Rux (Zn) - gidroksidi tuproq metallari guruhiga kiruvchi kimyoviy element. Mendeleyev davriy sistemasida u 30-raqam bo'lib, bu atom yadrosining zaryadi, elektron va protonlar soni ham 30 ga teng ekanligini bildiradi. Rux IV davrning ikkinchi darajali II guruhiga kiradi. Guruh raqami bo'yicha siz uning valentligi yoki tashqi energiya darajasida bo'lgan atomlar sonini aniqlashingiz mumkin - mos ravishda 2.
Sink odatiy gidroksidi metall sifatida
Rux metallarning tipik vakili bo'lib, normal holatda u ko'k-kulrang rangga ega, havoda osongina oksidlanadi, sirtda oksidli plyonka (ZnO) oladi.
Rux tipik amfoter metall sifatida atmosfera kislorodi bilan oʻzaro taʼsir qiladi: 2Zn+O2=2ZnO – haroratsiz, oksid parda hosil boʻladi. Qizdirilganda oq kukun hosil bo'ladi.
Oksidning o'zi kislotalar bilan reaksiyaga kirishib, tuz va suv hosil qiladi:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
Kislota eritmalari bilan. Agar rux oddiy toza bo'lsa, u holda reaksiya tenglamasi HCl Zn quyida joylashgan.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - reaksiyaning molekulyar tenglamasi.
Zn (zaryad 0) + 2H (zaryad +) + 2Cl (zaryad -) = Zn (zaryad +2) + 2Cl (zaryad -) + 2H (zaryad 0) - to'liq Zn HCl ion reaktsiyasi tenglamasi.
Zn + 2H (+) = Zn (2+) + H2 - S.I.U. (qisqartirilgan ion reaksiya tenglamasi).
Ruxning xlorid kislota bilan reaksiyasi
HCl Zn uchun bu reaksiya tenglamasi oksidlanish-qaytarilish turiga kiradi. Buni reaksiya jarayonida Zn va H2 ning zaryadi oʻzgarganligi, reaksiyaning sifat koʻrinishi kuzatilganligi, oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar mavjudligi kuzatilganligi bilan isbotlash mumkin.
Bunday holda, H2 oksidlovchi moddadir, chunki c. O. reaktsiya boshlanishidan oldin vodorod "+" bo'lgan va keyin "0" ga aylangan. U qisqarish jarayonida ishtirok etib, 2 ta elektron berdi.
Zn qaytaruvchi, oksidlanishda qatnashadi, 2 ta elektronni qabul qiladi, c.o.ni oshiradi. (oksidlanish darajasi).
Bu, shuningdek, almashtirish reaktsiyasi. Unda ikkita modda, oddiy Zn va murakkab - HCl ishtirok etdi. Reaksiya natijasida 2 ta yangi moddalar, shuningdek, bitta oddiy - H2 va bitta murakkab - ZnCl2 hosil bo'ldi. Zn H2 dan oldin metallarning faollik qatorida joylashganligi sababli uni o'zi bilan reaksiyaga kirishgan moddadan siqib chiqardi.
Rux (Zn) - gidroksidi tuproq metallari guruhiga kiruvchi kimyoviy element. Mendeleyev davriy sistemasida u 30-raqam bo'lib, bu atom yadrosining zaryadi, elektron va protonlar soni ham 30 ga teng ekanligini bildiradi. Rux IV davrning ikkinchi darajali II guruhiga kiradi. Guruh raqami bo'yicha siz uning valentligi yoki tashqi energiya darajasida bo'lgan atomlar sonini aniqlashingiz mumkin - mos ravishda 2.
Sink odatiy gidroksidi metall sifatida
Rux metallarning tipik vakili bo'lib, normal holatda u ko'k-kulrang rangga ega, havoda osongina oksidlanadi, sirtda oksidli plyonka (ZnO) oladi.
Rux tipik amfoter metall sifatida atmosfera kislorodi bilan oʻzaro taʼsir qiladi: 2Zn+O2=2ZnO – haroratsiz, oksid parda hosil boʻladi. Qizdirilganda oq kukun hosil bo'ladi.
Oksidning o'zi kislotalar bilan reaksiyaga kirishib, tuz va suv hosil qiladi:
2ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O.
Kislota eritmalari bilan. Agar rux oddiy toza bo'lsa, u holda reaksiya tenglamasi HCl Zn quyida joylashgan.
Zn+2HCl= ZnCl2+H2 - reaksiyaning molekulyar tenglamasi.
Zn (zaryad 0) + 2H (zaryad +) + 2Cl (zaryad -) = Zn (zaryad +2) + 2Cl (zaryad -) + 2H (zaryad 0) - to'liq Zn HCl ion reaktsiyasi tenglamasi.
Zn + 2H (+) = Zn (2+) + H2 - S.I.U. (qisqartirilgan ion reaksiya tenglamasi).
Ruxning xlorid kislota bilan reaksiyasi
HCl Zn uchun bu reaksiya tenglamasi oksidlanish-qaytarilish turiga kiradi. Buni reaksiya jarayonida Zn va H2 ning zaryadi oʻzgarganligi, reaksiyaning sifat koʻrinishi kuzatilganligi, oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar mavjudligi kuzatilganligi bilan isbotlash mumkin.
Bunday holda, H2 oksidlovchi moddadir, chunki c. O. reaktsiya boshlanishidan oldin vodorod "+" bo'lgan va keyin "0" ga aylangan. U qisqarish jarayonida ishtirok etib, 2 ta elektron berdi.
Zn qaytaruvchi, oksidlanishda qatnashadi, 2 ta elektronni qabul qiladi, c.o.ni oshiradi. (oksidlanish darajasi).
Bu, shuningdek, almashtirish reaktsiyasi. Unda ikkita modda, oddiy Zn va murakkab - HCl ishtirok etdi. Reaksiya natijasida 2 ta yangi moddalar, shuningdek, bitta oddiy - H2 va bitta murakkab - ZnCl2 hosil bo'ldi. Zn H2 dan oldin metallarning faollik qatorida joylashganligi sababli uni o'zi bilan reaksiyaga kirishgan moddadan siqib chiqardi.
Davom etish vaqti keldi. Biz allaqachon bilganimizdek, to'liq ionli tenglamani tozalash kerak. Tenglamaning o'ng va chap tomonida mavjud bo'lgan zarralarni olib tashlash kerak. Bu zarralar ba'zan "kuzatuvchi ionlar" deb ataladi; ular reaksiyada qatnashmaydi.
Aslida, bu qismda hech qanday murakkab narsa yo'q. Siz shunchaki ehtiyot bo'lishingiz kerak va ba'zi hollarda to'liq va qisqa tenglamalar mos kelishi mumkinligini tushunishingiz kerak (batafsil ma'lumot uchun 9-misolga qarang).
5-misol. Kremniy kislotasi va kaliy gidroksidning suvli eritmadagi o'zaro ta'sirini tavsiflovchi to'liq va qisqa ionli tenglamalarni yozing.
Yechim. Tabiiyki, molekulyar tenglamadan boshlaylik:
H 2 SiO 3 + 2KOH = K 2 SiO 3 + 2H 2 O.
Kremniy kislotasi erimaydigan kislotalarning noyob namunalaridan biridir; Biz uni molekulyar shaklda yozamiz. KOH va K 2 SiO 3 ni ion shaklida yozamiz. Tabiiyki, biz H 2 O ni molekulyar shaklda yozamiz:
H2SiO3+ 2K++ 2OH - = 2K++ SiO 3 2- + 2H 2 O.
Reaksiya jarayonida kaliy ionlari o‘zgarmasligini ko‘ramiz. Bu zarralar jarayonda ishtirok etmaydi, biz ularni tenglamadan olib tashlashimiz kerak. Biz kerakli qisqa ionli tenglamani olamiz:
H 2 SiO 3 + 2OH - = SiO 3 2- + 2H 2 O.
Ko'rib turganingizdek, jarayon kremniy kislotasining OH - ionlari bilan o'zaro ta'siriga tushadi. Bu holda kaliy ionlari hech qanday rol o'ynamaydi: biz KOH ni natriy gidroksid yoki seziy gidroksid bilan almashtira olamiz va xuddi shu jarayon reaksiya kolbasida sodir bo'ladi.
6-misol. Mis (II) oksidi sulfat kislotada eritildi. Ushbu reaksiya uchun toʻliq va qisqa ion tenglamasini yozing.
Yechim. Asosiy oksidlar kislotalar bilan reaksiyaga kirishib, tuz va suv hosil qiladi:
H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O.
Tegishli ionli tenglamalar quyida keltirilgan. Menimcha, bu holatda biror narsaga izoh berishning hojati yo'q.
2H++ SO 4 2-+ CuO = Cu 2+ + SO 4 2-+H2O
2H + + CuO = Cu 2+ + H 2 O
7-misol. Ion tenglamalaridan foydalanib, ruxning xlorid kislota bilan o'zaro ta'sirini tasvirlab bering.
Yechim. Ichkarida turgan metallar kuchlanish diapazoni vodorodning chap tomonida ular vodorodni chiqarish uchun kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi (biz oksidlovchi kislotalarning o'ziga xos xususiyatlarini muhokama qilmayapmiz):
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2.
To'liq ionli tenglamani osongina yozish mumkin:
Zn + 2H + + 2Cl -= Zn 2+ + 2Cl -+H2.
Afsuski, ushbu turdagi topshiriqlarda qisqa tenglamaga o'tishda talabalar ko'pincha xato qilishadi. Masalan, ular tenglamaning ikki tomonidan sinkni olib tashlashadi. Bu katta xato! Chap tomonda oddiy modda, zaryadsiz sink atomlari joylashgan. O'ng tomonda biz sink ionlarini ko'ramiz. Bu butunlay boshqa ob'ektlar! Bundan ham ajoyib variantlar mavjud. Masalan, H+ ionlari chap tomondan, H2 molekulalari esa o'ng tomondan chizilgan. Bu ikkalasining ham vodorod ekanligi bilan izohlanadi. Ammo keyin, bu mantiqdan kelib chiqib, masalan, H 2, HCOH va CH 4 "bir xil narsa" deb taxmin qilishimiz mumkin, chunki bu moddalarning barchasida vodorod mavjud. Bu qanchalik bema'ni bo'lishi mumkinligini ko'ring!
Tabiiyki, bu misolda biz faqat xlor ionlarini o'chirishimiz mumkin (va kerak!). Yakuniy javobni olamiz:
Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2.
Yuqorida muhokama qilingan barcha misollardan farqli o'laroq, bu reaktsiya oksidlanish-qaytarilishdir (bu jarayon davomida o'zgarish sodir bo'ladi oksidlanish holatlari). Biroq, biz uchun bu mutlaqo printsipial emas: ionli tenglamalarni yozishning umumiy algoritmi bu erda ishlashda davom etmoqda.
8-misol. Mis kumush nitratning suvli eritmasiga joylashtirildi. Eritmada sodir bo'ladigan jarayonlarni tavsiflang.
Yechim. Ko'proq faol metallar (chapdagilar). kuchlanish diapazoni) faolligi kam bo'lganlarni tuzlari eritmalaridan siqib chiqaradi. Mis kumushning chap tomonidagi kuchlanish qatorida joylashgan, shuning uchun u Ag ni tuz eritmasidan siqib chiqaradi:
Su + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓.
To'liq va qisqa ionli tenglamalar quyida keltirilgan:
Cu 0 + 2Ag + + 2NO 3 -= Cu 2+ + 2NO 3 -+ 2Ag↓ 0,
Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag↓ 0 .
9-misol. Bariy gidroksid va sulfat kislotaning suvdagi eritmalarining o‘zaro ta’sirini tavsiflovchi ionli tenglamalarni yozing.
Yechim. Biz hammaga yaxshi ma'lum bo'lgan neytrallanish reaktsiyasi haqida gapiramiz, molekulyar tenglamani qiyinchiliksiz yozish mumkin:
Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.
To'liq ionli tenglama:
Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2H 2 O.
Qisqa tenglamani tuzish vaqti keldi va bu erda qiziqarli tafsilot aniq bo'ladi: aslida kamaytirish uchun hech narsa yo'q. Biz tenglamaning o'ng va chap tomonida bir xil zarrachalarni kuzatmaymiz. Nima qilish kerak? Xato qidiryapsizmi? Yo'q, bu erda xatolik yo'q. Biz duch kelgan vaziyat atipik, ammo juda maqbuldir. Bu erda kuzatuvchi ionlari yo'q; reaksiyada hamma zarrachalar ishtirok etadi: bariy ionlari va sulfat anioni birlashganda bariy sulfat choʻkmasi, H+ va OH - ionlari oʻzaro taʼsirlashganda esa kuchsiz elektrolit (suv) hosil boʻladi.
— Lekin, ruxsat bering! - deb xitob qilasiz. - "Qanday qilib qisqa ionli tenglamani yozishimiz mumkin?"
Bo'lishi mumkin emas! Qisqa tenglama to'liq tenglamaga to'g'ri keladi, deb ayta olasiz, oldingi tenglamani yana qayta yozishingiz mumkin, ammo reaktsiyaning ma'nosi o'zgarmaydi. Umid qilamizki, Yagona davlat imtihonining tuzuvchilari sizni bunday "silliq" savollardan qutqaradi, ammo, qoida tariqasida, har qanday stsenariyga tayyor bo'lishingiz kerak.
O'z ustida ishlashni boshlash vaqti keldi. Men sizga quyidagi vazifalarni bajarishni taklif qilaman:
6-mashq. Quyidagi reaksiyalar uchun molekulyar va ionli tenglamalarni (to‘liq va qisqa) yozing:
- Ba(OH) 2 + HNO 3 =
- Fe + HBr =
- Zn + CuSO 4 =
- SO2 + KOH =
Kimyo bo'yicha yagona davlat imtihonida 31-topshiriqni qanday hal qilish kerak
Aslida, biz ushbu muammoni hal qilish algoritmini allaqachon muhokama qildik. Yagona muammo shundaki, Yagona davlat imtihonining topshirig'i biroz ... g'ayrioddiy tarzda tuzilgan. Sizga bir nechta moddalar ro'yxati taklif qilinadi. Siz o'rtasida reaktsiya mumkin bo'lgan ikkita birikmani tanlashingiz kerak, molekulyar va ionli tenglamalarni yozing. Masalan, vazifani quyidagicha shakllantirish mumkin:
10-misol. Natriy gidroksid, bariy gidroksid, kaliy sulfat, natriy xlorid va kaliy nitratning suvli eritmalari mavjud. Bir-biri bilan reaksiyaga kirishadigan ikkita moddani tanlang; reaksiyaning molekulyar tenglamasini hamda to‘liq va qisqa ion tenglamalarini yozing.
Yechim. Eslab qolish noorganik birikmalarning asosiy sinflarining xossalari, biz yagona mumkin bo'lgan reaktsiya bariy gidroksid va kaliy sulfatning suvli eritmalarining o'zaro ta'siri degan xulosaga keldik:
Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2KOH.
To'liq ionli tenglama:
Ba 2++ 2OH- + 2K++ SO 4 2- = BaSO 4 ↓ + 2K+ + 2OH-.
Qisqa ionli tenglama:
Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓.
Aytgancha, qiziq bir nuqtaga e'tibor bering: qisqa ionli tenglamalar ushbu misolda va 1-misolda bir xil bo'lib chiqdi. birinchi qism ushbu maqoladan. Bir qarashda, bu g'alati tuyuladi: butunlay boshqa moddalar reaksiyaga kirishadi, ammo natija bir xil. Aslida, bu erda hech qanday g'alati narsa yo'q: ionli tenglamalar turli xil qobiqlar ostida yashirin bo'lishi mumkin bo'lgan reaktsiyaning mohiyatini ko'rishga yordam beradi.
Va bir daqiqa. Keling, taklif qilingan ro'yxatdagi boshqa moddalarni olishga va ionli tenglamalar tuzishga harakat qilaylik. Masalan, kaliy nitrat va natriy xloridning o'zaro ta'sirini ko'rib chiqing. Molekulyar tenglamani yozamiz:
KNO 3 + NaCl = NaNO 3 + KCl.
Hozircha hamma narsa etarlicha ishonchli ko'rinadi va biz to'liq ionli tenglamaga o'tamiz:
K + + NO 3 - + Na + + Cl - = Na + + NO 3 - + K + + Cl -.
Biz keraksiz narsalarni olib tashlashni boshlaymiz va yoqimsiz tafsilotni topamiz: bu tenglamadagi hamma narsa "qo'shimcha". Biz chap tomonda mavjud bo'lgan barcha zarralarni o'ng tomonda topamiz. Bu nimani anglatadi? Bu mumkinmi? Ha, ehtimol, bu holatda oddiygina reaktsiya yo'q; dastlab eritmada mavjud bo'lgan zarralar unda qoladi. Hech qanday reaktsiya yo'q!
Ko'rdingizmi, biz molekulyar tenglamada bema'ni narsalarni xotirjam yozdik, ammo qisqa ion tenglamasini "aldash" ga erisha olmadik. Bu formulalar bizdan ko'ra aqlliroq bo'lib chiqsa, shunday bo'ladi! Esingizda bo'lsin: agar qisqa ionli tenglamani yozishda siz barcha moddalarni olib tashlash zarurati tug'ilsa, bu siz xato qildingiz va ortiqcha narsani "kamaytirishga" harakat qilyapsiz yoki bu reaktsiya umuman mumkin emas.
11-misol. Natriy karbonat, kaliy sulfat, seziy bromidi, xlorid kislotasi, natriy nitrat. Taqdim etilgan roʻyxatdan oʻzaro reaksiyaga kirisha oladigan ikkita moddani tanlang, reaksiyaning molekulyar tenglamasini hamda toʻliq va qisqa ion tenglamalarini yozing.
Yechim. Quyidagi ro'yxatda 4 ta tuz va bitta kislota mavjud. Tuzlar bir-biri bilan reaksiyaga kirisha oladi, agar reaksiya natijasida cho‘kma hosil bo‘lsa, lekin sanab o‘tilgan tuzlarning hech biri ushbu ro‘yxatdagi boshqa tuz bilan reaksiyaga kirishib cho‘kma hosil qila olmaydi (bu faktdan foydalanib tekshiring. eruvchanlik jadvali!) Kislota tuz bilan reaksiyaga kirishishi mumkin, agar tuz kuchsizroq kislotadan hosil bo'lsa. HCl ta'sirida sulfat, nitrat va gidrobrom kislotalarni almashtirib bo'lmaydi. Yagona oqilona variant - xlorid kislotaning natriy karbonat bilan o'zaro ta'siri.
Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2
E'tibor bering: nazariy jihatdan reaktsiya paytida hosil bo'lishi kerak bo'lgan H 2 CO 3 formulasi o'rniga biz H 2 O va CO 2 yozamiz. Bu to'g'ri, chunki uglerod kislotasi xona haroratida ham o'ta beqaror va osongina suv va karbonat angidridga parchalanadi.
To'liq ionli tenglamani yozishda biz karbonat angidrid elektrolit emasligini hisobga olamiz:
2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + H 2 O + CO 2.
Ortiqchalikni olib tashlasak, biz qisqa ionli tenglamani olamiz:
CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2.
Endi biroz tajriba qiling! Oldingi masalada qilganimizdek, imkonsiz reaksiyalar uchun ionli tenglamalar tuzishga harakat qiling. Masalan, natriy karbonat va kaliy sulfat yoki seziy bromid va natriy nitratni olaylik. Qisqa ionli tenglama yana "bo'sh" ekanligiga ishonch hosil qiling.
- Keling, USE-31 vazifalarini hal qilishning yana 6 ta misolini ko'rib chiqaylik,
- Biz murakkab oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida ion tenglamalarini qanday yozishni muhokama qilamiz,
- Organik birikmalar ishtirokidagi ion tenglamalariga misollar keltiramiz,
- Keling, suvsiz muhitda sodir bo'ladigan ion almashish reaktsiyalariga to'xtalib o'tamiz.
