیومتری در معادله واکنش ردوکس نوشته می شوند:
5) ضرایب استوکیومتری بقیه شرکت کنندگان در واکنش را انتخاب کنید:
هنگام تدوین معادلات، باید در نظر گرفت که عامل اکسید کننده (یا عامل کاهنده) نه تنها در واکنش ردوکس اصلی، بلکه در هنگام اتصال محصولات واکنش حاصل نیز قابل مصرف است، یعنی می تواند به عنوان یک محیط و یک عمل کند. نمک ساز
به عنوان مثال، هنگامی که یک عامل اکسید کننده نقش یک محیط را ایفا می کند، واکنش اکسیداسیون یک فلز در اسید نیتریک است که با روش نیمه واکنش های الکترونی یونی تهیه می شود:
به عنوان مثال، هنگامی که عامل احیا کننده محیطی است که واکنش در آن انجام می شود، اکسیداسیون اسید کلریدریک با دی کرومات پتاسیم است که با روش تعادل الکترونی جمع آوری می شود:
هنگام محاسبه نسبت های کمی، جرمی و حجمی شرکت کنندگان در واکنش های ردوکس، از قوانین اساسی استوکیومتری شیمی و به ویژه قانون معادل ها استفاده می شود. برای تعیین جهت و کامل بودن روند فرآیندهای ردوکس، از مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی این سیستم ها استفاده می شود و هنگامی که واکنش ها در محلول های آبی رخ می دهد، از مقادیر پتانسیل های الکترود مربوطه استفاده می شود.
در طول درس به بررسی مبحث "واکنش های ردوکس" می پردازیم. شما با تعریف این واکنش ها، تفاوت آنها با واکنش های دیگر آشنا خواهید شد. به یاد داشته باشید که یک حالت اکسیداسیون، یک عامل اکسید کننده و یک عامل کاهنده چیست. آموزش رسم نمودارهای تعادل الکترونیکی برای واکنش های ردوکس، با طبقه بندی واکنش های ردوکس آشنا شوید.
موضوع: واکنش های ردوکس
درس: واکنش های ردوکس
واکنش هایی که با تغییر در حالت اکسیداسیون اتم هایی که واکنش دهنده ها را تشکیل می دهند رخ می دهد. ردوکس . تغییر در حالت های اکسیداسیون به دلیل انتقال الکترون ها از عامل احیا کننده به عامل اکسید کننده رخ می دهد. بار رسمی اتم است، با این فرض که همه پیوندهای موجود در ترکیب یونی هستند.
اکسید کننده - ماده ای که مولکول ها یا یون های آن الکترون را می پذیرند. اگر عنصری یک عامل اکسید کننده باشد، حالت اکسیداسیون آن کاهش می یابد.
O 0 2 + 4e - → 2O -2 (عامل اکسید کننده، فرآیند احیا)
روند پذیراییمواد الکترون نامیده می شود مرمت. عامل اکسید کننده در طول فرآیند کاهش می یابد.
مرمت کننده - ماده ای که مولکول ها یا یون های آن الکترون اهدا می کنند. عامل کاهنده دارای حالت اکسیداسیون افزایش یافته است.
S 0 -4e - →S +4 (کاهنده، فرآیند اکسیداسیون)
روند برمی گرداندالکترون نامیده می شود. عامل کاهنده در طول فرآیند اکسید می شود.
مثال شماره 1. دریافت کلر در آزمایشگاه
در آزمایشگاه، کلر از پرمنگنات پتاسیم و اسید هیدروکلریک غلیظ ساخته می شود. کریستال های پرمنگنات پتاسیم در فلاسک Wurtz قرار می گیرند. در فلاسک را با یک درپوش با قیف قطره ای ببندید. اسید هیدروکلریک داخل قیف ریخته می شود. اسید هیدروکلریک از قیف قطره ای ریخته می شود. آزادسازی شدید کلر بلافاصله شروع می شود. از طریق لوله هواکش، کلر به تدریج سیلندر را پر می کند و هوا را از آن جابجا می کند. برنج. 1.
برنج. 1
با استفاده از این واکنش به عنوان مثال، بیایید نحوه ترسیم تراز الکترونیکی را در نظر بگیریم.
KMnO 4 + HCI \u003d KCI + MnCI 2 + CI 2 + H 2 O
K + Mn + 7 O -2 4 + H + CI - = K + CI - + Mn +2 CI - 2 + CI 0 2 + H + 2 O -2
حالت های اکسیداسیون باعث تغییر منگنز و کلر شد.
Mn +7 +5e - = Mn +2 عامل اکسید کننده، فرآیند کاهش
2 CI - -2e - \u003d CI 0 2 عامل کاهنده، فرآیند اکسیداسیون
4. تعداد الکترون های داده شده و دریافتی را برابر کنید. برای این کار، کمترین مضرب مشترک را برای اعداد 5 و 2 پیدا می کنیم. این عدد 10 است. در نتیجه تقسیم کمترین مضرب مشترک بر تعداد الکترون های داده شده و دریافتی، ضرایب مقابل عامل اکسید کننده و عامل کاهنده.
Mn +7 +5e - = Mn +2 2
2 CI - -2e - \u003d CI 0 2 5
2KMnO 4 + ? HCI = ?KCI + 2MnCI 2 + 5CI 2 +? H2O
با این حال، هیچ ضریبی قبل از فرمول اسید هیدروکلریک قرار داده نشد، زیرا همه یون‌های کلرید در فرآیند ردوکس شرکت نکردند. روش تعادل الکترون به شما امکان می دهد فقط یون های درگیر در فرآیند ردوکس را یکسان کنید. بنابراین، لازم است تعداد یون های شرکت کننده در آن برابر شود. یعنی کاتیون های پتاسیم، آنیون های هیدروژن و کلرید. حاصل معادله زیر است:
2KMnO 4 + 16 HCI = 2KCI + 2MnCI 2 + 5CI 2 + 8H 2 O
مثال شماره 2. برهمکنش مس با اسید نیتریک غلیظ. برنج. 2.
یک سکه مسی در یک لیوان حاوی 10 میلی لیتر اسید قرار داده شد. انتشار گاز قهوه‌ای به سرعت شروع شد (حباب‌های قهوه‌ای در یک مایع بی‌رنگ به‌ویژه چشمگیر به نظر می‌رسند). تمام فضای بالای مایع قهوه ای شد، بخارات قهوه ای از شیشه بیرون ریخت. محلول سبز شد. واکنش مدام در حال افزایش بود. پس از حدود نیم دقیقه، محلول آبی شد و پس از دو دقیقه واکنش شروع به کند شدن کرد. سکه به طور کامل حل نشد، اما ضخامت زیادی از دست داد (می توان آن را با انگشتان خم کرد). رنگ سبز محلول در مرحله اولیه واکنش به دلیل محصولات کاهش اسید نیتریک است.
برنج. 2
1. طرح این واکنش را بنویسیم:
Cu + HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + NO 2 + H 2 O
2. حالات اکسیداسیون همه عناصر موجود در مواد شرکت کننده در واکنش را ترتیب می دهیم:
Cu 0 + H + N +5 O -2 3 = Cu +2 (N +5 O -2 3) 2 + N +4 O -2 2 + H + 2 O -2
حالت های اکسیداسیون مس و نیتروژن را تغییر داد.
3. ما نموداری را ترسیم می کنیم که فرآیند انتقال الکترون را منعکس می کند:
N +5 + e - \u003d N +4 عامل اکسید کننده، فرآیند کاهش
Cu 0 -2e - = Cu +2 عامل کاهنده، فرآیند اکسیداسیون
4. تعداد الکترون های داده شده و دریافتی را برابر کنید. برای انجام این کار، کمترین مضرب مشترک را برای اعداد 1 و 2 پیدا می کنیم. این عدد 2 است. در نتیجه تقسیم کمترین مضرب مشترک بر تعداد الکترون های داده شده و دریافتی، ضرایب مقابل عامل اکسید کننده و عامل کاهنده.
N +5 + e - \u003d N +4 2
Cu 0 -2e - \u003d Cu +2 1
5. ضرایب را به طرح اصلی منتقل می کنیم و معادله واکنش را تبدیل می کنیم.
Cu + ?HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
اسید نیتریک نه تنها در واکنش ردوکس دخالت دارد، بنابراین ضریب در ابتدا نوشته نمی شود. در نتیجه، در نهایت معادله زیر به دست می آید:
Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
طبقه بندی واکنش های ردوکس
1. واکنش های ردوکس بین مولکولی .
اینها واکنش هایی هستند که در آن عوامل اکسید کننده و کاهنده مواد مختلف هستند.
H 2 S -2 + Cl 0 2 → S 0 + 2HCl -
2. واکنش های درون مولکولی که در آن اتم های اکسید کننده و متوقف کننده در مولکول های یک ماده هستند، به عنوان مثال:
2H + 2 O -2 → 2H 0 2 + O 0 2
3. عدم تناسب (خود اکسیداسیون - خود بازیابی) - واکنش هایی که در آنها یک عنصر هم به عنوان یک عامل اکسید کننده و هم به عنوان یک عامل کاهنده عمل می کند، به عنوان مثال:
Cl 0 2 + H 2 O → HCl + O + HCl -
4. تناسب (Reproportionation) - واکنش هایی که در آنها یک حالت اکسیداسیون از دو حالت اکسیداسیون متفاوت یک عنصر به دست می آید.
مشق شب
1. شماره 1-3 (ص 162) Gabrielyan O.S. علم شیمی. درجه 11. یک سطح پایه از. ویرایش دوم، ster. - M.: Bustard, 2007. - 220 p.
2. چرا آمونیاک فقط خواص کاهنده نشان می دهد و اسید نیتریک - فقط اکسید کننده؟
3. ضرایب را در معادله برای واکنش بدست آوردن اسید نیتریک با استفاده از روش تعادل الکترونی ترتیب دهید: ?NO 2 + ?H 2 O + O 2 = ?HNO 3
نوع درسکسب دانش جدید.
اهداف درسآموزشی.آشنایی دانش آموزان با طبقه بندی جدیدی از واکنش های شیمیایی بر اساس تغییرات در حالت اکسیداسیون عناصر - با واکنش های ردوکس (ORD)؛ ترتیب ضرایب را با استفاده از روش تراز الکترونیکی به دانش آموزان آموزش دهید.
در حال توسعه.ادامه توسعه تفکر منطقی، توانایی تجزیه و تحلیل و مقایسه، شکل گیری علاقه به موضوع.
آموزشی.شکل گیری جهان بینی علمی دانش آموزان؛ بهبود مهارت های کاری
روش ها و تکنیک های روش شناختی.داستان، گفتگو، نمایش وسایل تصویری، کار مستقل دانش آموزان.
تجهیزات و معرف ها.بازتولید کلوسوس رودز، الگوریتم قرار دادن ضرایب طبق روش تعادل الکترونیکی، جدولی از عوامل اکسید کننده و کاهنده معمولی، جدول کلمات متقاطع. Fe (ناخن)، محلول‌های NaOH، СuSO4.
در طول کلاس ها
معرفی
(انگیزه و هدف گذاری)
معلم. در قرن III. قبل از میلاد مسیح. در جزیره رودس، بنای یادبودی به شکل مجسمه عظیم هلیوس (در میان یونانیان - خدای خورشید) ساخته شد. ایده باشکوه و کمال اجرای کلوسوس رودز - یکی از عجایب جهان - همه کسانی را که آن را دیدند شگفت زده کرد.
ما دقیقاً نمی دانیم که مجسمه چه شکلی است، اما مشخص است که از برنز ساخته شده بود و ارتفاع آن به حدود 33 متر می رسید. مجسمه توسط مجسمه ساز هارت ساخته شد و ساخت آن 12 سال طول کشید.
پوسته برنزی به قاب آهنی وصل شده بود. مجسمه توخالی از پایین شروع به ساختن کرد و همانطور که رشد کرد، برای پایدارتر کردن آن با سنگ پر شد. تقریباً 50 سال پس از اتمام ساخت و ساز، کولوسوس فرو ریخت. در هنگام زلزله، او در سطح زانوهایش شکست.
دانشمندان معتقدند که دلیل واقعی شکنندگی این معجزه، خوردگی فلز بوده است. و در قلب فرآیند خوردگی واکنش های ردوکس قرار دارند.
امروز در درس با واکنش های ردوکس آشنا خواهید شد. در مورد مفاهیم "عامل کاهنده" و "عامل اکسید کننده"، در مورد فرآیندهای کاهش و اکسیداسیون بیاموزید. یاد بگیرید که چگونه ضرایب را در معادلات واکنش های ردوکس مرتب کنید. شماره، موضوع درس را در کتاب های کار خود بنویسید.
یادگیری مطالب جدید
معلم دو آزمایش نمایشی انجام می دهد: برهمکنش سولفات مس (II) با قلیایی و برهم کنش همان نمک با آهن.
معلم. معادلات مولکولی واکنش های انجام شده را بنویسید. در هر معادله، حالت های اکسیداسیون عناصر را در فرمول های مواد اولیه و محصولات واکنش ترتیب دهید.
دانش آموز معادلات واکنش را روی تخته می نویسد و حالت های اکسیداسیون را مرتب می کند:
معلم. آیا حالت اکسیداسیون عناصر در این واکنش ها تغییر کرد؟
دانشجو. در معادله اول، حالت اکسیداسیون عناصر تغییر نکرد، اما در رابطه دوم آنها تغییر کردند - در مس و آهن..
معلم. واکنش دوم ردوکس است. سعی کنید واکنش های ردوکس را تعریف کنید.
دانشجو. واکنش هایی که در نتیجه آن حالت اکسیداسیون عناصر تشکیل دهنده واکنش دهنده ها و محصولات واکنش تغییر می کند، واکنش های ردوکس نامیده می شود.
دانش آموزان به دستور معلم تعریف واکنش های ردوکس را در یک دفتر یادداشت می کنند.
معلم. در نتیجه واکنش ردوکس چه اتفاقی افتاد؟ قبل از واکنش، آهن حالت اکسیداسیون 0 داشت و پس از واکنش 2+ شد. همانطور که می بینید، حالت اکسیداسیون افزایش یافته است، بنابراین، آهن 2 الکترون می دهد.
مس قبل از واکنش حالت اکسیداسیون 2+ و بعد از واکنش 0 دارد همانطور که می بینید حالت اکسیداسیون کاهش یافته است. بنابراین مس 2 الکترون می پذیرد.
آهن الکترون اهدا می کند، یک عامل کاهنده است و فرآیند انتقال الکترون را اکسیداسیون می نامند.
مس الکترون ها را می پذیرد، یک عامل اکسید کننده است و فرآیند افزودن الکترون ها را کاهش می گویند.
ما طرح های این فرآیندها را می نویسیم:
بنابراین، تعریفی از مفاهیم "عامل کاهنده" و "عامل اکسید کننده" ارائه دهید.
دانشجو. اتم ها، مولکول ها یا یون هایی که الکترون اهدا می کنند، عوامل کاهنده نامیده می شوند.
اتم ها، مولکول ها یا یون هایی که الکترون ها را می پذیرند، عوامل اکسید کننده نامیده می شوند.
معلم. تعریف فرآیندهای احیا و اکسیداسیون چیست؟
دانشجو. بازیابی فرآیند افزودن الکترون به یک اتم، مولکول یا یون است.
اکسیداسیون فرآیندی است که طی آن الکترون ها توسط یک اتم، مولکول یا یون منتقل می شوند.
دانش آموزان تعاریف را در دفترچه ای تحت دیکته می نویسند و نقاشی را کامل می کنند.
یاد آوردن!
اهدای الکترون - اکسید کردن.
الکترون بگیرید - بازیابی کنید.
معلم. اکسیداسیون همیشه با کاهش همراه است و برعکس، کاهش همیشه با اکسیداسیون همراه است. تعداد الکترون های اهدایی عامل احیا کننده برابر است با تعداد الکترون های متصل شده توسط عامل اکسید کننده.
برای انتخاب ضرایب در معادلات واکنش های ردوکس از دو روش تعادل الکترون و تعادل الکترون یون (روش نیمه واکنش) استفاده می شود.
ما فقط روش تراز الکترونیکی را در نظر خواهیم گرفت. برای این کار از الگوریتم چیدمان ضرایب به روش تراز الکترونیکی (طراحی شده بر روی یک تکه کاغذ طراحی) استفاده می کنیم.
مثال ضرایب را در این طرح واکنش با استفاده از روش تعادل الکترونی ترتیب دهید، عامل اکسید کننده و عامل احیا کننده را تعیین کنید، فرآیندهای اکسیداسیون و کاهش را نشان دهید:
Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2.
از الگوریتم قرار دادن ضرایب به روش تراز الکترونیکی استفاده خواهیم کرد.
3. بیایید عناصری که درجه اکسیداسیون را تغییر می دهند را بنویسیم:
4. معادلات الکترونیکی را با تعیین تعداد الکترون های داده شده و دریافتی بسازید:
5. تعداد الکترون های داده شده و دریافتی باید یکسان باشد، زیرا نه واکنش دهنده ها و نه محصولات واکنش باردار نمی شوند. تعداد الکترون های داده شده و دریافتی را با انتخاب کمترین مضرب مشترک (LCM) و عوامل اضافی برابر می کنیم:
6. ضرب کننده های حاصل ضرایب هستند. ضرایب را به طرح واکنش منتقل می کنیم:
Fe 2 O 3 + 3CO \u003d 2Fe + 3CO 2.
موادی که در بسیاری از واکنش ها عامل اکسید کننده یا کاهنده هستند، معمولی نامیده می شوند.
جدولی که بر روی برگه واتمن ساخته شده است پست شده است.
معلم. واکنش های ردوکس بسیار رایج هستند. آنها نه تنها با فرآیندهای خوردگی، بلکه با تخمیر، پوسیدگی، فتوسنتز و فرآیندهای متابولیکی که در یک موجود زنده رخ می دهد نیز مرتبط هستند. آنها را می توان در حین احتراق سوخت مشاهده کرد. فرآیندهای ردوکس با چرخه مواد در طبیعت همراه است.
آیا می دانستید که روزانه حدود 2 میلیون تن اسید نیتریک در جو تشکیل می شود
700 میلیون تن در سال و به صورت محلول ضعیف همراه با باران به زمین می ریزد (انسان فقط 30 میلیون تن اسید نیتریک در سال تولید می کند).
در جو چه اتفاقی می افتد؟
هوا دارای 78 درصد حجمی نیتروژن، 21 درصد اکسیژن و 1 درصد گازهای دیگر است. تحت تأثیر تخلیه رعد و برق، و به طور متوسط 100 رعد و برق در هر ثانیه بر روی زمین می تابد، مولکول های نیتروژن با مولکول های اکسیژن تعامل می کنند و اکسید نیتریک (II) را تشکیل می دهند:
اکسید نیتریک (II) به راحتی توسط اکسیژن اتمسفر به اکسید نیتریک (IV) اکسید می شود:
NO + O 2 NO 2 .
نیتریک اکسید حاصل (IV) در حضور اکسیژن با رطوبت اتمسفر برهمکنش می کند و به اسید نیتریک تبدیل می شود:
NO 2 + H 2 O + O 2 HNO 3.
همه این واکنش ها واکنش های ردوکس هستند.
ورزش . ضرایب را در طرح های واکنش فوق با استفاده از روش تراز الکترونیکی ترتیب دهید، فرآیندهای عامل اکسید کننده، عامل کاهنده، اکسیداسیون و احیا را نشان دهید.
راه حل
1. حالات اکسیداسیون عناصر را تعیین می کنیم:
2. زیر نمادهای عناصری که حالت اکسیداسیون آنها تغییر می کند، خط می کشیم:
3. بیایید عناصری را که حالت اکسیداسیون خود را تغییر داده اند بنویسیم:
4. معادلات الکترونیکی بسازید (تعداد الکترون های داده شده و دریافتی را تعیین کنید):
5. تعداد الکترون های داده شده و دریافتی یکسان است.
6. بیایید ضرایب را از مدارهای الکترونیکی به طرح واکنش منتقل کنیم:
در مرحله بعد، از دانش آموزان دعوت می شود تا به طور مستقل ضرایب را با استفاده از روش تعادل الکترونیکی ترتیب دهند، عامل اکسید کننده، عامل کاهنده را تعیین کنند، فرآیندهای اکسیداسیون و کاهش را در سایر فرآیندهای رخ داده در طبیعت نشان دهند.
دو معادله دیگر واکنش (با ضرایب) عبارتند از:
بررسی صحت کارها با استفاده از کودوسکوپ انجام می شود.
قسمت پایانی
معلم از دانش آموزان می خواهد که بر اساس مطالب مطالعه شده جدول کلمات متقاطع را حل کنند. نتیجه کار برای تایید ارسال می شود.
با حدس زدن جدول کلمات متقاطع، خواهید آموخت که مواد KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, O 3 قوی هستند ... (عمودی (2)).
به صورت افقی:
1. این طرح منعکس کننده چه فرآیندی است:
3. واکنش
N 2 (گرم) + 3H 2 (گرم) 2NH 3 (گرم) + س
ردوکس، برگشت پذیر، همگن است، …
4. ... کربن (II) یک عامل کاهنده معمولی است.
5. این طرح منعکس کننده چه فرآیندی است:
6. برای انتخاب ضرایب در معادلات واکنش های ردوکس از روش الکترونیکی ... استفاده می شود.
7. طبق نمودار، آلومینیوم ... یک الکترون داد.
8. در واکنش:
H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl
هیدروژن H 2 - ....
9. چه نوع واکنش هایی همیشه فقط واکنش های ردوکس هستند؟
10. حالت اکسیداسیون مواد ساده ....
11. در واکنش:
کاهنده...
تکلیف خانه. با توجه به کتاب درسی O.S. Gabrielyan "شیمی-8" § 43، ص. 178-179، پیشین. 1، 7 به صورت مکتوب.
یک کار (در خانه). طراحان اولین فضاپیماها و زیردریایی ها با مشکلی مواجه شدند: چگونه می توان ترکیب هوای ثابتی را در کشتی و ایستگاه های فضایی حفظ کرد؟ از شر دی اکسید کربن اضافی خلاص شوید و اکسیژن را دوباره پر کنید؟ راه حل پیدا شده است.
سوپراکسید پتاسیم KO 2 در نتیجه برهمکنش با دی اکسید کربن اکسیژن را تشکیل می دهد:
همانطور که می بینید، این یک واکنش ردوکس است. اکسیژن در این واکنش هم یک عامل اکسید کننده و هم یک عامل کاهنده است.
در یک سفر فضایی، هر گرم محموله مهم است. در صورتی که پرواز برای 10 روز طراحی شده باشد و خدمه آن دو نفر باشند، مقدار سوپراکسید پتاسیم را که باید در یک پرواز فضایی گرفته شود، محاسبه کنید. مشخص است که یک فرد روزانه 1 کیلوگرم دی اکسید کربن را بازدم می کند.
(جواب 64.5 کیلوگرم KO2. )
وظیفه (افزایش سطح پیچیدگی). معادلات واکنش های ردوکس را که می تواند منجر به نابودی کلوسوس رودس شود، بنویسید. به خاطر داشته باشید که این مجسمه غول پیکر در یک شهر بندری در جزیره ای در دریای اژه در سواحل ترکیه مدرن ایستاده است، جایی که هوای مرطوب مدیترانه از نمک اشباع شده است. از برنز (آلیاژی از مس و قلع) ساخته شده بود و بر روی قاب آهنی نصب می شد.
ادبیات
گابریلیان او.اس.. شیمی-8. مسکو: بوستارد، 2002;
Gabrielyan O.S.، Voskoboynikova N.P.، Yashukova A.V.کتاب راهنمای معلم. کلاس هشتم. مسکو: بوستارد، 2002;
کاکس آر، موریس ان. عجایب هفت گانه جهان. دنیای باستان، قرون وسطی، زمان ما. M.: BMM AO، 1997;
دایره المعارف کودکان کوچک. علم شیمی. M.: مشارکت دایره المعارفی روسیه، 2001; دایره المعارف برای کودکان "آوانتا +". علم شیمی. T. 17. M.: آوانتا+، 2001;
Khomchenko G.P.، Sevastyanova K.I.واکنش های ردوکس م.: آموزش و پرورش، 1989.
چگونه می توان فهمید که در یک واکنش شیمیایی کدام عامل اکسید کننده و کدام عامل احیا کننده است؟ و بهترین پاسخ را گرفت
پاسخ از str.[active]
اگر پس از واکنش (بعد از علامت مساوی) ماده بار مثبت به دست آورد، آنگاه یک عامل کاهنده است.
و اگر بار منفی پیدا کند به معنی اکسید کننده است
مثلا
H2 + O2 = H2O
قبل از واکنش، هیدروژن و اکسیژن هر دو دارای بار صفر هستند
پس از واکنش
هیدروژن بار ۱+ و اکسیژن ۲- به این معنی است که هیدروژن یک عامل کاهنده است
و اکسیژن یک عامل اکسید کننده است!
منبع: =)) اگر چیزی واضح نیست بنویسید)
پاسخ از 2 پاسخ[گورو]
سلام! در اینجا مجموعه ای از موضوعات با پاسخ به سؤال شما آورده شده است: چگونه می توان فهمید که در یک واکنش شیمیایی عامل اکسید کننده کجا و عامل احیا کننده کجاست؟
پاسخ از BeardMax[گورو]
برای انجام این کار، باید بدانید که درجه اکسیداسیون چقدر است.
یاد بگیرید که وضعیت اکسیداسیون هر اتم را در یک ترکیب شیمیایی تعیین کنید.
در مرحله بعد، ببینید کدام اتم CO در واکنش افزایش می یابد و کدام اتم کاهش می یابد. اولی عوامل کاهنده و دومی عوامل اکسید کننده هستند.
به طور کلی، شیمی لازم نیست که بگذریم.
پاسخ از OOO[تازه کار]
عامل کاهنده ماده ای است که الکترون اهدا می کند. H-r، Ca (2+) - 2e \u003d Ca (0)
عامل اکسید کننده ماده ای است که الکترون ها را می پذیرد.
پاسخ از ماریسکا[تازه کار]
برای فهمیدن این موضوع، باید به بررسی معرف‌ها و مواردی که به عنوان رسانه اضافه می‌شود، توجه کنید. برای مثال اگر در مواد اولیه منگنز (+4) و آب وجود داشته باشد، اگر اشتباه نکنم منگنز حالت اکسیداسیون خود را به (+6) تغییر می دهد. علاوه بر این، می توانید ببینید که عناصر در چه درجه ای از اکسیداسیون هستند (ناگهان در جایی حداقل است یا برعکس حداکثر).
