ශක්තිමත්ම ඔක්සිකාරක කාරක හඳුනා ගැනීමට පෙර, මෙම මාතෘකාවට අදාළ න්යායික ගැටළු පැහැදිලි කිරීමට අපි උත්සාහ කරමු.

අර්ථ දැක්වීම

රසායන විද්‍යාවේදී, ඔක්සිකාරක කාරකයක් යනු අන්තර්ක්‍රියා වලදී අනෙකුත් අංශු වලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගන්නා උදාසීන පරමාණු හෝ ආරෝපිත අංශු වේ.

ඔක්සිකාරක කාරක සඳහා උදාහරණ

ශක්තිමත්ම ඔක්සිකාරක කාරකයන් තීරණය කිරීම සඳහා, මෙම දර්ශකය ඔක්සිකරණ මට්ටම මත රඳා පවතින බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස, මැංගනීස් සඳහා පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට් එය +7, එනම්, එය උපරිම වේ.

පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට් ලෙස වඩාත් හොඳින් හඳුන්වන මෙම සංයෝගය සාමාන්‍ය ලෙස ප්‍රදර්ශනය කරයි ඔක්සිකාරක ගුණ. එය තුළ භාවිතා කළ හැක කාබනික රසායනයසිදු කිරීම සඳහා ගුණාත්මක ප්රතික්රියාබහු සම්බන්ධතා සඳහා.

ශක්තිමත්ම ඔක්සිකාරක කාරක නිර්ණය කිරීම, අපි අවධානය යොමු කරනු ඇත නයිට්රික් අම්ලය. එය නිවැරදිව අම්ල රැජින ලෙස හැඳින්වේ, මන්ද මෙම විශේෂිත සංයෝගය තනුක ආකාරයෙන් වුවද හයිඩ්‍රජන් පසු ලෝහ වෝල්ටීයතා විද්‍යුත් රසායනික ශ්‍රේණියේ පිහිටා ඇති ලෝහ සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කළ හැකි බැවිනි.

වඩාත්ම බලගතු ඔක්සිකාරක කාරකයන් සලකා බැලීමේදී, ක්රෝමියම් සංයෝග නොසලකා හැරිය නොහැකිය. ක්‍රෝමියම් ලවණ වඩාත් ප්‍රබල ඔක්සිකාරක කාරකයක් ලෙස සැලකේ, ඒවා ගුණාත්මක විශ්ලේෂණයේදී භාවිතා වේ.

ඔක්සිකාරක කාරක කණ්ඩායම්

උදාසීන අණු සහ ආරෝපිත අංශු (අයන) දෙකම ඔක්සිකාරක කාරක ලෙස සැලකිය හැකිය. අපි පරමාණු විශ්ලේෂණය කරන්නේ නම් රසායනික මූලද්රව්යසමාන ගුණ පෙන්නුම් කරන අතර, ඒවායේ ඉලෙක්ට්‍රෝන හතරේ සිට හත දක්වා අඩංගු වීම අවශ්‍ය වේ.

එය ශක්තිමත් ඔක්සිකාරක ලක්ෂණ පෙන්නුම් කරන p-මූලද්‍රව්‍ය බව වටහාගෙන ඇති අතර මේවාට සාමාන්‍ය නොවන ලෝහ ඇතුළත් වේ.

වඩාත්ම බලගතු ඔක්සිකාරක කාරකය වන්නේ හැලජන් උප සමූහයේ නියෝජිතයෙකු වන ෆ්ලෝරීන් ය.

දුර්වල ඔක්සිකාරක කාරකයන් අතර, ආවර්තිතා වගුවේ සිව්වන කණ්ඩායමේ නියෝජිතයන් සලකා බැලිය හැකිය. වැඩිවන පරමාණුක අරය සමඟ ප්රධාන උප කාණ්ඩවල ඔක්සිකාරක ගුණවල ස්වභාවික අඩුවීමක් පවතී.

මෙම රටාව සැලකිල්ලට ගනිමින්, ඊයම් අවම ඔක්සිකාරක ගුණ පෙන්නුම් කරන බව සටහන් කළ හැකිය.

ශක්තිමත්ම ලෝහ නොවන ඔක්සිකාරක කාරකය වෙනත් පරමාණුවලට ඉලෙක්ට්‍රෝන පරිත්‍යාග කිරීමට හැකියාවක් නැති එකකි.

ක්‍රෝමියම්, මැංගනීස් වැනි මූලද්‍රව්‍ය එය ඇති වන පරිසරය මත රඳා පවතී රසායනික ප්රතික්රියාව, ඔක්සිකරණය පමණක් නොව, ගුණාංග අඩු කිරීම ද ප්රදර්ශනය කළ හැකිය.

මෙම කාර්යය සඳහා අනෙකුත් පරමාණු (අයන) වෙත ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා දෙමින් ඒවායේ ඔක්සිකරණ තත්ත්වය අඩු අගයක සිට ඉහළ අගයකට වෙනස් කළ හැක.

සියලුම උච්ච ලෝහවල අයන, අවම ඔක්සිකරණ මට්ටමකින් වුවද, ප්‍රබල ඔක්සිකාරක ගුණ ප්‍රදර්ශනය කරයි, රසායනික අන්තර්ක්‍රියා වලට ක්‍රියාකාරීව ඇතුල් වේ.

ශක්තිමත් ඔක්සිකාරක කාරක ගැන කතා කරන විට, අණුක ඔක්සිජන් නොසලකා හැරීම වැරදියි. වඩාත් ප්‍රවේශ විය හැකි සහ පුළුල් ලෙස පැතිරුණු ඔක්සිකාරක කාරකයක් ලෙස සැලකෙන්නේ මෙම ද්විපරමාණුක අණුව වන අතර එබැවින් කාබනික සංස්ලේෂණය සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. නිදසුනක් ලෙස, අණුක ඔක්සිජන් ස්වරූපයෙන් ඔක්සිකාරක කාරකයක් ඉදිරිපිටදී, එතනෝල් එතනෝල් බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය, එය ඇසිටික් අම්ලයේ පසුකාලීන සංශ්ලේෂණය සඳහා අවශ්ය වේ. ඔක්සිකරණයෙන් එය ලබා ගත හැක ස්වාභාවික වායුකාබනික මධ්යසාර (මෙතිනෝල්) පවා.

නිගමනය

රෙඩොක්ස් ක්‍රියාවලීන් රසායනික රසායනාගාරයක යම් යම් පරිවර්තනයන් සිදු කිරීම සඳහා පමණක් නොව විවිධ කාබනික සහ අකාබනික නිෂ්පාදන කාර්මික නිෂ්පාදනය සඳහා ද වැදගත් වේ. ප්‍රතික්‍රියාවේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීම සහ ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදනයේ අස්වැන්න වැඩි කිරීම සඳහා නිවැරදි ඔක්සිකාරක කාරක තෝරා ගැනීම ඉතා වැදගත් වන්නේ එබැවිනි.

රෙඩොක්ස් ක්‍රියාවලීන්හි ඔවුන්ගේ ක්‍රියාකාරිත්වය අනුව, ඔවුන්ගේ සහභාගිවන්නන් ඔක්සිකාරක කාරක සහ අඩු කිරීමේ කාරක ලෙස බෙදා ඇත.

ඔක්සිකාරක කාරකවෙනත් පරමාණු වලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගන්නා පරමාණු, අණු හෝ අයන වේ. ඔක්සිකාරක කාරකයේ ඔක්සිකරණ තත්ත්වය අඩු වේ.

ප්රතිෂ්ඨාපනය කරන්නන්- අනෙකුත් පරමාණුවලට ඉලෙක්ට්‍රෝන පරිත්‍යාග කරන පරමාණු, අණු හෝ අයන. අඩු කරන කාරකයේ ඔක්සිකරණ තත්ත්වය වැඩි වේ.

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර, ඔක්සිකාරක කාරකය අඩු වේ, අඩු කරන කාරකය ඔක්සිකරණය වේ, සහ ක්‍රියාවලි දෙකම එකවර සිදු වේ.

ඒ අනුව, ඔක්සිකාරක කාරක සහ අඩු කරන කාරක අන්තර්ක්‍රියා කරන්නේ එවැනි සමානුපාතිකව පිළිගත් සහ අතහැර දැමූ ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව සමාන වේ.

විවිධ මූලද්‍රව්‍යවල පරමාණු මගින් ඔක්සිකරණ හෝ අඩු කිරීමේ ගුණාංගවල නිශ්චිත ප්‍රකාශනය බොහෝ සාධක මත රඳා පවතී. ඒවායින් වඩාත් වැදගත් වන්නේ ආවර්තිතා වගුවේ මූලද්‍රව්‍යයේ පිහිටීම, දී ඇති ද්‍රව්‍යයක මූලද්‍රව්‍යයේ ඔක්සිකරණ තත්ත්වය, ප්‍රතික්‍රියාවේ අනෙකුත් සහභාගිවන්නන්ගේ විශේෂ ගුණාංග (විසඳුම් සඳහා මාධ්‍යයේ ස්වභාවය, ප්‍රතික්‍රියාකාරක සාන්ද්‍රණය, උෂ්ණත්වය, සංකීර්ණ අංශුවල ඒකාකෘතික ගුණ ආදිය)

ඔක්සිකාරක කාරක.

ඔක්සිකාරක කාරක සරල හා සංකීර්ණ ද්රව්ය දෙකම විය හැක. ද්‍රව්‍යවල ඔක්සිකාරක (සහ අඩු කරන) ගුණාංග තීරණය කරන්නේ කුමන සාධකද යන්න තීරණය කිරීමට උත්සාහ කරමු. χ ) මෙම සංකල්පය වෙනත් පරමාණු වලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන ඝනත්වය තමන් වෙත මාරු කිරීමට පරමාණුවකට ඇති හැකියාව පිළිබිඹු කරයි, i.e. ඇත්ත වශයෙන්ම සරල ද්රව්යවල ඔක්සිකාරක බලයේ මිනුමක් වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, ප්රබලතම ඔක්සිකාරක ගුණයන් උපරිම විද්යුත් ඍණ අගයන් සහිත ක්රියාකාරී නොවන ලෝහ මගින් ප්රදර්ශනය කෙරේ. ඉතින්, ෆ්ලෝරීන්එෆ් 2 ඔක්සිකාරක ගුණ පමණක් පෙන්නුම් කරයි, එය වඩාත්ම ඇති බැවින් විශාල වටිනාකමක්χ , 4.1 ට සමාන (Allred-Rochow පරිමාණයෙන්). දෙවන ස්ථානය ඔක්සිජන් O 2 විසින් අල්ලා ගනු ලැබේ χ = 3.5, ඕසෝන් O 3 ඊටත් වඩා ශක්තිමත් ඔක්සිකාරක ගුණ පෙන්වයි. තෙවන ස්ථානය නයිට්‍රජන් විසින් ගනු ලැබේ ( χ =3.07), නමුත් නයිට්‍රජන් අණු N 2 ඉතා ඉහළ ශක්තියක් ඇති බැවින් එහි ඔක්සිකාරක ගුණ දිස්වන්නේ ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී පමණි. පරමාණු ත්‍රිත්ව බන්ධනයකින් සම්බන්ධ වේ. ක්ලෝරීන් සහ බ්‍රෝමීන් තරමක් ප්‍රබල ඔක්සිකාරක ගුණ ඇත.

අනෙක් අතට, ඉලෙක්ට්‍රෝන සෘණතාවයේ අවම අගයන් ලෝහවලට ආවේනික වේ ( χ = 0.8-1.6). මෙයින් අදහස් කරන්නේ ලෝහ පරමාණුවල ආවේණික ඉලෙක්ට්‍රෝන ඉතා ලිහිල් ලෙස රඳවා ඇති අතර ඉහළ විද්‍යුත් සෘණතාවයක් ඇති පරමාණු වෙත පහසුවෙන් ගමන් කළ හැකි බවයි. ශුන්‍ය අංශක දක්වා ලෝහ පරමාණු ප්‍රදර්ශනය කළ හැකියප්රතිෂ්ඨාපනය පමණි

ගුණාංග සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගත නොහැක. වඩාත්ම කැපී පෙනෙන අඩු කිරීමේ ගුණාංග IA සහ IIA කාණ්ඩවල ලෝහ මගින් ප්රදර්ශනය කෙරේ.

සංකීර්ණ ද්රව්යවල රෙඩොක්ස් ගුණ පරමාණුවල ඔක්සිකරණ හැකියාව සඳහා නිර්ණායකය ඔක්සිකරණ මට්ටම විය හැක. උපරිම ඔක්සිකරණ තත්ත්වය අනෙකුත් පරමාණු වෙත සියලුම සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කිරීමට අනුරූප වේ. එවැනි පරමාණුවකට තවදුරටත් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා දිය නොහැකි නමුත් ඒවා පිළිගත හැක්කේ පමණි. මේ අනුව, තුළඋපරිම ඔක්සිකරණ තත්ත්වය, මූලද්‍රව්‍යයකට ප්‍රදර්ශනය කළ හැක්කේ ඔක්සිකාරක ගුණ පමණි 2- ඒ. කෙසේ වෙතත්, ඔක්සිකරණයේ උපරිම මට්ටම ස්වයංක්‍රීයව උච්චාරණය කරන ලද ඔක්සිකාරක ගුණයන් ප්‍රකාශ කිරීම අදහස් නොකරන බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. ශක්තිමත් ඔක්සිකාරක කාරකයක ගුණ සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, අංශුව අස්ථායී, උපරිම ලෙස අසමමිතික, ඉලෙක්ට්‍රෝන ඝනත්වයේ අසමාන ව්‍යාප්තියක් සහිත විය යුතුය. මේ අනුව, තනුක විසඳුම් වලදී සල්ෆේට් අයන SO 4 +6 , එය ඉතා සමමිතික tetrahedral ව්යුහයක් ඇති බැවින්, ඔක්සිකාරක ගුණ පෙන්වන්නේ නැත. සල්ෆියුරික් අම්ලයේ සාන්ද්‍රිත ද්‍රාවණවලදී, අංශුවල සැලකිය යුතු ප්‍රතිශතයක් ඉලෙක්ට්‍රෝන ඝණත්වයේ අසමාන ව්‍යාප්තියක් සහිත අසමමිතික ව්‍යුහයක් ඇති නොබැඳි අණු සහ HSO 4 - අයන ආකාරයෙන් වේ. මෙහි ප්රතිවිපාකයක් ලෙස, සාන්ද්ර සල්ෆියුරික් අම්ලය, විශේෂයෙන් රත් වූ විට, ඉතා ප්රබල ඔක්සිකාරක කාරකයකි.

අනෙක් අතට, මූලද්‍රව්‍යයක අවම ඔක්සිකරණ තත්ත්වය යන්නෙන් අදහස් වන්නේ ලෝහ නොවන පරමාණුව සංයුජතා උප මට්ටම්වලට හැකි උපරිම ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව පිළිගෙන ඇති අතර තවදුරටත් ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගත නොහැකි බවයි. එබැවින්,

අවම ඔක්සිකරණ තත්වයේ ඇති ලෝහ නොවන පරමාණුවලට ප්‍රදර්ශනය කළ හැක්කේ අඩු කිරීමේ ගුණ පමණි.

බව සිහිපත් කළ හැකිය ලෝහ නොවන අවම ඔක්සිකරණ තත්ත්වය කණ්ඩායම් අංකය -8 ට සමාන වේ. සල්ෆියුරික් අම්ලයේ දී මෙන්, අඩු කිරීමේ ගුණාංග අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා අවම ඔක්සිකරණ තත්වයක් පමණක් ප්රමාණවත් නොවේ. උදාහරණයක් ලෙස -3 ඔක්සිකරණ තත්වයේ නයිට්රජන් වේ. ඉතා සමමිතික ඇමෝනියම් අයන NH 4 + ද්‍රාවණයෙහි අතිශයින් දුර්වල අඩු කිරීමේ කාරකයකි. අඩු සමමිතියක් ඇති ඇමෝනියා අණුව රත් වූ විට තරමක් ශක්තිමත් අඩු කිරීමේ ගුණ පෙන්වයි. ඔක්සයිඩ් වලින් අඩු කිරීමේ ප්රතික්රියාව ලබා දිය හැකිය:

3FeO+ 2NH 3 = 3Fe+3H 2 O+N 2.

විද්‍යුත් සෘණතාවයේ අතරමැදි අගයන් සහිත සරල ද්‍රව්‍ය සඳහා ( χ = 1.9 - 2.6), එවිට ලෝහ නොවන සඳහා ඔක්සිකාරක සහ අඩු කිරීමේ ගුණාංග දෙකම ක්රියාත්මක කිරීම අපේක්ෂා කළ හැකිය. එවැනි ද්‍රව්‍යවලට හයිඩ්‍රජන් එච් 2, කාබන් සී, පොස්පරස් පී, සල්ෆර්ස්, අයඩින් අයි 2 සහ සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරීත්වයේ වෙනත් ලෝහ නොවන ද්‍රව්‍ය ඇතුළත් වේ. ස්වභාවිකවම, ලෝහසරල ද්‍රව්‍ය මෙම කාණ්ඩයෙන් බැහැර කර ඇති නිසා ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගත නොහැක.

මෙම ද්‍රව්‍ය, ක්‍රියාකාරී ඔක්සිකාරක කාරක සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරන විට, අඩු කිරීමේ කාරකවල ගුණ ප්‍රදර්ශනය කරන අතර, අඩු කරන කාරක සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන විට, ඒවා ඔක්සිකාරක කාරකවල ගුණ ප්‍රදර්ශනය කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, අපි සල්ෆර් ප්රතික්රියා ලබා දෙන්නෙමු:

0 0 +4 -2 0 0 +2 -2

S+O 2 =SO 2 Fe+S=FeS

ඔබට පෙනෙන පරිදි, පළමු ප්රතික්රියාවේ දී සල්ෆර් අඩු කිරීමේ කාරකයක් වන අතර, දෙවනුව එය ඔක්සිකාරක කාරකයකි.

අතරමැදි ඔක්සිකරණ අවස්ථාවන්හි පරමාණු අඩංගු සංකීර්ණ ද්‍රව්‍ය ඔක්සිකාරක සහ අඩු කිරීමේ කාරක දෙකෙහිම ගුණ ද ප්‍රදර්ශනය කරයි. එවැනි ද්‍රව්‍ය රාශියක් ඇත, එබැවින් අපි වඩාත් සුලභ ඒවා පමණක් නම් කරන්නෙමු. මේවා සල්ෆර් සංයෝග (+4): in ආම්ලික පරිසරය SO 2, සහ ක්ෂාරීය සහ උදාසීන SO 3 2- සහ HSO 3 -.

මෙම සංයෝග අඩු කරන කාරක ලෙස ප්‍රතික්‍රියාවට සම්බන්ධ වන්නේ නම්, ඒවා සල්ෆර් +6 ලෙස ඔක්සිකරණය වේ (ගෑස් අවධියේදී SO 3 ට සහ ද්‍රාවණයේදී SO 4 2-. සල්ෆර් සංයෝග (+4) ක්‍රියාකාරී අඩු කිරීමේ කාරක සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන්නේ නම්. , එවිට මූලද්‍රව්‍ය සල්ෆර් හෝ හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ් වලට පවා අඩුවීමක් සිදුවේ.

SO 2 + 4HI=S+ 2I 2 +2H 2 O - බොහෝ නයිට්‍රජන් සංයෝග ද රෙඩොක්ස් ද්විත්ව භාවය ප්‍රදර්ශනය කරයි. NO 2 නයිට්රයිට් අයන වල හැසිරීම විශේෂ උනන්දුවක් දක්වයි - . ඒවා ඔක්සිකරණය වූ විට, නයිට්රේට් අයන NO 3 සෑදී ඇත

, සහ වායුමය නයිට්‍රජන් මොනොක්සයිඩ් NO අඩු කිරීමේදී. උදාහරණය: 2NaNO 2 + 2NaI+2H 2 SO 4 =I 2 +NO+ 2Na 2 SO 4 +2H 2 O.

අපි තවත් උදාහරණයක් බලමු, මෙවර හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ගැනීම, ඔක්සිජන් වල ඔක්සිකරණ තත්ත්වය (-1) වේ. මෙම ද්‍රව්‍යයේ ඔක්සිකරණය සිදුවන්නේ නම්, ඔක්සිජන් ප්‍රමාණය 0 දක්වා වැඩි වන අතර හයිඩ්‍රජන් වායුව මුදා හැරීම නිරීක්ෂණය කෙරේ:

H 2 O 2 +Cl 2 = 2HCl+O 2.

ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියා වලදී, පෙරොක්සයිඩ් වල ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ තත්ත්වය (-2) දක්වා අඩු වේ, එය ජලය H 2 O හෝ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන OH - ට අනුරූප වේ. උදාහරණයක් ලෙස, අපි බොහෝ විට ප්‍රතිසංස්කරණ කටයුතු වලදී භාවිතා කරන ප්‍රතික්‍රියාවක් ලබා දෙන්නෙමු, එහි දී හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් තනුක ද්‍රාවණයක ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ කළු ඊයම් සල්ෆයිඩ් සුදු සල්ෆේට් බවට පරිවර්තනය වේ: PbS (කළු) + 4H 2 O 2 = PbSO 4 ( සුදු) + 4H 2 O.

ඔක්සිකාරක කාරකමේ අනුව, හඳුන්වාදීමේ කොටස සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා, අපි ප්රධාන ඔක්සිකාරක කාරක, ඔක්සිකාරක සහ අඩු කිරීමේ ගුණාංග දෙකම ප්රදර්ශනය කළ හැකි කාරක සහ ද්රව්ය අඩු කිරීම ඉදිරිපත් කරමු.

ප්රතිෂ්ඨාපනය කරන්නන්:F 2 , O 2 , O 3 , Cl 2 , Br 2 , HNO 3 , H 2 SO 4 (conc.), KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , PbO 2 , NaBiO 3 , Fe 3+ ජලීය අයන විසඳුම ,Cu 2+ ,Ag + .

:H 2 S, (S 2-), HI (I -), HBr (Br -), HCl (දුර්වල), NH 3 (ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී), ජලීය ද්‍රාවණයේ Fe 2+, Cr 2+, Sn 2 + ආදිය.ද්විත්ව ගුණ සහිත ද්රව්ය

:H 2 ,C,P,As,S,I 2 ,CO,H 2 O 2 ,Na 2 O 2 ,NaNO 2 ,SO 2 (SO 3 2-) සහ විධිමත් ලෙස, අතරමැදි උපාධියක් සහිත පරමාණු අඩංගු ද්‍රව්‍ය සියල්ලම පාහේ ඔක්සිකරණය වීම..

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා සඳහා සමීකරණ ඇඳීම

OVR සමීකරණ සකස් කිරීමට ක්රම කිහිපයක් තිබේ. සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ a) ක්රමය,

ඉලෙක්ට්රොනික ශේෂය

b) ඉලෙක්ට්‍රෝන-අයන ශේෂ ක්‍රමය. ක්‍රම දෙකම පදනම් වී ඇත්තේ ඔක්සිකාරක කාරකය සහ අඩු කරන කාරකය අතර එවැනි ප්‍රමාණාත්මක සම්බන්ධතා සොයා ගැනීම මත ය.

දෘශ්‍ය අඩු වුවද ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ ක්‍රමය වඩාත් විශ්වීය වේ. එය පදනම් වන්නේ ආරම්භක හා අවසාන ද්රව්යවල ඔක්සිකාරක සහ අඩු කිරීමේ පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්වයන් වෙනස් කිරීම ගණනය කිරීම මතය. මෙම ක්රමය සමඟ වැඩ කරන විට, මෙම ඇල්ගොරිතම අනුගමනය කිරීම පහසුය.

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවේ අණුක රූප සටහන ලියා ඇත,

පරමාණු වල ඔක්සිකරණ තත්වයන් (සාමාන්‍යයෙන් එය වෙනස් කරන ඒවා) ගණනය කරනු ලැබේ

ඔක්සිකාරක කාරකය සහ අඩු කරන කාරකය තීරණය කරනු ලැබේ,

ඔක්සිකාරක කාරකය විසින් පිළිගත් ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව සහ අඩු කරන කාරකය විසින් ලබා දී ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන ස්ථාපිත කර ඇත.

ලබා දී ඇති සහ ලැබුණු ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යා සමාන වන විට ගුණ කළ විට සංගුණක හමු වේ.

ප්රතික්රියාවේ අනෙකුත් සහභාගිවන්නන් සඳහා සංගුණක තෝරා ගනු ලැබේ.

හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඩ් ඔක්සිකරණ ප්රතික්රියාව සලකා බලමු.

H 2 S + O 2 = SO 2 + H 2 O

මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ දී සල්ෆර් (-2) අඩු කරන කාරකය වන අතර අණුක ඔක්සිජන් ඔක්සිකාරක කාරකය වේ. එවිට අපි ඉලෙක්ට්රොනික ශේෂයක් නිර්මාණය කරමු.

S -2 -6e - →S +4 2 - අඩු කිරීමේ කාරකය සඳහා ගුණ කිරීමේ සාධකය

O 2 +4e - →2O -2 3 - ඔක්සිකාරක කාරකය සඳහා ගුණ කිරීමේ සාධකය

ගුණ කිරීමේ සංගුණක සැලකිල්ලට ගනිමින් අපි ද්රව්යවල සූත්ර ලියන්නෙමු

2H 2 S+ 3O 2 = 2SO 2 +2H 2 O

අපි තවත් අවස්ථාවක් සලකා බලමු - ඇලුමිනියම් නයිට්රේට් Al (NO 3) 3 දිරාපත්වීම. මෙම ද්‍රව්‍යයේ නයිට්‍රජන් පරමාණුවල ඉහළම ඔක්සිකරණ තත්ත්වය (+5) ඇති අතර ඔක්සිජන් පරමාණු අඩුම (-2) වේ. එයින් කියවෙන්නේ නයිට්‍රජන් ඔක්සිකාරක කාරකයක් වන අතර ඔක්සිජන් අඩු කිරීමේ කාරකයක් වනු ඇති බවයි. සියලුම නයිට්‍රජන් නයිට්‍රජන් ඩයොක්සයිඩ් බවට අඩු වන බවත් ඔක්සිජන් අණුක ඔක්සිජන් බවට ඔක්සිකරණය වන බවත් දැනගෙන අපි ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂයක් සකස් කරමු. පරමාණු ගණන සැලකිල්ලට ගනිමින්, අපි ලියන්නෙමු:

3N +5 +3e - → 3N +4 4

2O -2 -4e - →O 2 o 3

එවිට වියෝජන සමීකරණය පහත පරිදි ලියා ඇත: 4Al(NO 3) 3 = Al 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2.

ක්රමය ඉලෙක්ට්රොනික ශේෂයඝන හෝ වායූන් අඩංගු විෂමජාතීය පද්ධතිවල සිදුවන ORR හි සංගුණක තීරණය කිරීම සඳහා සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ.

ද්රාවණවල ඇතිවන ප්රතික්රියා සඳහා, එය සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ ඉලෙක්ට්‍රෝන-අයන ශේෂ ක්‍රමය, අවසාන නිෂ්පාදනවල සංයුතිය මත විවිධ සාධකවල බලපෑම සැලකිල්ලට ගනී.

මෙම ක්‍රමය සැලකිල්ලට ගනී: a) මාධ්‍යයේ ආම්ලිකතාවය, b) ප්‍රතික්‍රියා කරන ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය, c) ද්‍රාවණයේ ප්‍රතික්‍රියා කරන අංශුවල සත්‍ය තත්ත්වය, d) උෂ්ණත්වයේ බලපෑම, ආදිය. ඊට අමතරව, සඳහා මෙම ක්රමයඔක්සිකරණ අංකය භාවිතා කිරීම අවශ්ය නොවේ.

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා විසඳන්නේ කෙසේද යන්න ගැන උනන්දුවක් දක්වන පුද්ගලයෙකුට පිළිතුරු දිය යුත්තේ කුමක්ද? ඒවා විසඳිය නොහැකි ය. කෙසේ වෙතත්, වෙනත් ඕනෑම දෙයක් මෙන්. රසායනඥයින් සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රතික්‍රියා හෝ ඒවායේ සමීකරණ විසඳන්නේ නැත. ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියාවක් (ORR) සඳහා, ඔබට සමීකරණයක් සාදා එහි සංගුණක තැබිය හැකිය. මෙය කරන්නේ කෙසේදැයි බලමු.

ඔක්සිකාරක කාරකය සහ අඩු කිරීමේ කාරකය

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවක් යනු ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් වෙනස් වන ප්‍රතික්‍රියාවකි. මෙය සිදු වන්නේ එක් අංශුවක් එහි ඉලෙක්ට්‍රෝන අත්හැරීම (එය අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස හැඳින්වේ) සහ අනෙක ඒවා (ඔක්සිකාරක කාරකයක්) පිළිගන්නා බැවිනි.

අඩු කිරීමේ නියෝජිතයා, අහිමි ඉලෙක්ට්රෝන, ඔක්සිකරණය, එනම්, එය ඔක්සිකරණ තත්වයේ අගය වැඩි කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඇතුල්වීම: එයින් අදහස් කරන්නේ සින්ක් ඉලෙක්ට්‍රෝන 2 ක් අත්හැරීමයි, එනම් එය ඔක්සිකරණය විය. ඔහු ප්රතිෂ්ඨාපනය කරන්නෙක්. ඉහත උදාහරණයෙන් දැකිය හැකි පරිදි ඔක්සිකරණ මට්ටම වැඩි වී ඇත. - මෙහි සල්ෆර් ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගනී, එනම් එය අඩු වේ. ඇය ඔක්සිකාරක කාරකයකි. එහි ඔක්සිකරණ මට්ටම අඩු විය.

ඉලෙක්ට්‍රෝන එකතු කළ විට ඔක්සිකරණ තත්ත්වය අඩු වන නමුත් ඒවා නැති වූ විට ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව එය වැඩි වන්නේ මන්දැයි යමෙකුට සිතිය හැක. සෑම දෙයක්ම තාර්කිකයි. ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් යනු -1 ආරෝපණයක් සහිත අංශුවකි, එබැවින්, ගණිතමය දෘෂ්ටි කෝණයකින්, ප්‍රවේශය පහත පරිදි කියවිය යුතුය: 0 - (-1) = +1, (-1) යනු ඉලෙක්ට්‍රෝනයයි. එවිට එහි තේරුම: 0 + (-2) = -2, (-2) යනු සල්ෆර් පරමාණුව පිළිගත් ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙකයි.

ක්‍රියාවලි දෙකම සිදුවන ප්‍රතික්‍රියාවක් දැන් සලකා බලන්න:

සෝඩියම් සල්ෆර් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර සෝඩියම් සල්ෆයිඩ් සාදයි. සෝඩියම් පරමාණු ඔක්සිකරණය වන අතර, වරකට එක් ඉලෙක්ට්රෝනයක් ලබා දෙයි, සල්ෆර් පරමාණු අඩු වී දෙකක් ලබා ගනී. කෙසේ වෙතත්, මෙය කඩදාසි මත පමණක් විය හැකිය. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඔක්සිකාරක කාරකය අඩු කරන කාරකය ලබා දුන් ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රමාණයටම එකතු විය යුතුය. ස්වභාවධර්මයේ දී, රෙඩොක්ස් ක්‍රියාවලීන් ඇතුළුව සෑම දෙයකම සමතුලිතතාවය පවත්වා ගනී. අපි මෙම ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂය පෙන්වමු:

ලබා දී ඇති සහ ලැබුණු ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව අතර සම්පූර්ණ ගුණිතය 2. එය සෝඩියම් (2:1=1) සහ සල්ෆර් (2:2=1) මගින් ලබා දෙන ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණනින් බෙදීමේදී මෙම සමීකරණයේ සංගුණක ලැබේ. එනම් සමීකරණයේ දකුණු සහ වම් පැතිවල සල්ෆර් පරමාණුව බැගින් (පොදු ගුණාකාරය සල්ෆර් විසින් පිළිගත් ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණනින් බෙදීමෙන් ලැබෙන අගය) සහ සෝඩියම් පරමාණු දෙකක් තිබිය යුතුය. වම් පැත්තේ ලිඛිත රූප සටහනේ තවමත් ඇත්තේ එක් සෝඩියම් පරමාණුවක් පමණි. සෝඩියම් සූත්‍රය ඉදිරියෙන් 2ක සාධකයක් දමා එය දෙගුණ කරමු. සෝඩියම් පරමාණුවල දකුණු පැත්තේ දැනටමත් 2 (Na2S) අඩංගු වේ.

අපි සරලම රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා සමීකරණයක් සම්පාදනය කර ඇති අතර ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ ක්‍රමය භාවිතයෙන් සංගුණක එහි තබා ඇත.

වඩාත් සංකීර්ණ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා "විසඳන්නේ" කෙසේදැයි බලමු. උදාහරණයක් ලෙස, සාන්ද්ර සල්ෆියුරික් අම්ලය එකම සෝඩියම් සමඟ ප්රතික්රියා කරන විට, හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඩ්, සෝඩියම් සල්ෆේට් සහ ජලය සෑදී ඇත. අපි රූප සටහන ලියා තබමු:

සියලුම මූලද්‍රව්‍යවල පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් අපි තීරණය කරමු:

කලාව වෙනස් කළා. සෝඩියම් සහ සල්ෆර් පමණි. ඔක්සිකරණයේ සහ අඩු කිරීමේ අර්ධ ප්‍රතික්‍රියා අපි ලියන්නෙමු:

අපි 1 (සෝඩියම් ඉලෙක්ට්‍රෝන කීයක් අත්හැර දැමුවාද) සහ 8 (සල්ෆර් විසින් පිළිගන්නා ලද සෘණ ආරෝපණ ගණන) අතර අවම පොදු ගුණාකාරය සොයා ගනිමු, එය 1 න් බෙදන්න, ඉන්පසු 8 න් බෙදන්න. ප්‍රතිඵලය වන්නේ Na සහ S පරමාණු දෙකෙහිම සංඛ්‍යාවයි. දකුණු සහ වම් පසින්.

අපි ඒවා සමීකරණයට ලියන්නෙමු:

අපි තවමත් සල්ෆියුරික් අම්ල සූත්රය ඉදිරිපිට ශේෂ පත්රයේ සිට සංගුණක තබා නැත. අපි වෙනත් ලෝහ, ඇත්නම්, අම්ල අපද්‍රව්‍ය, පසුව H, සහ අවසාන වශයෙන් නොව අවම වශයෙන් අපි ඔක්සිජන් සඳහා පරීක්ෂා කරමු.

මෙම සමීකරණයේ දී, දකුණු හා වම් පසෙහි සෝඩියම් පරමාණු 8 ක් තිබිය යුතුය, සල්ෆියුරික් අම්ල අවශේෂ දෙවරක් භාවිතා වේ. මෙයින් 4ක් ලවණ (Na2SO4 කොටස) බවට පත්වන අතර එකක් H2S බවට පත් වේ, එනම් සල්ෆර් පරමාණු 5ක් පරිභෝජනය කළ යුතුය. අපි සල්ෆියුරික් අම්ල සූත්රය ඉදිරිපිට 5 ක් තබමු.

අපි H පරීක්ෂා කරමු: වම් පැත්තේ 5×2=10 H පරමාණු ඇත, දකුණු පැත්තේ 4 ක් පමණි, එයින් අදහස් කරන්නේ අපි ජලය ඉදිරිපිට 4 ක සංගුණකයක් තබමු (එය හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ් ඉදිරිපිට තැබිය නොහැක. ශේෂයෙන් 1 H2S අණු තිබිය යුතුය, වම් පසින් O පරමාණු 20 ක් ඇත, දකුණු පසින් 4x4 ජලයෙන් ගැලපේ යන්නෙන් අදහස් වන්නේ ක්රියාවන් නිවැරදිව සිදු කර ඇති බවයි.

මෙය රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා විසඳන්නේ කෙසේදැයි විමසූ කෙනෙකුගේ සිතේ තිබිය හැකි එක් ක්‍රියාකාරකමකි. මෙම ප්‍රශ්නය "ORR සමීකරණය අවසන් කිරීම" හෝ "ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදන එකතු කිරීම" අදහස් කරන්නේ නම්, එවැනි කාර්යයක් සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා විද්‍යුත් ශේෂයක් ලබා ගැනීමට හැකි වීම ප්‍රමාණවත් නොවේ. සමහර අවස්ථාවලදී, ඔබ ඔක්සිකරණ / අඩු කිරීමේ නිෂ්පාදන මොනවාද, පරිසරයේ ආම්ලිකතාවයට බලපාන ආකාරය සහ අනෙකුත් ලිපිවල සාකච්ඡා කරනු ලබන විවිධ සාධක පිළිබඳව ඔබ දැනගත යුතුය.

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා - වීඩියෝ

විසඳුමක් සමඟ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා සඳහා උදාහරණ ලබා දීමට පෙර, මෙම පරිවර්තනයන් හා සම්බන්ධ ප්‍රධාන අර්ථ දැක්වීම් අපි ඉස්මතු කරමු.

අන්තර්ක්‍රියා අතරතුර, අඩු වීමකින් (ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගන්නා) ඔක්සිකරණ තත්ත්වය වෙනස් කරන එම පරමාණු හෝ අයන ඔක්සිකාරක කාරක ලෙස හැඳින්වේ. එවැනි ගුණාංග සහිත ද්රව්ය අතර ශක්තිමත් අකාබනික අම්ල: සල්ෆියුරික්, හයිඩ්රොක්ලෝරික්, නයිට්රික්.

ඔක්සිකාරක

ක්ෂාර ලෝහ පර්මැන්ගනේට් සහ ක්‍රෝමේට් ද ප්‍රබල ඔක්සිකාරක කාරක වේ.

ඔක්සිකාරකය ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර ශක්ති මට්ටම සම්පූර්ණ කිරීමට පෙර අවශ්‍ය දේ පිළිගනී (සම්පූර්ණ වින්‍යාසය ස්ථාපිත කිරීම).

අඩු කිරීමේ නියෝජිතයා

ඕනෑම රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා යෝජනා ක්‍රමයක් අඩු කිරීමේ කාරකයක් හඳුනා ගැනීම ඇතුළත් වේ. අන්තර්ක්‍රියා අතරතුර ඒවායේ ඔක්සිකරණ තත්ත්වය වැඩි කළ හැකි අයන හෝ උදාසීන පරමාණු එයට ඇතුළත් වේ (ඒවා වෙනත් පරමාණුවලට ඉලෙක්ට්‍රෝන පරිත්‍යාග කරයි).

සාමාන්‍ය අඩු කිරීමේ කාරකවලට ලෝහ පරමාණු ඇතුළත් වේ.

OVR හි ක්‍රියාවලි

ආරම්භක ද්‍රව්‍යවල ඔක්සිකරණ තත්වයේ වෙනසක් මගින් ඒවා සංලක්ෂිත වන තවත් මොනවාද.

ඔක්සිකරණය සෘණ අංශු මුදා හැරීමේ ක්රියාවලිය ඇතුළත් වේ. අඩු කිරීම යනු වෙනත් පරමාණු (අයන) වලින් ඒවා පිළිගැනීමයි.

විග්‍රහ කිරීමේ ඇල්ගොරිතම

අවසාන රසායන විද්‍යා පරීක්ෂණ සඳහා උසස් පාසල් සිසුන් සූදානම් කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති විවිධ විමර්ශන ද්‍රව්‍යවල විසඳුම් සමඟ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා පිළිබඳ උදාහරණ ඉදිරිපත් කෙරේ.

OGE හි පිරිනමන ඒවාට සාර්ථකව මුහුණ දීම සඳහා සහ ඒකාබද්ධ රාජ්ය විභාග පැවරුම්, රෙඩොක්ස් ක්‍රියාවලි සම්පාදනය කිරීම සහ විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා ඇල්ගොරිතම ප්‍රගුණ කිරීම වැදගත් වේ.

1. පළමුවෙන්ම, රූප සටහනේ යෝජනා කර ඇති ද්‍රව්‍යවල සියලුම මූලද්‍රව්‍ය සඳහා ආරෝපණ අගයන් පවරනු ලැබේ.
2. ප්‍රතික්‍රියාවේ වම් පැත්තේ පරමාණු (අයන) ලියා ඇති අතර, අන්තර්ක්‍රියා අතරතුර ඒවායේ දර්ශක වෙනස් විය.
3. ඔක්සිකරණ තත්ත්වය වැඩි වන විට, "-" ලකුණ භාවිතා වන අතර, ඔක්සිකරණ තත්ත්වය අඩු වන විට, "+".
4. ලබා දී ඇති සහ පිළිගත් ඉලෙක්ට්‍රෝන අතර අවම පොදු ගුණාකාරය (ඉතිරි නොමැතිව බෙදී ඇති සංඛ්‍යාව) තීරණය වේ.
5. ඉලෙක්ට්රෝන මගින් NOC බෙදීමේදී, අපි ස්ටීරියෝ රසායනික සංගුණක ලබා ගනිමු.
6. අපි ඒවා සමීකරණයේ සූත්‍ර ඉදිරියෙන් තබමු.

OGE වෙතින් පළමු උදාහරණය

නවවන ශ්‍රේණියේ දී, සියලුම සිසුන් රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා විසඳන්නේ කෙසේදැයි නොදනී. ඔවුන් බොහෝ වැරදි කරන අතර OGE සඳහා ඉහළ ලකුණු නොලැබෙන්නේ එබැවිනි. ක්‍රියාවන්හි ඇල්ගොරිතම ඉහත දක්වා ඇත, දැන් අපි නිශ්චිත උදාහරණ භාවිතා කර එය සකස් කිරීමට උත්සාහ කරමු.

අධ්‍යාපනයේ මූලික අදියරේ උපාධිධාරීන්ට ලබා දී ඇති යෝජිත ප්‍රතික්‍රියාවේ සංගුණක සැකසීම සම්බන්ධ කාර්යයන්හි විශේෂත්වය නම් සමීකරණයේ වම් සහ දකුණු පැති දෙකම ලබා දී ඇත.

ඔබට ස්වාධීනව අන්තර්ක්‍රියා නිෂ්පාදන සොයා ගැනීමට හෝ නැතිවූ ආරම්භක ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීමට අවශ්‍ය නොවන බැවින් මෙය කාර්යය බෙහෙවින් සරල කරයි.

උදාහරණයක් ලෙස, ප්‍රතික්‍රියාවේ සංගුණක හඳුනා ගැනීම සඳහා විද්‍යුත් ශේෂයක් භාවිතා කිරීමට යෝජනා කෙරේ:

මුලින්ම බැලූ බැල්මට, මෙම ප්රතික්රියාව ස්ටීරියෝ රසායනික සංගුණක අවශ්ය නොවේ. එහෙත්, ඔබගේ දෘෂ්ටිකෝණය තහවුරු කිරීම සඳහා, සියලු මූලද්රව්ය සඳහා ආරෝපණ අංක තිබීම අවශ්ය වේ.

තඹ ඔක්සයිඩ් (2) සහ යකඩ ඔක්සයිඩ් (2) ඇතුළත් ද්විමය සංයෝගවල, ඔක්සිකරණ අවස්ථාවන්හි එකතුව ශුන්‍ය වේ, ඔක්සිජන් සඳහා එය -2, තඹ සහ යකඩ සඳහා මෙම දර්ශකය +2 වේ. සරල ද්රව්යඉලෙක්ට්‍රෝන අත් නොහරින්න (පිළිගන්න එපා) එබැවින් ඒවා ශුන්‍ය ඔක්සිකරණ තත්ත්වයකින් සංලක්ෂිත වේ.

අන්තර්ක්‍රියා අතරතුර ලැබුණු සහ ලබා දුන් ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව "+" සහ "-" ලකුණින් පෙන්වමින් ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂයක් සකස් කරමු.

Fe 0 -2e=Fe 2+.

අන්තර්ක්‍රියා අතරතුර පිළිගත් සහ පරිත්‍යාග කරන ලද ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව සමාන බැවින්, අවම පොදු ගුණාකාර සොයා ගැනීම, ඒකාකෘතික සංගුණක නිර්ණය කිරීම සහ ඒවා යෝජිත අන්තර්ක්‍රියා යෝජනා ක්‍රමයට ඇතුළත් කිරීම තේරුමක් නැත.

කාර්යය සඳහා උපරිම ලකුණු ලබා ගැනීම සඳහා, විසඳුම් සමඟ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා පිළිබඳ උදාහරණ ලිවීමට පමණක් නොව, ඔක්සිකාරක කාරකයේ (CuO) සහ අඩු කිරීමේ කාරකයේ (Fe) සූත්‍රය වෙන වෙනම ලිවීමට ද අවශ්‍ය වේ.

OGE සමඟ දෙවන උදාහරණය

ඔවුන්ගේ අවසාන විභාගය ලෙස රසායන විද්‍යාව තෝරාගෙන ඇති නවවන ශ්‍රේණියේ සිසුන්ට මුහුණ දීමට සිදු විය හැකි විසඳුම් සමඟ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා පිළිබඳ තවත් උදාහරණ ලබා දෙමු.

සමීකරණයේ සංගුණක ස්ථානගත කිරීමට යෝජනා කරන්නේ යැයි සිතමු:

Na+HCl=NaCl+H2.

කාර්යය සමඟ සාර්ථකව කටයුතු කිරීම සඳහා, එක් එක් සරල හා සංකීර්ණ ද්රව්යයේ ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් තීරණය කිරීම මුලින්ම වැදගත් වේ. සෝඩියම් සහ හයිඩ්‍රජන් සඳහා ඒවා සරල ද්‍රව්‍ය බැවින් ශුන්‍යයට සමාන වේ.

හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලයේ හයිඩ්‍රජන් ධනාත්මක ඔක්සිකරණ තත්වයක් ඇති අතර ක්ලෝරීන් සෘණ ඔක්සිකරණ තත්වයක් ඇත. සංගුණක සකස් කිරීමෙන් පසුව, අපි සංගුණක සමඟ ප්රතික්රියාවක් ලබා ගනිමු.

ඒකාබද්ධ රාජ්‍ය විභාගයෙන් පළමුවැන්නා

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා සම්පූර්ණ කරන්නේ කෙසේද? ඒකාබද්ධ රාජ්‍ය විභාගයේ (11 ශ්‍රේණියේ) සොයා ගන්නා ලද විසඳුම් සමඟ උදාහරණ සඳහා හිඩැස් සම්පූර්ණ කිරීම මෙන්ම සංගුණක ස්ථානගත කිරීම අවශ්‍ය වේ.

උදාහරණයක් ලෙස, ඔබ ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂයක් සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව අතිරේක කළ යුතුය:

H 2 S+ HMnO 4 = S+ MnO 2 +...

යෝජිත යෝජනා ක්රමයේ අඩු කිරීමේ නියෝජිතයා සහ ඔක්සිකාරක කාරකය හඳුනා ගන්න.

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා ලිවීමට ඉගෙන ගන්නේ කෙසේද? නියැදිය නිශ්චිත ඇල්ගොරිතමයක් භාවිතා කිරීම උපකල්පනය කරයි.

පළමුව, ගැටලුවේ කොන්දේසි අනුව ලබා දී ඇති සියලුම ද්රව්යවලදී, ඔක්සිකරණ තත්වයන් සකස් කිරීම අවශ්ය වේ.

ඊළඟට, මෙම ක්‍රියාවලියේදී නොදන්නා නිෂ්පාදනයක් බවට පත්විය හැක්කේ කුමන ද්‍රව්‍යදැයි ඔබ විශ්ලේෂණය කළ යුතුය. ඔක්සිකාරක කාරකයක් (මැංගනීස් එහි කාර්යභාරය ඉටු කරයි) සහ අඩු කිරීමේ කාරකයක් (සල්ෆර් එහි කාර්යභාරය) ඇති බැවින්, අපේක්ෂිත නිෂ්පාදනයේ ඔක්සිකරණ තත්වයන් වෙනස් නොවේ, එබැවින් එය ජලය වේ.

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා නිවැරදිව විසඳන්නේ කෙසේදැයි සාකච්ඡා කරමින්, ඊළඟ පියවර වන්නේ විද්‍යුත් සම්බන්ධතාවයක් සම්පාදනය කිරීම බව අපි සටහන් කරමු:

Mn +7 3 e= Mn +4 ;

S -2 2e= S 0 ලබා දෙයි.

මැංගනීස් කැටායන අඩු කරන කාරකයක් වන අතර සල්ෆර් ඇනායන සාමාන්‍ය ඔක්සිකාරක කාරකයකි. ලැබුණු සහ පරිත්‍යාග කරන ලද ඉලෙක්ට්‍රෝන අතර කුඩාම ගුණාකාරය 6 වන බැවින්, අපට සංගුණක ලැබේ: 2, 3.

අවසාන පියවර වනුයේ මුල් සමීකරණයට සංගුණක ඇතුළත් කිරීමයි.

3H 2 S+ 2HMnO 4 = 3S+ 2MnO 2 + 4H 2 O.

ඒකාබද්ධ රාජ්‍ය විභාගයේ OVR හි දෙවන නියැදිය

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා නිවැරදිව සකස් කරන්නේ කෙසේද? ක්‍රියාවන්හි ඇල්ගොරිතම සකස් කිරීමට විසඳුම් සමඟ උදාහරණ ඔබට උපකාරී වනු ඇත.

ප්‍රතික්‍රියාවේ හිඩැස් පිරවීම සඳහා විද්‍යුත් ශේෂ ක්‍රමය භාවිතා කිරීමට යෝජනා කෙරේ:

PH 3 + HMnO 4 = MnO 2 +…+...

අපි සියලුම මූලද්රව්යවල ඔක්සිකරණ තත්වයන් සකස් කරමු. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, ඔක්සිකාරක ගුණ මැංගනීස් මගින් ප්‍රකාශ වන අතර එය සංයුතියේ කොටසක් වන අතර අඩු කිරීමේ කාරකය පොස්පරස් විය යුතුය, එහි ඔක්සිකරණ තත්වය පොස්පරික් අම්ලයේ ධනාත්මක බවට වෙනස් කරයි.

උපකල්පනයට අනුව, අපි ප්රතික්රියා යෝජනා ක්රමය ලබා ගනිමු, පසුව අපි ඉලෙක්ට්රෝන ශේෂ සමීකරණය සම්පාදනය කරමු.

P -3 8 e ලබා දෙන අතර P +5 බවට හැරේ;

Mn +7 3e ගනී, Mn +4 බවට පත් වේ.

LOC 24 වනු ඇත, එබැවින් පොස්පරස් 3 හි ස්ටීරියෝමිතික සංගුණකය සහ මැංගනීස් -8 තිබිය යුතුය.

ප්‍රති result ලය වන ක්‍රියාවලියට අපි සංගුණක තබමු, අපට ලැබෙන්නේ:

3 PH 3 + 8 HMnO 4 = 8 MnO 2 + 4H 2 O+ 3 H 3 PO 4.

ඒකාබද්ධ රාජ්ය විභාගයෙන් තුන්වන උදාහරණය

ඉලෙක්ට්‍රෝන අයන සමතුලිතතාවය භාවිතා කරමින්, ඔබ ප්‍රතික්‍රියාවක් නිර්මාණය කළ යුතුය, අඩු කිරීමේ කාරකය සහ ඔක්සිකාරක කාරකය සඳහන් කරන්න.

KMnO 4 + MnSO 4 +…= MnO 2 +…+ H2SO 4.

ඇල්ගොරිතමයට අනුව, අපි එක් එක් මූලද්රව්යයේ ඔක්සිකරණ තත්වයන් සකස් කරමු. ඊළඟට, අපි ක්රියාවලියේ දකුණු සහ වම් කොටස්වල මග හැරුණු එම ද්රව්ය තීරණය කරමු. මෙහිදී අඩු කරන කාරකයක් සහ ඔක්සිකාරක කාරකයක් ලබා දී ඇති නිසා අතුරුදහන් වූ සංයෝගවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් වෙනස් නොවේ. නැතිවූ නිෂ්පාදනය ජලය වනු ඇත, සහ ආරම්භක සංයෝගය පොටෑසියම් සල්ෆේට් වනු ඇත. අපි ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂයක් සකස් කරන ප්‍රතික්‍රියා යෝජනා ක්‍රමයක් ලබා ගනිමු.

Mn +2 -2 e= Mn +4 3 අඩු කිරීමේ නියෝජිතයා;

Mn +7 +3e= Mn +4 2 ඔක්සිකාරක කාරකය.

අපි සමීකරණයට සංගුණක ලියන්නෙමු, ක්‍රියාවලියේ දකුණු පැත්තේ ඇති මැංගනීස් පරමාණු සාරාංශ කරයි, මන්ද එය අසමානුපාතික ක්‍රියාවලියට සම්බන්ධ වේ.

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

නිගමනය

ජීවීන්ගේ ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා විශේෂ වැදගත්කමක් දරයි. OVR හි උදාහරණ වන්නේ කුණුවීම, පැසවීම, ස්නායු ක්රියාකාරිත්වය, ශ්වසනය සහ පරිවෘත්තීය ක්රියාවලීන් වේ.

ඔක්සිකරණය සහ අඩු කිරීම ලෝහමය සහ සඳහා අදාළ වේ රසායනික කර්මාන්තයඑවැනි ක්රියාවලීන්ට ස්තූතිවන්ත වන අතර, ඒවායේ සංයෝගවලින් ලෝහ නැවත යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම, රසායනික විඛාදනයෙන් ආරක්ෂා කිරීම සහ ඒවා සැකසීමට හැකි වේ.

කාබනික ද්‍රව්‍යවල රෙඩොක්ස් ක්‍රියාවලියක් සම්පාදනය කිරීම සඳහා, යම් ක්‍රියා ඇල්ගොරිතමයක් භාවිතා කිරීම අවශ්‍ය වේ. පළමුව, යෝජිත යෝජනා ක්‍රමයේ, ඔක්සිකරණ තත්වයන් සකසා ඇත, පසුව දර්ශකය වැඩි කළ (අඩු වූ) මූලද්‍රව්‍ය තීරණය කරනු ලබන අතර ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂය සටහන් වේ.

ඔබ ඉහත යෝජනා කර ඇති ක්‍රියා අනුපිළිවෙල අනුගමනය කරන්නේ නම්, ඔබට පරීක්ෂණ වලදී ලබා දෙන කාර්යයන් සමඟ පහසුවෙන් මුහුණ දිය හැකිය.

ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ ක්‍රමයට අමතරව, අර්ධ ප්‍රතික්‍රියා සම්පාදනය කිරීමෙන් සංගුණක සැකසීම ද කළ හැකිය.

ප්‍රතික්‍රියා කරන ද්‍රව්‍ය ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු කරන ප්‍රතික්‍රියා, එමගින් ප්‍රතික්‍රියා කරන ද්‍රව්‍ය සෑදෙන මූලද්‍රව්‍යවල පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් වෙනස් කරන ප්‍රතික්‍රියා මේවාට ඇතුළත් වේ.

උදාහරණ වශයෙන්:

Zn + 2H + → Zn 2+ + H 2,

FeS 2 + 8HNO 3 (conc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,

අතිමහත් බහුතරය රසායනික ප්රතික්රියාරෙඩොක්ස් වලට අයත්, ඔවුන් අතිශයින් වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.

ඔක්සිකරණය යනු පරමාණුවක්, අණුවක් හෝ අයනයක් මගින් ඉලෙක්ට්‍රෝන අහිමි වීමේ ක්‍රියාවලියයි.

පරමාණුවක් එහි ඉලෙක්ට්‍රෝන අත්හැරියහොත් එය ධන ආරෝපණයක් ලබා ගනී.

උදාහරණ වශයෙන්:

Al - 3e - = Al 3+

H 2 - 2e - = 2H +

ඔක්සිකරණයේදී ඔක්සිකරණ තත්ත්වය වැඩිවේ.

සෘණ ආරෝපිත අයනයක් (ආරෝපණ -1), උදාහරණයක් ලෙස Cl -, ඉලෙක්ට්‍රෝන 1 ක් ලබා දෙන්නේ නම්, එය උදාසීන පරමාණුවක් බවට පත් වේ:

2Cl - - 2e - = Cl 2

ධන ආරෝපිත අයනයක් හෝ පරමාණුවක් ඉලෙක්ට්‍රෝන අත්හරින්නේ නම්, එහි ධන ආරෝපණයේ විශාලත්වය ලබා දී ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන අනුව වැඩිවේ.

Fe 2+ - e - = Fe 3+

අඩු කිරීම යනු පරමාණුවක්, අණුවක් හෝ අයනයක් මගින් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගැනීමේ ක්‍රියාවලියයි.

පරමාණුවක් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගන්නේ නම්, එය සෘණ ආරෝපිත අයනයක් බවට පත්වේ.

උදාහරණ වශයෙන්:

Сl 2 + 2е- = 2Сl -

S + 2е - = S 2-

ධන ආරෝපිත අයනයක් ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගන්නේ නම්, එහි ආරෝපණය අඩු වේ:

Fe 3+ + e- = Fe 2+

නැතහොත් එය උදාසීන පරමාණුවකට යා හැකිය:

Fe 2+ + 2e- = Fe 0

ඔක්සිකාරක කාරකයක් යනු ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගන්නා පරමාණුවක්, අණුවක් හෝ අයනයකි. අඩු කරන කාරකයක් යනු ඉලෙක්ට්‍රෝන පරිත්‍යාග කරන පරමාණුවක්, අණුවක් හෝ අයනයක් වේ.

ප්රතික්රියාව අතරතුර ඔක්සිකාරක කාරකය අඩු වේ, අඩු කිරීමේ නියෝජිතයා ඔක්සිකරණය වේ.

ඔක්සිකරණය සෑම විටම අඩු කිරීම සමඟ ඇති අතර, අනෙක් අතට, අඩු කිරීම සෑම විටම ඔක්සිකරණය සමඟ සම්බන්ධ වේ, එය සමීකරණ මගින් ප්රකාශ කළ හැකිය:

අඩු කිරීමේ කාරකය - e - ↔ ඔක්සිකාරක කාරකය

ඔක්සිකාරක කාරකය + ඊ - ↔ අඩු කිරීමේ කාරකය

එබැවින්, රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රතිවිරුද්ධ ක්‍රියාවලීන් දෙකක එකමුතුව නියෝජනය කරයි - ඔක්සිකරණය සහ අඩු කිරීම

වඩාත්ම වැදගත් අඩු කිරීමේ සහ ඔක්සිකාරක කාරක

ඉලෙක්ට්රොනික ශේෂ ක්රමය.

OVR සමාන කිරීම සඳහා, ක්‍රම කිහිපයක් භාවිතා කරනු ලැබේ, එයින් එකක් අපි දැන් සලකා බලමු - විද්‍යුත් ශේෂ ක්‍රමය.

ඇලුමිනියම් සහ ඔක්සිජන් අතර ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා සමීකරණය ලියන්න:

Al + O 2 = Al 2 O 3

මෙම සමීකරණයේ සරල බව නිසා රැවටෙන්න එපා. අපගේ කර්තව්‍යය වන්නේ අනාගතයේදී ඔබට වඩාත් සංකීර්ණ ප්‍රතික්‍රියා සමාන කිරීමට ඉඩ සලසන ක්‍රමයක් තේරුම් ගැනීමයි.

ඉතින්, ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ ක්‍රමය කුමක්ද? ශේෂය සමානාත්මතාවයයි. එබැවින්, යම් ප්‍රතික්‍රියාවක දී එක් මූලද්‍රව්‍ය අත්හරින සහ අනෙක් මූලද්‍රව්‍ය පිළිගන්නා ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව සමාන කළ යුතුය. මුලදී, ඇලුමිනියම් සහ ඔක්සිජන් වල විවිධ ඔක්සිකරණ තත්වයන්ගෙන් දැකිය හැකි පරිදි, මෙම ප්රමාණය වෙනස් ලෙස පෙනේ:

Al 0 + O 2 0 = Al 2 +3 O 3 -2

ඇලුමිනියම් ඉලෙක්ට්‍රෝන අත්හරියි (ධන ඔක්සිකරණ තත්වයක් ලබා ගනී), ඔක්සිජන් ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගනී (සෘණ ඔක්සිකරණ තත්වයක් ලබා ගනී). +3 ඔක්සිකරණ තත්ත්වය ලබා ගැනීම සඳහා ඇලුමිනියම් පරමාණුවක් ඉලෙක්ට්‍රෝන 3ක් අත්හැරිය යුතුය. ඔක්සිජන් අණුවක්, -2 ඔක්සිකරණ තත්වයක් සහිත ඔක්සිජන් පරමාණු බවට පත් කිරීම සඳහා, ඉලෙක්ට්රෝන 4 ක් පිළිගත යුතුය:

Al 0 - 3e- = Al +3

O 2 0 + 4e- = 2O -2

ලබා දී ඇති සහ ලැබුණු ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන සමාන වීමට නම්, පළමු සමීකරණය 4 න් ද, දෙවැන්න 3 න් ද ගුණ කළ යුතු ය. මෙය සිදු කිරීම සඳහා, ලබා දී ඇති සහ ලැබුණු ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යා ඉහළට සහ පහළට ගෙන යාම ප්‍රමාණවත් වේ. ඉහත රූප සටහනේ පෙන්වා ඇති පරිදි රේඛා.

දැන් සමීකරණයේ අපි අඩු කරන කාරකයට (Al) පෙර සොයාගත් සංගුණකය 4 ද ඔක්සිකාරක කාරකය (O 2) ට පෙර සොයාගත් සංගුණකය 3 ද තැබුවහොත්, ලබා දී ඇති සහ ලැබුණු ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන සමාන වී 12 ට සමාන වේ. ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂය අත්කරගෙන ඇත. Al 2 O 3 ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදනයට පෙර 2 සංගුණකයක් අවශ්‍ය බව දැකගත හැක. දැන් රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවේ සමීකරණය සමාන වේ:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

ඉලෙක්ට්රොනික ශේෂ ක්රමයේ සියලු වාසි ඔක්සිජන් සමඟ ඇලුමිනියම් ඔක්සිකරණයට වඩා සංකීර්ණ අවස්ථාවන්හිදී පෙනී යයි.

උදාහරණයක් ලෙස, සුප්‍රසිද්ධ “පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට්” - පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට් KMnO 4 - ඔක්සිකරණ තත්වයේ +7 හි Mn පරමාණුව හේතුවෙන් ප්‍රබල ඔක්සිකාරක කාරකයකි. ක්ලෝරීන් ඇනායන Cl පවා - එය ඉලෙක්ට්රෝනයක් ලබා දෙයි, ක්ලෝරීන් පරමාණුවක් බවට හැරේ. මෙය සමහර විට රසායනාගාරයේ ක්ලෝරීන් වායුව නිපදවීමට භාවිතා කරයි:

K + Mn +7 O 4 -2 + K + Cl - + H 2 SO 4 = Cl 2 0 + Mn +2 SO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ රූප සටහනක් නිර්මාණය කරමු:

Mn +7 + 5e- = Mn +2

2Cl - - 2e- = Cl 2 0

දෙක සහ පහ යනු සමීකරණයේ ප්‍රධාන සංගුණකය වන අතර එයට ස්තූතිවන්ත වන අතර අනෙකුත් සියලුම සංගුණක තෝරා ගැනීම පහසුය. Cl 2 ට පෙර ඔබ 5 (හෝ KСl ට පෙර 2 × 5 = 10) සංගුණකයක් තැබිය යුතුය, සහ KMnO 4 ට පෙර - 2 සංගුණකය. අනෙකුත් සියලුම සංගුණක මෙම සංගුණක දෙකට බැඳී ඇත. සරලව ඉලක්කම් හැපීම මගින් ක්‍රියා කරනවාට වඩා මෙය ඉතා පහසුයි.

2 KMnO 4 + 10KCl + 8H 2 SO 4 = 5 Cl 2 + 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O

K පරමාණු සංඛ්යාව (වම් පරමාණු 12) සමාන කිරීම සඳහා, සමීකරණයේ දකුණු පැත්තේ K 2 SO 4 ඉදිරිපිට 6 සංගුණකයක් තැබීම අවශ්ය වේ, අවසාන වශයෙන්, ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන් සමාන කිරීම සඳහා එය ප්රමාණවත් වේ H 2 SO 4 සහ H 2 O ඉදිරිපිට 8 සංගුණකයක් තැබීමට. අපි එහි අවසාන ආකෘතියේ සමීකරණය ලබා ගනිමු.

ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ ක්‍රමය, අප දකින පරිදි, රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා වල සමීකරණවල සාමාන්‍ය සංගුණක තේරීම බැහැර නොකරයි, නමුත් එවැනි තේරීමක් සැලකිය යුතු ලෙස පහසු කළ හැකිය.

පැලේඩියම් (II) නයිට්‍රේට් ද්‍රාවණයක් සමඟ තඹ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා සමීකරණයක් ඇඳීම. අපි ප්‍රතික්‍රියාවේ ආරම්භක සහ අවසාන ද්‍රව්‍යවල සූත්‍ර ලියා ඔක්සිකරණ තත්වයන්හි වෙනස්කම් පෙන්වමු:

අඩු කරන කාරකයක් සහ ඔක්සිකාරක කාරකයක් සමඟ සංගුණක 1 ට සමාන වේ. අවසාන ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණය වන්නේ:

Cu + Pd(NO 3) 2 = Cu(NO 3) 2 + Pd

ඔබට පෙනෙන පරිදි සමස්ත ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන නොපෙන්වයි.

සමීකරණයේ නිවැරදි බව පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, අපි එහි දකුණු සහ වම් පැතිවල එක් එක් මූලද්රව්යයේ පරමාණු ගණන ගණනය කරමු. උදාහරණයක් ලෙස, දකුණු පැත්තේ ඔක්සිජන් පරමාණු 6 ක් ඇත, වම් පරමාණු 6 ක් ද ඇත; පැලේඩියම් 1 සහ 1; තඹ ද 1 සහ 1 වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ සමීකරණය නිවැරදිව ලියා ඇති බවයි.

මෙම සමීකරණය අයනික ආකාරයෙන් නැවත ලියමු:

Cu + Pd 2+ + 2NO 3 - = Cu 2+ + 2NO 3 - + Pd

සමාන අයන අඩු කිරීමෙන් පසුව අපට ලැබේ

Cu + Pd 2+ = Cu 2+ + Pd

සාන්ද්‍ර හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය සමඟ මැංගනීස් (IV) ඔක්සයිඩ් අන්තර්ක්‍රියා සඳහා ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණයක් ඇඳීම

(මෙම ප්‍රතික්‍රියාව භාවිතයෙන් ක්ලෝරීන් රසායනාගාරයේදී නිපදවනු ලැබේ).

ප්‍රතික්‍රියාවේ ආරම්භක සහ අවසාන ද්‍රව්‍යවල සූත්‍ර සටහන් කරමු:

HCl + MnO 2 → Cl 2 + MnCl 2 + H 2 O

ප්‍රතික්‍රියාවට පෙර සහ පසු පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් වෙනස් වීම අපි පෙන්වමු:

ක්ලෝරීන් සහ මැංගනීස් පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් වෙනස් වන බැවින් මෙම ප්‍රතික්‍රියාව රෙඩොක්ස් වේ. HCl යනු අඩු කරන කාරකයකි, MnO 2 ඔක්සිකාරක කාරකයකි. අපි ඉලෙක්ට්රොනික සමීකරණ සම්පාදනය කරමු:

සහ අඩු කරන කාරකය සහ ඔක්සිකාරක කාරකය සඳහා සංගුණක සොයා ගන්න. ඒවා පිළිවෙලින් 2 සහ 1 ට සමාන වේ. සංගුණකය 2 (සහ 1 නොවේ) සකසා ඇත්තේ -1 ඔක්සිකරණ තත්වයක් සහිත ක්ලෝරීන් පරමාණු 2ක් ඉලෙක්ට්‍රෝන 2ක් ලබා දෙන බැවිනි. මෙම සංගුණකය දැනටමත් ඉලෙක්ට්‍රොනික සමීකරණයේ ඇත:

2HCl + MnO 2 → Cl 2 + MnCl 2 + H 2 O

අනෙකුත් ප්රතික්රියාකාරක ද්රව්ය සඳහා සංගුණක අපි සොයා ගනිමු. විද්‍යුත් සමීකරණ වලින් පැහැදිලි වන්නේ HCl 2 mol සඳහා MnO 2 mol 1ක් ඇති බවයි. කෙසේ වෙතත්, ද්විත්ව ආරෝපිත මැංගනීස් අයනය බැඳීමට තවත් අම්ල 2 මවුලයක් අවශ්ය බව සැලකිල්ලට ගනිමින්, අඩු කිරීමේ නියෝජිතයා ඉදිරිපිට 4 ක සංගුණකයක් තැබිය යුතුය. අවසාන සමීකරණය වේ

4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

සමීකරණය ලිවීමේ නිරවද්‍යතාවය පරීක්ෂා කිරීම එක් මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණු ගණන ගණනය කිරීමට සීමා කළ හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස ක්ලෝරීන්: වම් පැත්තේ 4 සහ දකුණු පැත්තේ 2 + 2 = 4.

ඉලෙක්ට්‍රෝන සමතුලිත ක්‍රමය මඟින් ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණ අණුක ආකාරයෙන් නිරූපණය වන බැවින් ඒවා සම්පාදනය කර සත්‍යාපනය කිරීමෙන් පසු අයනික ආකාරයෙන් ලිවිය යුතුය.

අයනික ආකාරයෙන් සමීකරණය නැවත ලියමු:

4Н + + 4Сl - + МnО 2 = Сl 2 + Мn 2 + + 2Сl - + 2Н 2 О

සහ සමීකරණයේ දෙපැත්තේ සමාන අයන අවලංගු කිරීමෙන් පසුව අපට ලැබේ

4H + + 2Cl - + MnO 2 = Cl 2 + Mn 2 + + 2H 2 O

පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට් ආම්ලික ද්‍රාවණයක් සමඟ හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ් ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා සමීකරණයක් ඇඳීම.

ප්‍රතික්‍රියා යෝජනා ක්‍රමය ලියන්නෙමු - ආරම්භක සහ ප්‍රතිඵල ද්‍රව්‍යවල සූත්‍ර:

H 2 S + KMnO 4 + H 2 SO 4 → S + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

එවිට අපි ප්‍රතික්‍රියාවට පෙර සහ පසු පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන්හි වෙනස පෙන්වමු:

සල්ෆර් සහ මැංගනීස් පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් වෙනස් වේ (H 2 S යනු අඩු කිරීමේ කාරකයකි, KMnO 4 ඔක්සිකාරක කාරකයකි). අපි ඉලෙක්ට්රොනික සමීකරණ සම්පාදනය කරමු, i.e. ඉලෙක්ට්‍රෝන අලාභය සහ ලාභය යන ක්‍රියාවලීන් අපි නිරූපණය කරමු:

අවසාන වශයෙන්, ඔක්සිකාරක කාරකය සහ අඩු කිරීමේ කාරකය සඳහා සංගුණක සහ පසුව අනෙකුත් ප්‍රතික්‍රියාකාරක සඳහා අපි සොයා ගනිමු. ඉලෙක්ට්‍රොනික සමීකරණ වලින් අපට 5 mol H 2 S සහ 2 mol KMnO 4 ගත යුතු බව පැහැදිලිය, එවිට අපට mol S පරමාණු 5 ක් සහ mol MnSO 4 ලැබේ. ඊට අමතරව, සමීකරණයේ වම් සහ දකුණු පැතිවල ඇති පරමාණු සංසන්දනය කිරීමෙන්, 1 mol K 2 SO 4 සහ 8 mol ජලය ද සෑදී ඇති බව අපට පෙනී යයි. අවසාන ප්රතික්රියා සමීකරණය වනු ඇත

5Н 2 S + 2КМnО 4 + ЗН 2 SO 4 = 5S + 2МnSO 4 + К 2 SO 4 + 8Н 2 О

සමීකරණය ලිවීමේ නිවැරදි බව තහවුරු වන්නේ එක් මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණු ගණනය කිරීමෙනි, උදාහරණයක් ලෙස ඔක්සිජන්; වම් පැත්තේ 2 4 + 3 4 = 20 සහ දකුණු පැත්තේ 2 4 + 4 + 8 = 20 ඇත.

අපි අයනික ආකාරයෙන් සමීකරණය නැවත ලියන්නෙමු:

5H 2 S + 2MnO 4 - + 6H + = 5S + 2Mn 2+ + 8H 2 O

නිවැරදිව ලියා ඇති ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණයක් යනු ද්‍රව්‍ය ස්කන්ධය සංරක්ෂණය කිරීමේ නීතියේ ප්‍රකාශනයක් බව දන්නා කරුණකි. එබැවින්, ආරම්භක ද්රව්ය සහ ප්රතික්රියා නිෂ්පාදනවල එකම පරමාණු සංඛ්යාව සමාන විය යුතුය. ගාස්තු ද සුරැකිය යුතුය. ආරම්භක ද්‍රව්‍යවල ආරෝපණ එකතුව සෑම විටම ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදනවල ආරෝපණ එකතුවට සමාන විය යුතුය.

ඉලෙක්ට්‍රෝන-අයන සමතුලිත ක්‍රමය ඉලෙක්ට්‍රෝන සමතුලිත ක්‍රමයට සාපේක්ෂව වඩාත් විශ්වීය වන අතර බොහෝ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා වල සංගුණක තෝරාගැනීමේදී ප්‍රතික්ෂේප කළ නොහැකි වාසියක් ඇත. කාබනික සංයෝග, ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන් නිර්ණය කිරීමේ ක්රියා පටිපාටිය පවා ඉතා සංකීර්ණ වේ.

OVR වර්ගීකරණය

රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා වල ප්‍රධාන වර්ග තුනක් තිබේ:

1) අන්තර් අණුක ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ ප්රතික්රියා
(ඔක්සිකාරක කාරකය සහ අඩු කරන කාරකය විවිධ ද්රව්ය වන විට);

2) අසමාන ප්රතික්රියා
(එකම ද්රව්යය ඔක්සිකාරක කාරකයක් සහ අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස සේවය කළ හැකි විට);

3) අන්තර් අණුක ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ ප්රතික්රියා
(අණුවේ එක් කොටසක් ඔක්සිකාරක කාරකයක් ලෙසත් අනෙක් කොටස අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙසත් ක්‍රියා කරන විට)

ප්‍රතික්‍රියා වර්ග තුනක උදාහරණ බලමු.

1. අන්තර් අණුක ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියා යනු මෙම ඡේදයේ අප දැනටමත් සාකච්ඡා කර ඇති සියලුම ප්‍රතික්‍රියා වේ.
අපි තව ටිකක් බලමු දුෂ්කර නඩුව, ඔක්සිකාරක කාරකය ප්‍රතික්‍රියාවේ දී පරිභෝජනය කළ නොහැකි විට, එහි කොටසක් සාමාන්‍ය - රෙඩොක්ස් නොවන හුවමාරු ප්‍රතික්‍රියාවකට සම්බන්ධ වන බැවින්:

Cu 0 + H + N +5 O 3 -2 = Cu +2 (N +5 O 3 -2) 2 + N +2 O -2 + H 2 O

සමහර NO 3 - අංශු ඔක්සිකාරක කාරකයක් ලෙස ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී වන අතර නයිට්‍රික් ඔක්සයිඩ් NO නිපදවන අතර සමහර NO 3 - අයන Cu (NO 3) 2 තඹ සංයෝගයට නොවෙනස්ව ගමන් කරයි. ඉලෙක්ට්රොනික ශේෂයක් නිර්මාණය කරමු:

Cu 0 - 2e- = Cu +2

N +5 + 3e- = N +2

අපි Cu සහ Cu(NO 3) 2 ඉදිරියෙන් තඹ සඳහා සොයාගත් සංගුණකය 3 තබමු. නමුත් සංගුණකය 2 තැබිය යුත්තේ NO ට ඉදිරියෙන් පමණි, මන්ද එහි ඇති සියලුම නයිට්‍රජන් රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී වූ බැවිනි. HNO 3 ට ඉදිරියෙන් 2 ක සාධකයක් තැබීම වරදක් වනු ඇත, මන්ද මෙම ද්‍රව්‍යයට ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමට සහභාගී නොවන නයිට්‍රජන් පරමාණු ද ඇතුළත් වන අතර Cu(NO 3) 2 නිෂ්පාදනයේ කොටසක් වේ (NO 3 අංශු - මෙහි සමහර විට "අයන" -නිරීක්ෂක" ලෙස හැඳින්වේ).

ඉතිරි සංගුණක දැනටමත් සොයාගෙන ඇති ඒවා භාවිතයෙන් පහසුවෙන් තෝරා ගත හැකිය:

3 Cu + 8HNO 3 = 3 Cu(NO 3) 2 + 2 NO + 4H 2 O

2. සමානුපාතික ප්‍රතික්‍රියා ඇති වන්නේ එකම ද්‍රව්‍යයේ අණු එකිනෙක ඔක්සිකරණය හා අඩු කිරීමේ හැකියාව ඇති විටය. ද්‍රව්‍යයේ අතරමැදි ඔක්සිකරණ තත්වයක කිසියම් මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණු අඩංගු නම් මෙය කළ හැකි වේ.

ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ඔක්සිකරණ තත්ත්වය අඩු හෝ වැඩි විය හැක. උදාහරණ වශයෙන්:

HN +3 O 2 = HN +5 O 3 + N +2 O + H 2 O

මෙම ප්‍රතික්‍රියාව HNO 2 සහ HNO 2 අතර ප්‍රතික්‍රියාවක් ලෙස ඔක්සිකාරක කාරකයක් සහ අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන සමතුලිත ක්‍රමය භාවිතයෙන් නිරූපණය කළ හැක:

HN +3 O 2 + HN +3 O 2 = HN +5 O3 + N +2 O + H 2 O

N +3 - 2e- = N +5

N +3 + e- = N +2

අපි සමීකරණය ලබා ගනිමු:

2HNO 2 + 1HNO 2 = 1 HNO 3 + 2 NO + H 2 O

නැතහොත්, HNO 2 හි මවුල එකට එකතු කිරීම:

3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O

අන්තර් අණුක ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියා සිදු වන්නේ ඔක්සිකාරක පරමාණු සහ අඩු කරන පරමාණු අණුවක යාබදව ඇති විටය. රත් වූ විට බර්තොලට් ලුණු KClO 3 දිරාපත් වීම සලකා බලමු:

KCl +5 O 3 -2 = KCl - + O 2 0

මෙම සමීකරණය ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ අවශ්‍යතාවයට ද අවනත වේ:

Cl +5 + 6e- = Cl -

2O -2 - 2e- = O 2 0

මෙහිදී දුෂ්කරතාවයක් පැන නගී - සොයාගත් සංගුණක දෙකෙන් KClO 3 ඉදිරිපිට තැබිය යුත්තේ කුමන සංගුණකයද - සියල්ලට පසු, මෙම අණුවේ ඔක්සිකාරක කාරකයක් සහ අඩු කිරීමේ කාරකයක් අඩංගු වේ.

එවැනි අවස්ථාවන්හිදී, සොයාගත් සංගුණක නිෂ්පාදන ඉදිරිපිට තබා ඇත:

KClO 3 = 2KCl + 3O 2

KClO 3 ට පෙර 2 ගුණයකින් තිබිය යුතු බව දැන් පැහැදිලිය.

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2

රත් වූ විට බර්තොලට් ලුණු දිරාපත් වීමේ අන්තර් අණුක ප්‍රතික්‍රියාව රසායනාගාරයේ ඔක්සිජන් නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා වේ.

අර්ධ ප්රතික්රියා ක්රමය

නමට අනුව, මෙම ක්‍රමය පදනම් වී ඇත්තේ ඔක්සිකරණ ක්‍රියාවලිය සහ අඩු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සඳහා අයනික සමීකරණ ඇඳීම සහ ඒවා සමස්ත සමීකරණයකට සාරාංශ කිරීම මත ය.
උදාහරණයක් ලෙස, ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ ක්‍රමය පැහැදිලි කිරීමට භාවිතා කළ ප්‍රතික්‍රියාවටම සමීකරණයක් නිර්මාණය කරමු.
හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ් H 2 S පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට් KMnO 4 ආම්ලික ද්‍රාවණයක් හරහා ගිය විට තද රතු පාට නැති වී ද්‍රාවණය වලාකුළු බවට පත් වේ.
අත්දැකීම්වලින් පෙනී යන්නේ ද්‍රාවණයේ කැළඹීම මූලද්‍රව්‍ය සල්ෆර් සෑදීමේ ප්‍රති result ලයක් ලෙස සිදුවන බවයි, i.e. ක්රියාවලිය ප්රවාහය:

H 2 S → S + 2H +

මෙම යෝජනා ක්රමය පරමාණු සංඛ්යාවෙන් සමාන වේ. ආරෝපණ ගණනින් සමාන කිරීම සඳහා, ඔබට රූප සටහනේ වම් පැත්තෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙකක් අඩු කළ යුතුය, ඉන්පසු ඔබට ඊතලය සමාන ලකුණකින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකිය:

H 2 S - 2е - = S + 2H +

මෙය පළමු අර්ධ ප්‍රතික්‍රියාවයි - අඩු කරන කාරක H 2 S ඔක්සිකරණ ක්‍රියාවලිය.

ද්‍රාවණයේ දුර්වර්ණ වීම MnO 4 - අයනය (එය තද රතු පාට පැහැයක් ඇත) Mn 2+ අයනයට සංක්‍රමණය වීම හා සම්බන්ධ වේ (පාහේ අවර්ණ වන අතර ඉහළ සාන්ද්‍රණයකදී පමණක් එහි දුර්වල රෝස පැහැයක් ඇත), එය ප්‍රකාශ කළ හැකිය. රූප සටහන

MnO 4 - → Mn 2+

ආම්ලික ද්‍රාවණයකදී, MnO 4 අයනවල කොටසක් වන ඔක්සිජන්, හයිඩ්‍රජන් අයන සමඟ එක්ව අවසානයේ ජලය සාදයි. එබැවින්, අපි සංක්රාන්ති ක්රියාවලිය මෙසේ ලියන්නෙමු:

MnO 4 - + 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O

ඊතලය සමාන ලකුණකින් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට, ආරෝපණ ද සමාන කළ යුතුය. ආරම්භක ද්‍රව්‍යවලට ධන ආරෝපණ හතක් (7+) ඇති බැවින් සහ අවසාන ද්‍රව්‍යවලට ධන ආරෝපණ දෙකක් (2+) ඇති බැවින්, ආරෝපණ සංරක්ෂණය කිරීමේ කොන්දේසිය සපුරාලීම සඳහා, රූප සටහනේ වම් පැත්තට ඉලෙක්ට්‍රෝන පහක් එකතු කළ යුතුය:

MnO 4 - + 8H + + 5e - = Mn 2+ + 4H 2 O

මෙය දෙවන අර්ධ ප්‍රතික්‍රියාවයි - ඔක්සිකාරක කාරකය අඩු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය, i.e. පර්මැන්ගනේට් අයන

සම්පාදනය කිරීමට සාමාන්ය සමීකරණයප්‍රතික්‍රියාව, කලින් ලබා දුන් සහ ලැබුණු ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව සමාන කර අර්ධ ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණ පදය වාරයෙන් එක් කිරීම අවශ්‍ය වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, කුඩාම ගුණාකාර සොයා ගැනීම සඳහා නීති රීති අනුව, අර්ධ ප්රතික්රියා සමීකරණ ගුණ කරනු ලබන අනුරූප සාධක තීරණය කරනු ලැබේ. සංක්ෂිප්ත පෝරමය පහත පරිදි ලියා ඇත:

තවද, 10H + කින් අඩු කිරීම, අපි අවසානයේ ලබා ගනිමු

5H 2 S + 2MnO 4 - + 6H + = 5S + 2Mn 2+ + 8H 2 O

අයනික ආකාරයෙන් සම්පාදනය කරන ලද සමීකරණයේ නිවැරදි බව අපි පරීක්ෂා කරමු: වම් පැත්තේ ඔක්සිජන් පරමාණු සංඛ්යාව 8, දකුණු පැත්තේ 8; ගාස්තු ගණන: වම් පැත්තේ (2-)+(6+) = 4+, දකුණු පැත්තේ 2(2+) = 4+. පරමාණු සහ ආරෝපණ සමාන බැවින් සමීකරණය නිවැරදිව ලියා ඇත.

අර්ධ ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රමය භාවිතා කරමින් ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණය අයනික ආකාරයෙන් සම්පාදනය කෙරේ. එයින් අණුක ආකාරයෙන් සමීකරණයට ගමන් කිරීම සඳහා, අපි මෙය සිදු කරන්නෙමු: අයනික සමීකරණයේ වම් පැත්තේ, අපි එක් එක් ඇනායන සඳහා අනුරූප කැටායනය සහ එක් එක් කැටායන සඳහා - ඇනායනයක් තෝරා ගනිමු. ඉන්පසු අපි එම අයන සමීකරණයේ දකුණු පැත්තේ එකම අංකයකින් ලියන්නෙමු, ඉන්පසු අපි අයන අණු බවට ඒකාබද්ධ කරමු:

මේ අනුව, අර්ධ ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රමය භාවිතා කරමින් රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා සඳහා සමීකරණ සම්පාදනය කිරීම ඉලෙක්ට්‍රෝන සමතුලිත ක්‍රමයට සමාන ප්‍රතිඵලයකට මග පාදයි.

අපි ක්රම දෙකම සංසන්දනය කරමු. ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ ක්‍රමයට සාපේක්ෂව අර්ධ ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රමයේ වාසිය එයයි. එය උපකල්පිත අයන භාවිතා නොකරන නමුත් ඇත්ත වශයෙන්ම පවතින අයන භාවිතා කරයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, ද්රාවණයක අයන නැත, නමුත් අයන ඇත.

අර්ධ ප්රතික්රියා ක්රමය සමඟ, පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වය දැනගැනීම අවශ්ය නොවේ.

තනි අයනික අර්ධ ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණ ලිවීම අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වේ රසායනික ක්රියාවලීන්ගැල්වනික් සෛලයක සහ විද්‍යුත් විච්ඡේදනය අතරතුර. මෙම ක්රමය සමඟ, සමස්ත ක්රියාවලිය තුළ ක්රියාකාරී සහභාගිවන්නෙකු ලෙස පරිසරයේ භූමිකාව දෘශ්යමාන වේ. අවසාන වශයෙන්, අර්ධ-ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රමය භාවිතා කරන විට, එය ව්‍යුත්පන්න වූ විට ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණයේ ඇති සියලුම ද්‍රව්‍ය දැන ගැනීමට අවශ්‍ය නොවේ. එබැවින්, ජලීය ද්‍රාවණවල සිදුවන සියලුම රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා සඳහා සමීකරණ සැකසීමේදී අර්ධ ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රමයට මනාප ලබා දිය යුතුය.