БИЛИМ БУЛАГЫ

Кычкылдануу–калыбына келүү реакциялары деп, молекуланы түзгɵн атомдордун окистенүү даражаларынын ɵзгɵрүшү менен жүргɵн реакцияларды айтабыз. Окистенүү же калыбына келүү процесси ɵз алдынча жүрɵ албайт. Бул учурда бир атомдун электрону башка элементтин атомуна ɵтɵт. Ал эми ɵзүн ɵзү окистендирүү жана калыбына келтирүү реакцияларына бир эле элементтин атомдору катышат, алардын бир бɵлүгү электрондорун берсе, башка бɵлүгү аларды кабыл алат. Электрондорун берген атом калыбына келтиргич болуп саналат да, оң заряддалат. Электрондорду тартып алган атом терс зарядга ээ болуу менен окистендирүүчү болуп калат.

Окистендиргичтер дайыма жогорку терс электрдүүлүккɵ ээ болушат. Татаал заттардын формулаларында окистендиргичтер да калыбына келтиргичтер да болот, б.а. бир эле окистендирүүчү болот – бул терс электрдүүлүгү эң жогору болгон, терс заряддалган атом. Ал эми татаал заттардын ичинен калыбына келтиргичтер катары оң заряддалган, 1,2,3 зат болушу мүмкүн. Окистендиргичтин атомунун терс заряддалган иондорунун саны, бардык калыбына келтиргичтердин атомундагы оң заряддалган иондордун санына барабар болот. Атом – электронейтралдуу бɵлүкчɵ болуп саналат. Ошондуктан, окистенүү–калыбына келүүнүн теңдемелерин чыгаруу мына ушул баланска негизделген.

Окистенүү–калыбына келүү реакциясынын классификациясы

Молекула аралык окистенүү–калыбына келүү реакцияларын түзүү

Окистенүү–калыбына келүү реакциясына дайыма үч компонент катышат:

а) калыбына келтиргич,

б) окистендиргич,

в) кошумча окистендирген зат– эң кеңири таралган жана негизги окистендиргич болгон – кычкылтекке бай зат, (кɵп учурда бул реакциялар кычкыл чɵйрɵдɵ жүрɵт).

5H₂S + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5S↓ + 8H₂O

Берилген теңдемеде:

H₂S – калыбына келтиргич,

KMnO₄ – окистендиргич,

H₂SO₄ – окистендирүүчү зат.

Реакциянын натыйжасында, 5 моль күкүрттүү суутек 5 моль күкүрткɵ чейин окистенет. Мында, Окистендиргичтин молекуласы ажырайт да, калий жана марганец металлдары күкүрт кислотасынын кислота калдыктары менен биригет. Ал эми кычкылтектин жана суутектин атомдору биригип, сууну пайда кылат.

1. Берилген формуладагы бардык заттардын окистенүү даражалары аныкталат:

H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄K₂SO₄ + MnSO₄ + S↓ + H₂O

2. Реакцияга чейин жана андан кийин окистенүү даражаларын ɵзгɵрткɵн элементтердин астын чийебиз.

H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄K₂SO₄ + MnSO₄ + S↓ + H₂O

3. Электрондук баланс теңдемесине реакцияга чейинки жана андан кийинки окистенүү даражаларын белгилейбиз.

Mn ^{+7 -5e} Mn ²⁺ | 5 | 2

S ^{+2 +2e} S ⁰ | 2 | 5

Электрондук баланс теңдемеси

4. Теңдемеге электрондук баланста кɵрсɵтүлгɵн коэффициенттер : теңдеменин оң жагына Mn–2 деген коэффициент., S–5 деген коэффициент жазылат.

H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5S↓ + H₂O

Ушул эле коэффициенттерди теңдеменин сол жагына жазабыз.

5H₂S + 2KMnO₄ + H₂SO₄K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5S↓ + H₂O

5. Металлдарды теңдейбиз, реакциянын оң жагындагы жана сол жагындагы калийдин алдына 2ден атом болушу керек, ошондуктан, K2SO4 формуланын алдына 1 деген коэффициент коюлат.

5H₂S + 2KMnO₄ + H₂SO₄1K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5S↓ + H₂O

6. Эми металл эместерди теңдейбиз. Теңдеменин оң жагындагы, курамында күкүрттүн атому бар бардык заттардын алдына коэффициенттер коюлган. Күкүрттүн атомдорунун суммасы 8 барабар. Теңдеменин сол жагындагы күкүрттүү суутектин алдына 5 деген коэффициент коюлат, ошондуктан, күкүрт кислотасынын курамындагы күкүрткɵ 3 кошобуз. Күкүрт кислотасынын алдына 3 деген коэффициент жазылат.

5H₂S + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄1K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5S↓ + 8H₂O

7. Теңдеменин сол жагындагы суутектин атомунун санын эсептейбиз. Күкүрттүү суутекте 10 атом жана күкүрт кислотасынын курамында 6 атом суутек бар.Демек, атомдордун суммасы 16 болушу керек. Ал эми теңдеменин оң жагында сууда гана 2 атом суутек бар.Суутектин саны 16 болушу үчүн суунун алдына 8 деген коэффициент коюлат.

8. Теңдеменин оң жана сол жагындагы кычкылтектин санын теңдейбиз:

2 • 4 + 3 • 4 = 4 + 2 • 4 + 8 | 20 = 20

9. Эгерде теңдеменин сол жагындагы кычкылтектин атомунун саны оң жагындагы кычкылтектин атомунун санына барабар болсо, демек, теңдеме туура түзүлгɵн.

Бул теңдеме тɵмɵнкү алгоритм менен чыгарылат: >>

Молекула аралык реакциянын теңдемелеринде сол жагында эки гана зат жазылат жана бир эле зат бир нече функцияны аткарат. Бул теңдемеде азот кислотасы окистендирүүчү да, кошумча окистендирүүчү да болуп калат.

3Cu + 8HNO₃(суюл) 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

2KMnO₄ +16HCl 5Cl₂↑ + 2MnCl₂ + 2KCl + 8H₂ теңдемесинде хлордуу суутек кислотасынын молекулалары хлорго чейин окистенет жана кошумча окистендирүүчү да болуп эсептелет.

Молекула ичиндеги окистенүү–калыбына келүү реакциялары

Молекуланын ичиндеги ККР (окистенүү–калыбына келүү реакциялары) кɵп убакта ысытуу менен жүргɵн ажыроо реакциялары болуп саналат.

2KMnO₄ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

4KMnO₄ 2K₂O + 4MnO₂ + 3O₂↑ (Өтɵ жогорку температурада)

2KClO₃ 2KCl + 3O₂↑

2NaNO₃ 2NaNO₂ + O₂↑

2HgO 2Hg +O₂↑

2H₂O₂ ^MnO₂→ 2H₂O + O₂↑

Өзүн–ɵзү Окистендирген жана калыбына келтирген реакцияда кызыктуу учурлар кездешет:

4KClO₃ 3KClO₄ + KCl

3S^o + 6NaOH 2Na2S^-2 +Na₂S⁺⁴O₃ + 3H₂O

Электрондук баланс теңдемеси:

S^{о +2e} → S^-2 | 2 | 1 | 2

S^{о -4e} → S⁺⁴ | 4 | 2 | 1

2Н₂S + H₂SO₃ 3S↓ + 3H₂O

SO₂ + 2H₂S 3S↓ + 2H₂O

Мисалдар »

Окистенүү–калыбына келүү реакцияларынын ичинен мылтык ок–дарысын (порох) пайдалануу менен жүргɵн реакцияны ɵзгɵчɵ белгилɵɵгɵ болот. Мында үч элементтин окистенүү даражасы ɵзгɵрɵт:

3C + S + 2KNO₃ K₂S + 3CO₂↑ + N₂↑

Электрондук баланс теңдемеси

С^{о -4e} → С⁺⁴

S^{о +2e} → S^-2

2N^{+5 -10e} → N₂ ⁰

| –4   |    | 4   | 12 | 3

| +2   |    | 12 | 4   | 1

12

| +10 |    | 12 | 4   | 1

Бул теңдемеде эки окистендирүүчү зат – азот жана күкүрт бар, ошондуктан, алардын электрондору кошулат да, андан соң кыскарып, кɵмүртектин алдына жазылат. Кыскаргандан кийин кɵмүртектин 1 деген коэффициенти эки элементтин– күкүрттүн жана азоттун алдына жазылат.

Окистендирүүчү болуп, окистенүү даражаларын ɵзгɵрткɵн жана жогорку окистенүү санын кɵрсɵткɵн элементтер боло алат :

(N +5) HNO₃; (Mn +7) KMnO₄, HMnO₄; (Cr +6) K₂CrO₇. CrO₃ ; (Pb +4) PbO₂; (F⁰ ) F₂; (S +6) H₂SO₄.

Калыбына келтирүүчү болуп, окистенүү даражаларын ɵзгɵрткɵн жана тɵмɵнкү окистенүү санын кɵрсɵткɵн элементтер боло алат:

(N -3) NH₃; (S -2)H₂S; (F. Cl, Br. I -1) HF. HCl, HBr. HI ; (P -3) РH₃; (H -1) гидриды металлов; (все металлы в виде простого вещества) Na, Al, Mg….

Окистендирүүчү да калыбына келтирүүчү да болуп, окистенүү санын ɵзгɵрткɵн жана аралык окистенүү даражасын кɵрсɵткɵн элементтер боло алат:

(N = 0, +3): N₂, HNO₂; (S=0) S; (Fe +2): FeSO₄, FeCl₂.

---

Тɵмɵнкү окистенүү–калыбына келүү реакцияларына электрондук баланс методу менен коэффициенттерди коюп чыккыла:

Zn + H₂SO₄(ɵтɵ суюлт.) ZnSO₄ + H₂S↑­ + H₂O

4Zn + 5H₂SO₄(ɵтɵ суюлт.) 4ZnSO₄ + H₂S↑­ + 4H₂O

Чыгарылышы »

Cu + HNO₃(суюлт.) Cu(NO₃)₂ + NO↑­ + H₂O

3Cu + 8HNO₃(суюлт.) 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Чыгарылышы »

KI + MnO₂ + H₂SO₄ K₂SO₄ + MnI₂ + I₂ + H₂O

4KI + MnO₂ + 2H₂SO₄ 2K₂SO₄ + MnI₂ + I₂ + 2H₂O

Чыгарылышы »

HCl + MnO₂ Cl₂↑ + MnCl₂ + H₂O

4HCl + MnO₂ Cl₂↑­ + MnCl₂ + 2H₂O

Чыгарылышы »

S + HNO₃(конц) H₂SO₄ + NO₂ + H₂O

S + 6HNO₃(конц) H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

Чыгарылышы »

Татаалдатылган мисалдар:

FeCl₂ + KMnO₄ + HCl FeCl₃ + MnCl₂ + KCl + H₂O

5FeCl₂ + KMnO₄ + 8HCl 5FeCl₃ + MnCl₂ + KCl + 4H₂O

Чыгарылышы »

FeS₂ + O₂ SO₂­↑­ + Fe₂O₃

4FeS₂ + 11O₂ 8SO₂↑­­ + 2Fe₂O₃

Чыгарылышы »

Cu₂O + H₂SO₄ CuSO₄ + Cu + H₂O + O₂­­↑

3Cu₂O + H₂SO₄ CuSO₄ + 5Cu + H₂O + O₂­↑­

Чыгарылышы »

PbO₂ + MnSO₄ + HNO₃ PbSO₄ + HMnO₄ +Pb(NO₃)₂ + H₂O

5PbO₂ + 2MnSO₄ + 6HNO₃ 2PbSO₄ + 2HMnO₄ +3 Pb(NO₃)₂ + 2H₂O

Чыгарылышы »

As₂S₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ H₃AsO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

5As₂S₃ + 28KMnO₄ + 27H₂SO₄ 10H₃AsO₄ + 14K₂SO₄ + 28MnSO₄ + 12H₂O

Чыгарылышы »

Өзүңдү текшер

В начало

Глоссарий

Калыбына келтиргичтер деп, окистенүү убагында электронун берген атомдор, молекулалар же иондорду айтабыз.

Калыбына келтирүү – электрондорду ɵзүнɵ кошуп алуу.

Окистенүү – электронун берүү.

Окистендиргич деп, калыбына келтирүү убагында электрондорду ɵзүнɵ тартып алган атомду, молекуланы же ионду айтабыз.

Окистенүү–калыбына келүү реакциялары деп, ɵз ара аракеттенишкен атомдордун окистенүү даражаларынын ɵзгɵрүшү менен жүргɵн химиялык реакцияларды айтабыз.

Окистендирүүчү (подкислитель) – бул кандайдыр бир кислота.

Электрондук теңдемелер – окистенүү жана калыбына келүү процессин кɵрсɵткɵн теңдемелер.

Библиография

• Д.Д.Дзудцова, Л.Б.Бестаева «Окислительно – восстановительные реакции». Дрофа. М. 2005 г.
• Химия .Пособие – репетитор. Ростов - на – Дону. 1997г.
• Хомченко Г. П., Севастьянова К. И., Окислительно-восстановительные реакции, 2 изд., М., 1980;
• Л.И. Асанова, Е.Н. Стрельникова «Окислительно–восстановительные реакции». Практикум по химии. Москва. «ВАКО». 2018 г.

Кɵркɵм адабияттар

• Рафаэль Сабатини «Одиссея капитана Блада» Впервые издана в 1922 году.
• Шадерло де Лакло «Опасные связи» Наука 1965 г. «Литературные памятники»
• Фенимор Купер «Следопыт, Зверобой, Последний из могикан, Пионеры, Чингачгук» . Пенталогия Бинезун, 2014г.
• Фенимор Купер, 31 книга. Медиакнига, 2014 г.
• Анна и Серж Голон «Анжелика в Новом свете», «Дорога надежды», «Анжелика и ее победа», «Анжелика в Квебеке», Ташкент, 1993 г.

В начало

Белгилүү химиктер

Лев Владимирович Писаржевский (1874–1938) – физикалык химия бɵлүмү боюнча белгилүү окумуштуу, СССРдин ИА академиги, В.И.Ленин атындагы Премиянын лауреаты.

Писаржевский окистенүү–калыбына келүү реакцияларынын электрондук теориясын түзүү менен электроддордун мүмкүнчүлүгү жɵнүндɵгү гальваникалык элементтердин теориясын сунуш кылган жана катализ теориясын түзгɵн. «Введение в химию» (1926–жыл) деген китебинде биринчи жолу бардык маалыматтар атомдордун жана молекулалардын электрондук теориясынын кɵз карашы менен берилген.

Эмне үчүн Америкада англис тилинде сүйлɵп калышкан?

Биз белгилүү болгондой, Американы испандар ачкан жана аны испандар менен кошо португалиялыктар да изилдешкен. Ал эми франсуздар ɵздɵрүнүн бардык туткундарын ал жакка жиберүү менен жерлерди иштетишкен. Француздар фортторду курушкан, мергенчилик кылып, чарбаларды иштетишкен. Ал учурда Англияны Елизавета I башкарып турган, анын күчтүү флоту болгон жана деңиз каракчыларын колдоп турган. Ал каракчыларды колдоп гана тим болбостон, аларга дворяндык наамдарды да ыйгарган. Ал үчүн алар талап–тоноп алган байлыктарынан салык тɵлɵп турушкан. Согуш жарыяланбаса да, Түндүк Америкада, кургакта да, сууда да жүрүп турган.

Англиялык каракчылардын кемелери мылтыктын ок–дарысын же анын компоненттерин ташыган франсуз кемелерин, ɵзгɵчɵ Франциядан ташылган калий селитрасын чɵктүрүп турушкан. Каракчылардын кемесиндеги пушкадан чыккан бир эле ядро мылтыктын ок–дарысы бар суднону толук жарып жиберген. Мына ошентип, француз фортунда мылтыктын ок–дарысынын жетишсиздиги күчɵгɵн. Форттор солдаттар тарабынан корголуп турган. Бирок, душманга каршы ок ата алышкан эмес. Алар жеңилгендигин билгизип, англиялык аскерлерге ак желек ыргытышкан. Фортту кан тɵкпɵстɵн эле басып алышкан. Ошентип, француздар жеңилип калышкан, Түндүк Американын территориясын англиялыктар басып алышкан.

Тарых барагынан

Байыркы мезгилде, адамдардын химия жɵнүндɵ маалыматы жок учурда, алар бермет ташынын жүзүм уксусунда эрүү реакциясынын теңдемесин жаза алышкан эмес:

CaCO₃ + 2CH₃COOH Ca(CH₃COO)₂ + H₂O + CO₂

же андан да жɵнɵкɵй күн нурунун таасири астында алмаздын абада күйүүсүн түшүндүрɵ алышкан эмес:

C + O₂ CO₂

Албетте, экинчи реакция биринчиден да татаал : анда электрондор бир атомдон экинчи атомго ɵтɵт, демек, бул окистенүү–калыбына келүү реакциясы болуп саналат. Окумуштуулар «окистенүү–бул флагистонду жоготуу(кɵзгɵ кɵрүнбɵгɵн күйүүчү зат), ал эми калыбына келүү– аны таап алуу»,– деп түшүндүрүшкɵн. XIX кылымдын башында А. Лавуазье тарабынан күйүүнүн кычкылтектик теориясы ачылгандан кийин, химиктер окистенүү– заттардын кычкылтек менен аракеттенүүсү, калыбына келүү – суутектин атомунун таасири менен алардын мурунку абалына келүүсү деп эсептешкен.

Темирдин туз кислотасы менен болгон жɵнɵкɵй реакциясын карап кɵрɵлү:

Fe + 2HCl FeCl₂ + H₂↑

Бул реакцияга кычкылтек катышкан жок, бирок темир окистенди. Мында, окистендирүүчү болуп, суутектин иону саналат, ал эми темир– калыбына келтирүүчү болот.

Химия илимине электрондор жɵнүндɵ түшүнүк пайда болгондон кийин гана биз: окистендирүүчү – электрондорду ɵзүнɵ тартып алган зат, калыбына келтирүүчү – электронун берген зат экендигин билебиз.

Тестти