Smanjenje svojstava ima ... Redox svojstva

Značajna svojstva redukcije oksidacije pojedinih atoma, kao i iona, važna su pitanja u modernoj kemiji. Ovaj materijal pomaže objasniti aktivnost elemenata i tvari kako bi se napravila detaljna usporedba kemijskih svojstava različitih atoma.

Što je oksidans

Mnoge zadaće u kemiji, uključujući testna pitanja jedinstvenog državnog ispita u 11. razredu i OGE u 9. razredu, odnose se na ovaj koncept. Oksidator se smatra atomima ili ionima koji u procesu kemijske interakcije uzimaju elektrone iz drugog iona ili atoma. Ako analiziramo oksidacijska svojstva atoma, trebamo periodički sustav Sveučilište Mendeleev. U razdobljima koja se nalaze u tablici s lijeva na desno, oksidirajuća sposobnost atoma se povećava, to jest, mijenja slično kao nemetalna svojstva. U glavnim podskupinama sličan se parametar smanjuje od vrha do dna. Među najjače jednostavne tvari s oksidativnom sposobnošću, fluorid je lider. Pojam kao što su „elektronegativnosti”, to je moguće da se jedan atom, u slučaju kemijskog međudjelovanja elektrona može se smatrati sinonim oksidativna svojstva. Među kompleksnim tvarima koje se sastoje od dva ili više kemijskih elemenata mogu se uzeti u obzir sjajni oksidansi: kalij permanganat, kalijev klorat, ozon.

Što je redukcijsko sredstvo

Redukcijska svojstva atoma su karakteristična za jednostavne tvari koje pokazuju metalna svojstva. U Periodnom sustavu, svojstva metala s lijeva na desno slabe, au glavnim podskupinama (okomito) povećavaju. Bit oporavka u povlačenju elektrona, koji se nalaze na vanjskoj razini energije. Što je veći broj elektronskih školjaka (nivoa), to je lakše dati "ekstra" elektrone tijekom kemijske interakcije.

Izvrsna svojstva redukcije su aktivni metali (alkalni, zemno alkalijski). Osim toga, tvari koje pokazuju slične parametre, odabrat ćemo sumporov oksid (6), ugljični monoksid. Da bi se postigao maksimalni stupanj oksidacije, ovi spojevi su prisiljeni pokazati smanjenje svojstava.

Proces oksidacije

Ako tijekom kemijske interakcije atom ili ion daju elektrone različitim atomima (ionima), govorimo o procesu oksidacije. Kako bi se analiziralo kako se reducirajuća svojstva i sposobnost oksidacije razlikuju, bit će potrebna tablica elemenata Mendelejeva, kao i poznavanje suvremenih fizikalnih zakona.

Proces oporavka

Restaurativni procesi pretpostavljaju prihvaćanje iona ili atoma elektrona iz drugih atoma (iona) tijekom izravne kemijske interakcije. Izvrsna redukcijska sredstva su nitrit, sulfiti alkalijskih metala. Redukcijska svojstva u sustavu elemenata variraju slično metalnim svojstvima jednostavnih tvari.

OVP analizira algoritam

Da bi u gotovoj kemijskoj reakciji student mogao organizirati koeficijente, potrebno je koristiti poseban algoritam. Značajke smanjenja oksidacije pomažu u rješavanju različitih računalnih problema u analitičkoj, organskoj i općoj kemiji. Predlažemo poredak da analizira svaku reakciju:

1. Prvo, važno je odrediti stupanj oksidacije za svaki dostupni element, koristeći pravila.
2. Zatim odrediti one atome ili ione koji su promijenili svoje oksidacijsko stanje, sudjelovat će u reakciji.
3. Znakovi "minus" i "plus" ukazuju na broj besplatnih elektrona koji su snimljeni i primljeni tijekom kemijske reakcije.
4. Nadalje, između broja svih elektrona, određuje se minimalni zajednički višekratnik, tj. Cijeli broj koji je bez primljenih dijelova primljenih i isporučenih elektrona.
5. Zatim se dijeli na elektrone koji su sudjelovali u kemijskoj reakciji.
6. Nadalje, određujemo koji ioni ili atomi imaju redukcijska svojstva i također određuju oksidante.
7. U završnoj fazi stavite koeficijente u jednadžbu.

Primjenom metode elektroničke ravnoteže dogovorit ćemo koeficijente u navedenoj reakcijskoj shemi:

NaMnO₄ + sumporna kiselina = S + Mn SO₄ +hellip- + ...

Algoritam za rješavanje problema

Neka nam doznamo koje tvari moraju nastati nakon interakcije. Budući da reakcija je već oksidans (će mangan) i definira redukcijskog sredstva (što će biti sumpor) oblikovan tvar koja se ne mijenja stupanj oksidacije. Budući da je glavna reakcija između soli i jake kisele kiseline, jedna od konačnih tvari bila bi voda, a druga bi bila natrijeva sol, točnije natrijev sulfat.

Sada formulirajte shemu za povlačenje i prihvaćanje elektrona:

- Mn⁺⁷ uzima 5 e = Mn^+2.

Drugi dio sheme:

- S^-2 daje 2e = S⁰

Stavili smo koeficijente u početnu reakciju, ne zaboravljajući sažeti sve atome sumpora u dijelovima jednadžbe.

2NaMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO₄ = 5S + 2MnSO₄ + 8H₂O + Na₂SO₄.

Analiza OBD-a uz sudjelovanje vodikovog peroksida

Primjenom algoritma za analizu OVP-a, možemo formulirati jednadžbu reakcije pokretanja:

vodikov peroksid + sumporna kiselina + kalijev permanganat = Mn SO₄ + kisik + hellip- + ...

Stupanj oksidacije mijenjao je ion kisika (u vodikovom peroksidu) i manganov kation u kalijevog permanganata. To jest, reducirajući agens, kao i oksidator, su prisutni.

Odredit ćemo kakve se tvari mogu dobiti nakon interakcije. Jedan od njih bit će voda, što je očito reakcija između kiseline i soli. Kalij nije stvorio novu tvar, drugi proizvod bi bio kalijeva sol, naime sulfat, budući da je reakcija bila s sumpornom kiselinom.

Vožnja:

2O ^{- daje} 2 elektrona i pretvara se u O₂⁰ 5

Mn⁺⁷ uzima 5 elektrona i postaje ion Mn⁺² 2

Stavili smo koeficijente.

5H₂O₂ + 3H₂SO₄ + 2KMnO₄ = 5O₂ + 2Mn SO₄ + 8H₂O + K₂SO₄

Primjer IRS analize koja uključuje kalijev kromat

Pomoću metode elektroničke ravnoteže sastavit ćemo jednadžbu koeficijentima:

FeCl₂ + klorovodična kiselina + kalij kromata = FeCl₃+ CrCL₃ + hellip- + ...

Stupnjevi oksidacije su promijenili željezo (u željezo II kloridu) i kromov ion u kalij dikromatu.

Sada ćemo pokušati otkriti koje su druge tvari formirane. Može biti sol. Budući da kalijev ne tvori nikakav spoj, stoga će drugi proizvod biti kalijeva sol, preciznije klorid, jer se reakcija odvijala s klorovodičnom kiselinom.

Napravimo shemu:

fe⁺² daje e =fe⁺³ 6 redukcijsko sredstvo,

2Cr⁺⁶ uzima 6 e = 2Cr ⁺³ 1 oksidirajuće sredstvo.

Stavite koeficijente u početnu reakciju:

6K₂Cr₂O₇ + FeCl₂ + 14HCl = 7H₂O + 6FeCl₃ + 2CrCl₃ + 2KCl

Primjer IRS analize koja uključuje kalijev jodid

Naoružani pravilima, sastavit ćemo jednadžbu:

Kalij permanganat + sumporna kiselina + kalijev jodid ... mangan sulfat + jod + hellip- + ...

Stupnjevi oksidacije mijenjaju mangan i jod. To jest, prisutno je redukcijsko sredstvo i oksidacijsko sredstvo.

Sad ćemo saznati što će se na kraju oblikovati u nama. Spoj će biti u kaliju, to jest dobivamo kalij sulfat.

Restauratorski procesi pojavljuju se u jodnim ionima.

Napravimo shemu elektronskog prijenosa:

- Mn⁺⁷ uzima 5 e = Mn⁺² 2 je oksidacijsko sredstvo,

- 2I^- daje povratak2 e = I₂⁰ 5 je reducirajući agens.

Dogovorimo koeficijente u početnoj reakciji, ne zaboravite sumirati sve atome sumpora u ovoj jednadžbi.

210KI + KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5I₂ + 6K₂SO₄ + 8H₂O

Primjer IRS analize koja uključuje natrijev sulfit

Koristeći klasičnu metodu formuliraju za shemu jednadžbu:

- sumpornu kiselinu + KMnO₄ + Natrijev sulfit ... Natrijev sulfat + mangan sulfat + hellip- + ...

Nakon interakcije dobivamo natrijevu sol, vodu.

Napravimo shemu:

- Mn⁺⁷ uzima 5 e = Mn⁺² 2

- S⁺⁴ daje 2 e = S⁺⁶ 5.

Mi dogovaramo koeficijente u razmatranoj reakciji, ne zaboravimo dodati atome sumpora kada su koeficijenti raspoređeni.

3H₂SO₄ + 2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + 3H₂O.

Primjer OBD analize koja uključuje dušik

Izvršite sljedeći zadatak. Pomoću algoritma sastavit ćemo kompletnu jednadžbu reakcije:

- Manganski nitrat + dušična kiselina + PbO₂= HMnO₄+Pb (NO₃) ₂+

Neka nam analiziramo tvar koja se još formira. Budući da se reakcija odvijala između jake oksidacije i soli, to znači da će tvar biti voda.

Pokazat ćemo promjenu broja elektrona:

- Mn⁺² daje 5 e = Mn⁺⁷ Slika 2 prikazuje svojstva redukcijskog sredstva,

- Pb⁺⁴ uzima 2 e = Pb⁺² 5 s oksidirajućim sredstvom.

3. U početnoj reakciji dogovaramo koeficijente, moramo dodati sav dušik prisutan na lijevoj strani originalne jednadžbe:

- 2Mn (NO₃)₂ + 6HNO₃ + 5PbO₂ = 2HMnO₄ + 5Pb (NO₃)₂ + 2H₂O.

U ovoj reakciji se ne pojavljuju redukcijska svojstva dušika.

Drugi uzorak reakcije oksidacijske redukcije s dušikom:

Zn + sumporna kiselina + HNO₃= ZnSO₄ + NE + ...

- Zn⁰ daje 2 e = Zn⁺² 3 će biti redukcijsko sredstvo,

N⁺⁵uzima 3 e = N⁺² 2 je oksidacijsko sredstvo.

Koeficijenti stavljamo u navedenu reakciju:

3Zn + 3H₂SO₄ + 2HNO₃ = 3ZnSO₄ + 2NO + 4H₂O.

Značaj reakcija smanjenja oksidacije

Najpoznatije redukcijske reakcije su fotosinteza, karakteristična za biljke. Kako se smanjuju svojstva? Proces se odvija u biosferi, što dovodi do povećanja energije kroz vanjski izvor. To je ta energija koju čovječanstvo koristi za svoje potrebe. Među primjerima oksidacijskih i redukcijskih reakcija povezanih s kemijskim elementima, transformacije dušikovi spojevi, ugljika, kisika. Zahvaljujući fotosintezi, zemaljska atmosfera ima takav sastav koji je neophodan za razvoj živih organizama. Zahvaljujući fotosintezi, količina ugljičnog dioksida u zračnoj ljusci ne raste, površina Zemlje se ne pregrije. Postrojenja se ne razvija samo pomoću reakcije smanjenja oksidacije, već tvore takve tvari potrebne osobi kao kisik, glukoza. Bez ove kemijske reakcije, potpuni ciklus supstanci u prirodi je nemoguć, kao i postojanje organskog života.

Praktična primjena OVR-a

Kako bi se zadržala na metalnu površinu, potrebno je znati da se smanjenje svojstva aktivne metale, pa je moguće da pokrije površinski sloj preko aktivnog elementa, čime se usporava proces kemijske korozije. Zbog prisustva svojstava smanjenja oksidacije provodi se pročišćavanje i dezinficiranje vode za piće. Nijedan problem ne može se riješiti bez pravilnog postavljanja koeficijenata u jednadžbi. Da bi se izbjegle pogreške, važno je imati ideju o svim parametrima smanjenja oksidacije.

Zaštita od kemijske korozije

Poseban problem za ljudski život i aktivnost je korozija. Kao rezultat ove kemijske transformacije je uništavanje metala, gube svojstva performansi dijelova automobila, alatnih strojeva. Kako bi se riješio sličan problem, koristi se zaštitni sloj, premaz metalnog sloja lakta ili boje, upotrebu antikorozivnih legura. Na primjer, površina željeza prekrivena je slojem aktivnog metala - aluminij.

zaključak

Različite restorativne reakcije pojavljuju se u ljudskom tijelu, osiguravaju normalni rad probavnog sustava. Takvi osnovni procesi vitalne aktivnosti, kao što je fermentacija, truljenje, disanje, također su povezani s restorativnim svojstvima. Posjedujte takve mogućnosti svim živim bićima na našem planetu. Bez reakcija s povlačenjem i prihvaćanjem elektrona, nemoguće je izvući minerale, industrijsku proizvodnju amonijaka, lužina, kiselina. U analitičkoj kemiji, sve metode volumetrijske analize temelje se na procesima redukcije oksidacije. Borba protiv takvog neugodnog fenomena kao kemijske korozije također se temelji na poznavanju tih procesa.