OKSIDLANISH-QAYTARILISH REAKSIYALARINING TURLARI
Oksidlanish –qaytarilish reaksiyalari 4 ga bo’linadi:
1)molekulararo oksidlanish-qaytarilish reasiyalari;
2) ichki molekulayr oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari;
3) disproporsiyalanish reaksiyalari;
4) murakkab oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari.
Molekulararo oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida oksidlovchi va qaytaruvchi turli molekulalarda bo’ladi.
0 +6 +2 +4 Cu + 2H2SO4= CuSO4+SO2 + 2H2O Cu0 -2 ®Cu+2 2 1
S+6 -2 e ® S+4 2 1
CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu Zn0 -2e → Zn+² 2 1
Cu+2 +2e ® Cu0 2 1
Molekulalararo oksidlanish –qaytarilish reaksiyalari gazlar orasida:
3H2+N2=2NH3 4NH3+5O2=4NO+6H2O 2SO2+O2=2SO3 Qattiq moddalar orasida:
2Mg(q)+O2(g)=2MgO(q) 2Sb(q)+3CI2(g)=2SbCI3(q) Qattiq moddalar bilan suyuqliklar orasida:
4HCI(S)+MnO2(q)=CI2(g)+ Mn CI2(s)+2H2O(s) 16HCI(s)+2KMnO4(q)=5CI2(g)+2MnCI2(s)+8H2O(s)+2KCI(s) Qattiq moddalar orasida:
2AI(q)+ Fe2O3(q)=AI2O3(q)+2Fe(q) C(q)+2PbO(q)= 2Pb(q)+CO2(g) Aksariyat oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari eritmada ketadi:
3Na3AsO3+K2Cr2O7+4H2SO4= 3Na3AsO4+Cr2(SO4)3+4H2O+K2SO4 2NaCrO2+3H2O2+2NaOH=2Na2CrO4+4H2O Bunday reaksiyalar qatoriga oksidlanish darajasi turlicha bo’lgan lekin bir xil atomlardan iborat moddalar orasidagi reaksiyalarni ham olish mimkin:
2H2S+H2SO3=3S+3H2O 5HCI+HCIO3=3CI2+3H2O Disproporsiyalanish yoki o’z-o’zidan oksidlanish –qaytarilish reaksiyalari Molekula tarkibidagi bir xil element atomoning oksidlanish darajasi ham ortadi, ham kamayadi:
3K2MnO4+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KOH 3KCIO=2KCI+KCIO3 3HNO2=HNO3+2NO+H2O Na2SO3=3Na2SO4+Na2S 6NaOH+3S=2Na2S+Na2SO3+3H2O 2KOH+CI2=KCI+KOCI+H2O 6KOH+3CI2→5KCI+KCIO3+3H2O Ichki molekulyar-oksidlanish qaytailish reaksiyalarida oksidlovchi va qaytaruvchi
Bitta molekulani o’zida lekin har xil element atomlari ba’zan bir xil element
atomlari ham bo’lishi mumkin:
2KNO3=2 KNO2+ O2 4HNO3=4NO2+2H2O+O2 2 Ba(NO3)2=2BaO+4NO2+O2 (NH4)2Cr2O7=Cr2O3+N2+H2O 2HgO= 2Hg+O2 2KClO3=2KCl+3O2 Murakkab oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida ikkitadan ortiq elementlarning oksidlanish darajasi o’zgaradi.
As2S3 ga konsentrlangan HNO3 ta’sirida quyidagi reaksiya sodir bo’ladi :
3Аs2S3+28HNO3+4H2O→6H3AsO4+9H2SO4+28NO +3 +5 2 As -4e ®2As 3
3S-2 -24e ® 3S+6 N+5 -3e ®N+2 28
3As2S3+28НNO3+4H2O=6Н3АsO4+9H2SO4+28NO
Elektron balans usuli maktab dasturi bo’yicha to’la o’rgailganligi uchun faqat yarim reaksiyalar usuli (ion –elektron usulga to’xtalamiz. Bu usulning afzalligi shuki buna asosan suvdagi eritmalar olinadi. Elektron balans usulidan farq qilib oxirgi holatda haqiqiy mavjud ionlar qo’llaniladi.Elektron balans usulida esa faraz qilinadigan ionlar ishlatiladi,chunki eritmada Mn+7, Cr+6, S+6,N+5,N-3, Cl+7 va bohqa ionlar mutlaqo uchramaydi. Ayni paytda eritmada haqiqiy bor bo’lgan ionlar Mn2+, Cr3+,MnO4-,CO32-, ClO4-,Cr2O72-, SO42- va boshqalar hisoblanadi.Yarim reaksiyalar usulida atomlarning oksidlanish darajasini bilish shart emas va reaksiya mahsulotlarini ham reaksiyani tenglashtirih jarayonida chiqarish mumkin.
Yarim reaksiyalar usulida oksidlanish –qaytarilish tenglashtirishda
quyidagilarni hisobga olish kerak.
Bunda oksidlovchi va qaytaruvchi hamda ularning reaksiya mahsulotlari ion holda yozilib ular asosida yarim reaksiyalar tuziladi.Kuchli elektrolitlar ion holda yozilib , kuchsiz elektrolitlar molekulyar holda(cho’kma, gaz) yoziladi.Reaksiya mahsulotlarini yozishda 1 tablisa asos qilib olinadi:
2-jadval
Eng ko’p qo’llaniladigan qaytaruvchi va oksidlovchilar va ularning reaksiya
mahsulotlari
HNO3→ N2O N2 → NH3 KNO2 → NO
(кislotali sharoitda )
Marganes birikmalari
KMnO4→MnSO4 MnSO4 →MnO2 (kislotali sharoitda suyultir. H2SO4)
KMnO4→MnO2 (neytral sharoitda Н2О )
MnO2→ K2MnO4 (кuchli ishqoriy sharoitda)
MnO2→ MnSO4 (кislotali sharoitda suyultirilgan H2SO4)
Xromning birikmalari
K2Cr2O7→Cr2(SO4)3 CrCI3 → K2CrO4 (кislotali sharaoitda H2SO4)
Qo’rg’shin birikmalari
PbO2 → Pb(NO3)2 (кislotali sharoitda HNO3)
Qalay birikmalari
SnCI4→ SnCI2 SnCI2 → SnCI4 Temir birikmalari
FeCl3→ FeCl2 FeCl2→ FeCl3 Mishyak birikmalari
AS2S3 → H3AsO4+H2SO4 AS2S5 → H3AsO4+H2SO4 Yarim reaksiyalar usulida oksidlanish –qaytarilish reaksiyalarini tenglashtirish uchun jadval ma’lumotlari asosida(2 jadval) yoki moddalarning oksidlanish-qaytarilish xossalarini bilgan holda oksidlanish yoki qaytarilish mahsulotlari topiladi. Bunda oksidlovchi va qaytaruvchi uchun 4 ta qoidadan foydalaniladi:
1) Kislotali muhitda oksidlovchi tarkibidagi ortiqcha kislorod vodorod ioni bilan bog’lanib suv molekulasini hosil qiladi va qaytariladi. + О+2Н+2 e ® Н2О - + 2+ MnO4+8H+5e® Mn + 4H2O 2) Neytral va ishqoriy sharoitda oksidlovchi tarkibidagi ortiqcha kislorod suv molekulasi bilan bog’lanib gidroksid ionini hosil qiladi va qaytariladi O +H2O +2e ®2OH - - MnO4+2H2O+3e=MnO2+4OH 3) kislotali va neytral sharoitda qaytaruvchi tarkibidagi yetishmayotgan kislorod suvdan olib vodorod ionini hosil qiladi. + H2O - 2e ® O +2H 2- 2- + SO3 + H2O -2e ®SO4+2H 4)Kuchli ishqoriy muhitda qaytaruvchi yetishmayotgan kislorodni gidroksid ionidan olib oksidlanadi va suv hosil qiladi. - 2OH -2e ® O + H2O 2- - 2- SO3+2OH - 2e ® SO4+H2O - - - J + 6OH -6e ® JO3 + 3H2O Misol 1.
KNO2+KMnO4+H2SO4=KNO3+K2SO4+2H2O
Reaksiya paytida eritmani pushti rangi o’zgarib rangsizlanadi. Yarim reaksiya usulini ishlatish uchun reaksiyada qatnashgan ionlarni alohida ko’chirib yoziladi.
- - + - 2+ NO2+MnO4+H ® NO3+ Mn+ ….. Oksidlovchining qaytarilgan va qaytaruvchining oksidlangan mahsulotlarini ko’rsatuvchi yarim reaksiyalar tuziladi. 2+ MnO4- ® Mn (1) - - NO2 ® NO3 (2) (1) yarim reaksiyaga 1 qoidani (2) yarim reaksiyaga (3) qoidani qo’llaymiz.
- + 2+ MnO4 + 8H +5e ® Mn + 4H2O 2 - - + NO2 + H2O -2e® NO3 + 2H 5 Bu reaksiyalardagi strelkalarni tenglik ishorasiga aylantirish uchun o’ng va chap tomondagi zaryadlar sonini tenglashtirish kerak.
- + 2+ MnO4+H+5e=Mn+4H2O - - + NO2+H2O-2e=NO2+2H Umumiy reaksiyani tuzish uchun oksidlovchi qabul qilgan va qaytaruvchi yo’qotgan elektronlar sonidan foydalanib va eng kichik ko’paytuvchiga ko’paytirib hadma had qo’shamiz.
- - + NO2+H2O -2e=NO3+2H 5 - + 2+ MnO4+8H+5e=Mn+4H2O 2 - - + - + 2+ 5NO2+5H2O+2MnO4+16H=5NO2+10H+2Mn+8H2O O’xshash ionlarni qisqartirib reaksiyaning ion tengalamasini hosil qilamiz.
- - + - 2+ 5NO2+2MnO4+6H=5NO2+2Mn+3H2O Ion tenglamadan molekular tenglamaga o’tish uchun ion tenglamaning chap va o’ng tomoniga mos keladogan anion va kationlarni qo’shamiz, shundan so’ng ionlarni molekulalarga birlashtirib molekular tenglamani hosil qilamiz.
- - + - 2+ 5NO2+ 2MnO4+ 6H= 5NO2 +2Mn + 2H2O + + 2- + 2- + 2- +5K 2K+ 3SO4 5K 2SO4+ 2K SO4 5KNO2+2KMnO4+3H2SO4=5KNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O Oxirgi tenglama oksidlanish-qaytarilish reaksiyasining to’liq molekular
tenglamasi hisoblanadi.
Misol 2.
+7 +4 +2 +6 2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+3H2O Mn+7 +5e ®Mn+2 2 S+4 +2e ®S+6 5 Yarim reaksiya usulida tenglashtirilsa:
2KMnO4+3Na2SO3+H2O=3Na2SO4+2MnO2+2KOH - 2- 2- MnO4+ SO3+H2O→MnO2+ SO4+…… Oksidlovchi uchun (2) qoidani va qaytaruvchi uchun (3) qoidani qo’llab yarim reaksiyalarni yozamiz:
- -