გაკვეთილი № 37
2 likes5,975 views
http://qimia.blogspot.com კურსის ავტორები: მერაბ ჯელია, გიორგი მახარაძე, ნუნუ ჯავახიშვილი.
გაკვეთილი № 37
- 1. გაკვეთილი N 37 საშინაო დავალების შემოწმება: 1. ა) +1 x +1 x -2 +1 x -2 HCl HCl O HClO2 1+x=0 1+x-2=0 1+x-4=0 x=-1 x=+1 x=+3 +1 -1 +1+1 -2 +1+3 -2 +1+5 -2 +1+7 -2 HCl HClO HClO2 და ა.შ. HClO3 HClO4 ბ) +1 -2 +3 -2 +4 -2 +1+4 -2 +6 -2 +1+6 -2 H2S Al2S3 SO2 H2SO3 SO3 H2SO4 გ) +2 -2 +3 -2 +2 -1 +3 -1 FeO Fe2O3 FeCl2 FeCl3 დ) Mg(ClO4)2 +2 x -2 MgCl 2O8 2 + 2x - 16 = 0 +2 +7 -2 x = +7 Mg(ClO4 )2 ანალოგიურად: Mg3(PO4)2 ანუ +2 x -2 Mg3P 2O 8 6 + 2x = 0 +2 +5 -2 x = +5 Mg3 (PO4 )2
- 2. Na2WO4 ანუ +1 x -2 Na2WO 4 2 +x - 8 = 0 +1 +6 -2 x = +6 Na2WO 4 ე) +1 -1 -1 +1 Na2O2 Na O O Na ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები განვიხილოთ რეაქცია NaOH + HCl NaCl + H2O ამ რეაქციაში მორეაგირე ნივთიერებათა და რეაქციის შედეგად მიღებულ ნივთიერებათა შემადგენელი ატომების დაჟანგულობის ხარისხები არ იცვლება. +1 -2 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -2 NaOH + HCl NaCl + H2O ხოლო თუ განვიხილავთ რეაქციებს: 0 0 +1 -1 2Na + Cl2 2NaCl 0 0 +4 -2 S + O2 SO2 0 0 +5 -2 4P + 5O2 2P2O 5 შევამჩნევთ, რომ ეს რეაქციები მორეაგირე ნივთიერებათა შემადგენელი ატომების დაჟანგულობის ხარისხების ცვლილებით მიმდინარეობს. ასეთ რეაქციებს ჟანგვა- აღდგენითი რეაქციები ქვიათ. რეაქციებს, რომლებიც მორეაგირე ნივთიერებათა შემადგენელი ატომების დაჟანგულობის ხარისხების ცვლილებით მიმდინარეობს, ჟანგვა-აღდგენის რეაქციები ეწოდება. დაწვრილებით განვიხილოთ ფოსფორის წვის რეაქცია: 0 0 +5 -2 P + O2 P2O5
- 3. 0 +5 ამ რეაქციაში ფოსფორის ატომი იცვლის დაჟანგულობის ხარისხს P P. 0 ამისათვის P ატომმა უნდა გასცეს 5 ელექტრონი 0 +5 P - 5e P. ელექტრონის გაცემის პროცესს დაჟანგვა ეწოდება. 0 O -2 იმისათვის, რომ ჟანგბად ატომი გარდაიქმნას და გადავიდეს O მდგომარეობაში საჭიროა მან მიიერთოს ორი ელექტრონი: 0 -2 O + 2e O რადგან ჟანგბადი მოლეკულის სახითაა (O2), ორ ატომ ჟანგბადს დაჭირდება 2.2=4 ელექტრონი. 0 -2 O2 + 4e 2O ელექტრონის მიერთების პროცესს აღდგენა ეწოდება. რადგან დაჟანგვისა და აღდგენის პროცესები ერთდროულად მიმდინარეობს, ამიტომ ამ რეაქციებს ჟანგვა- აღდგენითი რეაქციები ეწოდებათ. იმისათვის, რომ გავატოლოთ ჟანგვა-აღდგენითი ქიმიური რეაქციის ტოლობა ე.წ. “ელექტრონული ბალანსის” მეთოდით საჭიროა, რომ გავატოლოთ დაჟანგვაში და აღდგენაში მონაწილე ელექტრონების რაოდენობა ჩვენი რეაქციისთვის. 0 +5 4 P - 5e P d aJangva 0 -2 O 2 + 4e 2O aR d gena 5 კოეფიციენტი 4 შეგვაქვს P-ს წინ, ხოლო P2O5-ის წინ კი – კოეფიციენტი 2 (2 P2O5 შეიცავს 4 ატომ P-ს). კოეფიციენტი 5 შემოგვაქვს O2-ის წინ, ამგვარად მარჯვენა და მარცხენა მხარეში 10-10 ატომი ჟანგბადი გვექნება. ცხადია, რომ 4 . 5 = 20 ელექტრონი მონაწილეობს დაჟანგვაში და იმდენივე 5 . 4 = 20 o მონაწილეობს აღდგენაში. სხვაგვარად 4 ატომი P გასცემს 20 ელექტრონს და +5 o წარმოქმნის 4 ატომ P . ანალოგიურად 5 მოლეკულა ჟანგბადი O 2 იერთებს 20 -2 ელექტრონს და მიიღება 10 ატომი O .
- 4. 4P + 5O2 2P2O 5 ატომები, რომლებიც განიცდიან დაჟანგვას – აღმდგენლებია, ხოლო ის ატომები, რომლებიც განიცდიან აღდგენას – მჟანგავებია. 0 0 ამ რეაქციაში P აღმდგენელია, O2 მჟანგავი. დავიმახსოვროთ: ელექტრონების გაცემისას დაჟანგულობის ხარისხის რიცხვითი მნიშვნელობა იზრდება, მიერთებისას - იკლებს განვიხილოთ სხვა მაგალითებიც: 0 +1+5 -2 +4 -2 +1 -2 +2 -2 C + HNO3 CO2 + H2O + NO 0 +5 +1 -2 აქ მხოლოდ C და N ატომები განიცდიან ჟანგვა-აღდგენას. ( H და O არ იცვლიან დაჟანგულობის ხარისხს) შევადგინოთ ელექტრონული ბალანსი: 0 +4 3 C - 4e C daJangva +5 +2 4 N + 3e N aRdgena 0 +5 C აღმდგენელია, N მჟანგავია. შევიტანოთ ჟანგვა-აღდგენის ელექტრონული ბალანსის შედეგად მიღებული კოეფიციენტები რეაქციის ტოლობაში. 3C + 4HNO3 3CO2 + H2 O + 4NO გავათანაბროთ მარჯვენა და მარცხენა მხარეში წყალბადის ატომების რაოდენობა. ამისათვის წყლის მოლეკულის წინ უნდა შემოვიტანოთ კოეფიციენტი – 2. (შევამჩნევთ, რომ ჟანგბადის ატომებიც გათანაბრდა) 3C + 4HNO3 3CO2 + 2H2O + 4NO განვიხილოთ: კიდევ ერთი მაგალითი განვიხილოთ.
- 5. +1 +5 -2 +1 -1 0 KClO3 KCl + O2 +5 -2 +1 დაჟანგულობის ხარისხს იცვლიან Cl და O , ხოლო K უცვლელია. შევადგინოთ ელექტრონული ბალანსი. +5 -1 4 Cl + 6e Cl -2 0 6 2O - 4e O2 ელექტრონული ბალანსის შედგენისას ინდექსი ეწერება მხოლოდ მარტივ ნივთიერებებს, ხოლო ატომების რაოდენობას ბალანსში ვატოლებთ კოეფიციენტების საშუალებით. +5 -1 2 4 Cl + 6e Cl -2 0 3 6 2O - 4e O2 მიღებული კოეფიციენტები შეიძლება შეიკვეცოს. შეგავქვს კოეფიციენტები და ვიღებთ რეაქციის ტოლობას. 2KClO3 2KCl + 3O2 ამ რეაქციის ელექტრონული ბალანსი შეგვეძლო ჟანგბადის ატომის გამოყენებით შეგვედგინა. 1 2 Cl +5 + 6e Cl-1 3 6 O-2 -2e O0 მაგრამ, მიღებული პირველადი კოეფიციენტების შეკვეცა არ შეიძლება, რადგან ამის შედეგად რეაქციის სქემაში ჟანგბადის ატომების კენტი რაოდენობა გვექნება და ტოლობას ვერ მივიღებთ. მსგავსი პრობლემების თავიდან ასაცილებლად უმჯობესია მარტივი ნივთიერებების შემთხვევაში გამოვიყენოთ მოლეკულური ფორმულები. საშინაო დავალება: 1. რომელ რეაქციებს უწოდებენ ჟანგვა-აღდგენითს? 2. რა არის დაჟანგვა, აღდგენა, მჟანგავი, აღმდგენი? 3. შეადგინეთ ჟანგვა- აღდგენითი რეაქციების ელექტრონული ბალანსი და გაატოლეთ რექციის სქემები. H2 + O2 H2O
- 6. H2 + N2 NH3 Mg + O2 MgO Al + Cl2 AlCl3 Ca + N2 Ca3N2 Fe2O3 + C Fe + CO WO3 + H2 W + H2O CaO + Al Al2O3 + Ca P + HNO3 H3PO4 + NO2 + H2O P + HNO3 + H2O H3PO4 + NO B + HNO3 H3BO3 + NO2 C + H2SO4 CO2 + H2O + SO2 KOH + Al + H2O KAlO2 + H2 Fe + CuCl2 Cu + FeCl2 Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2 H2S + O2 H2O + SO2 H2S + O2 H2O + S NH3 + O2 NO + H2O NH3 + O2 N2 + H2O