Атомын болон ионуудын исэлдэлтийн шинж чанар нь орчин үеийн химийн чухал асуудал юм. Энэ материал нь элемент ба бодисын идэвхжилийг тайлбарлаж, өөр өөр атомуудын химийн шинж чанарыг нарийвчилсан харьцуулалт хийхэд тусалдаг.
Исэлдүүлэгч гэж юу вэ
11-р ангийн улсын нэгдсэн шалгалтын тестийн асуултууд, 9-р ангийн OGE зэрэг химийн хичээлийн олон даалгавар энэ ойлголттой холбоотой. Химийн харилцан үйлчлэлийн явцад өөр ион эсвэл атомаас электрон хүлээн авдаг атом эсвэл ионуудыг исэлдүүлэгч бодис гэж үздэг. Хэрэв бид атомын исэлдүүлэх шинж чанарыг шинжлэх юм бол Менделеевийн үечилсэн систем хэрэгтэй болно. Хүснэгтэнд зүүнээс баруун тийш байрлах үед атомуудын исэлдүүлэх чадвар нэмэгддэг, өөрөөр хэлбэл энэ нь металл бус шинж чанартай адил өөрчлөгддөг. Үндсэн дэд бүлгүүдэд энэ параметр нь дээрээс доошоо буурдаг. Исэлдүүлэх чадвартай хамгийн хүчтэй энгийн бодисуудын дунд фтор тэргүүлдэг. "Цахим сөрөг чанар" гэх мэт нэр томъёо, өөрөөр хэлбэл химийн харилцан үйлчлэлийн үед атомын авах чадварэлектронуудыг исэлдүүлэх шинж чанартай ижил утгатай гэж үзэж болно. Хоёр ба түүнээс дээш тооны химийн элементүүдээс бүрдэх нарийн төвөгтэй бодисуудын дотроос тод исэлдүүлэгч бодисуудыг авч үзэж болно: калийн перманганат, калийн хлорат, озон.
Багаруулах бодис гэж юу вэ
Атомын бууруулагч шинж чанар нь метал шинж чанартай энгийн бодисуудын онцлог юм. Тогтмол хүснэгтэд металлын шинж чанарууд нь үе үе зүүнээс баруун тийш суларч, үндсэн дэд бүлгүүдэд (босоо) нэмэгддэг. Сэргээх мөн чанар нь гадаад энергийн түвшинд байрладаг электронуудыг буцааж өгөх явдал юм. Электрон давхаргын тоо (түвшин) их байх тусам химийн харилцан үйлчлэлийн явцад "нэмэлт" электронуудыг өгөхөд хялбар болно.
Идэвхтэй (шүлтлэг, шүлтлэг-дэлхий) металууд нь маш сайн бууруулагч шинж чанартай байдаг. Үүнээс гадна ижил төстэй параметрүүдийг харуулсан бодисууд нь хүхрийн исэл (6), нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг онцлон тэмдэглэв. Хамгийн их исэлдэлтийн төлөвийг олж авахын тулд эдгээр нэгдлүүд нь багасгах шинж чанартай байх ёстой.
Исэлдүүлэх процесс
Хэрэв химийн харилцан үйлчлэлийн явцад атом эсвэл ион өөр атом (ион)-д электрон өгч байвал бид исэлдэлтийн процессын тухай ярьж байна. Бууруулах шинж чанар болон исэлдүүлэх хүч хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг шинжлэхийн тулд элементүүдийн үечилсэн хүснэгт, түүнчлэн орчин үеийн физикийн хуулиудын мэдлэг хэрэгтэй болно.
Сэргээх үйл явц
Багасгах үйл явц нь аль нэгнийх нь ионоор хүлээн зөвшөөрөгддөгхимийн шууд харилцан үйлчлэлийн үед бусад атомуудаас (ионууд) электронуудын атомууд. Маш сайн бууруулагч бодис бол нитрит, шүлтлэг металлын сульфит юм. Элементүүдийн системийн бууруулагч шинж чанар нь энгийн бодисын металл шинж чанартай адил өөрчлөгддөг.
OVR задлан шинжлэх алгоритм
Оюутан бэлэн болсон химийн урвалын коэффициентуудыг байрлуулахын тулд тусгай алгоритм ашиглах шаардлагатай. Редокс шинж чанарууд нь аналитик, органик болон ерөнхий химийн янз бүрийн тооцооллын асуудлыг шийдвэрлэхэд тусалдаг. Бид аливаа хариу үйлдлийг задлан шинжлэх дарааллыг санал болгож байна:
- Эхлээд дүрмийн дагуу байгаа элемент бүрийн исэлдэлтийн төлөвийг тодорхойлох нь чухал.
- Дараа нь исэлдэлтийн төлөвөө өөрчилсөн атомууд эсвэл ионууд урвалд оролцохоор тодорхойлогддог.
- Хасах ба нэмэх тэмдэг нь химийн урвалын үед өгөгдсөн болон хүлээн авсан чөлөөт электронуудын тоог илэрхийлнэ.
- Дараа нь бүх электронуудын тооны хооронд хамгийн бага нийтлэг үржвэр, өөрөөр хэлбэл хүлээн авсан болон өгөгдсөн электронуудад үлдэгдэлгүй хуваагдсан бүхэл тоо тодорхойлогдоно.
- Дараа нь химийн урвалд оролцдог электронуудад хуваагдана.
- Дараа нь бид аль ион эсвэл атомыг багасгах шинж чанартай болохыг тодорхойлохоос гадна исэлдүүлэгч бодисыг тодорхойлно.
- Эцсийн шатанд коэффициентүүдийг тэгшитгэлд оруулна.
Цахим балансын аргыг ашиглан энэ урвалын схемд коэффициентүүдийг байрлуулъя:
NaMnO4 + сульфид устөрөгч + хүхрийн хүчил=S + Mn SO4 +…+…
Асуудлыг шийдэх алгоритм
Харилцаа хийсний дараа ямар бодис үүсэх ёстойг олж мэдье. Урвалд аль хэдийн исэлдүүлэгч бодис байдаг (энэ нь манган байх болно) ба бууруулагч бодисыг тодорхойлсон (энэ нь хүхэр байх болно) тул исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгдөхгүй бодисууд үүсдэг. Давс ба хүчтэй хүчилтөрөгч агуулсан хүчлийн хооронд гол урвал явагдсан тул эцсийн бодисуудын нэг нь ус, хоёр дахь нь натрийн давс, илүү нарийвчлалтай натрийн сульфат байх болно.
Одоо электрон өгөх ба хүлээн авах схемийг хийцгээе:
- Mn+7 5 авна e=Mn+2.
Схемийн хоёр дахь хэсэг:
- S-2 өгдөг2e=S0
Бид тэгшитгэлийн хэсгүүд дэх бүх хүхрийн атомыг нэгтгэхийг марталгүй эхний урвалд коэффициентүүдийг оруулсан.
2NaMnO4 + 5H2S + 3H2SO 4 =5S + 2MnSO4 + 8H2O + Na2SO 4.
Устөрөгчийн хэт исэл агуулсан OVR-ийн шинжилгээ
OVR задлан шинжлэх алгоритмыг ашиглан бид үргэлжилж буй урвалын тэгшитгэлийг зохиож болно:
устөрөгчийн хэт исэл + хүхрийн хүчил + калийн пермагнанат=Mn SO4 + хүчилтөрөгч + …+…
Исэлдэлтийн төлөв нь хүчилтөрөгчийн ион (устөрөгчийн хэт исэл дэх) болон калийн перманганат дахь манганы катионыг өөрчилсөн. Өөрөөр хэлбэл, бид исэлдүүлэгч бодисоос гадна ангижруулагч бодистой.
Харилцаа хийсний дараа ямар төрлийн бодисыг олж авч болохыг тодорхойлъё. Тэдний нэг нь ус байх бөгөөд энэ нь хүчил ба давсны хоорондох урвал юм. Кали нь шинээр үүссэнгүйХүхрийн хүчилтэй урвалд орсон тул хоёр дахь бүтээгдэхүүн нь калийн давс, тухайлбал сульфат байх болно.
Схем:
2O – 2 электрон өгч, O 2 болж хувирна. 0 5
Mn+7 5 электрон хүлээн авч Mn ион болно+2 2
Итгэлцүүрүүдийг тохируулна уу.
5H2O2 + 3H2SO4 + 2KMnO4=5O2 + 2Mn SO4 + 8H 2O + K2SO4
Калийн хромат агуулсан OVR шинжилгээний жишээ
Цахим балансын аргыг ашиглан бид коэффициент бүхий тэгшитгэлийг хийнэ:
FeCl2 + давсны хүчил + калийн хромат=FeCl3+ CrCl3 + …+…
Исэлдэлтийн төлөв нь төмрийг (төмрийн хлорид II дахь), калийн бихромат дахь хромын ионыг өөрчилсөн.
Одоо өөр ямар бодисууд үүсдэгийг олж мэдэхийг хичээцгээе. Нэг нь давс байж болно. Кали нь ямар ч нэгдэл үүсгээгүй тул хоёр дахь бүтээгдэхүүн нь калийн давс, илүү нарийвчлалтай хлорид байх болно, учир нь давсны хүчилтэй урвал явагдсан.
Диаграмм хийцгээе:
Fe+2 өгдөг e= Fe+3 6 бууруулагч,
2Cr+6 6 хүлээн авна e=2Cr +31 исэлдүүлэгч.
Эхний урвалд коэффициентүүдийг оруулна уу:
6K2Cr2O7 + FeCl2+ 14HCl=7H2O + 6FeCl3 + 2CrCl3 + 2KCl
ЖишээКалийн иодид агуулсан OVR шинжилгээ
Дүрмээр зэвсэглээд тэгшитгэл хийцгээе:
калийн перманганат + хүхрийн хүчил + калийн иодид…манганы сульфат + иод +…+…
Исэлдэлтийн төлөв нь манган, иодыг өөрчилсөн. Өөрөөр хэлбэл, ангижруулагч болон исэлдүүлэгч бодис байдаг.
Одоо эцэст нь юу болохыг олж мэдье. Нэгдэл нь калитай байх болно, өөрөөр хэлбэл бид калийн сульфат авах болно.
Сэргээх процесс нь йодын ионуудад тохиолддог.
Электрон дамжуулах схемийг зурцгаая:
- Mn+7 хүлээн авдаг 5 e=Mn+2 2 нь исэлдүүлэгч,
- 2I- өгөх 2 e=I2 0 5 нь бууруулагч бодис юм.
Эхний урвалын коэффициентүүдийг байрлуул, энэ тэгшитгэл дэх бүх хүхрийн атомыг нэгтгэхээ бүү март.
210KI + KMnO4 + 8H2SO4 =2MnSO 4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H 2O
Натрийн сульфит агуулсан OVR-ийн шинжилгээний жишээ
Сонгодог аргыг ашиглан бид хэлхээний тэгшитгэлийг зохио:
- хүхрийн хүчил + KMnO4 + натрийн сульфит… натрийн сульфат + манганы сульфат +…+…
Харьцсаны дараа бид натрийн давс, ус авдаг.
Диаграмм хийцгээе:
- Mn+7 5 авна e=Mn+2 2,
- S+4 өгдөг 2 e=S+6 5.
Болж буй урвалын коэффициентүүдийг цэгцэл, коэффициентийг цэгцлэхдээ хүхрийн атомыг нэмэхээ бүү март.
3H2SO4 + 2KMnO4 + 5Na2 SO3 =K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2 SO4 + 3H2O.
Азот агуулсан OVR-ийн шинжилгээний жишээ
Дараах даалгаврыг хийцгээе. Алгоритмыг ашиглан бид бүрэн хариу урвалын тэгшитгэлийг үүсгэнэ:
- манганы нитрат + азотын хүчил + PbO2=HMnO4+Pb(NO3) 2+
Ямар бодис үүссэн хэвээр байгааг шинжье. Хүчтэй исэлдүүлэгч бодис болон давсны хооронд урвал явагдсан тул энэ бодис нь ус болно гэсэн үг.
Электронуудын тооны өөрчлөлтийг харуулах:
- Mn+2 5 өгдөг e=Mn+7 2 нь бууруулагчийн шинж чанарыг харуулдаг,
- Pb+4 2 авна e=Pb+2 5 исэлдүүлэгч.
3. Бид эхний урвалын коэффициентүүдийг цэгцэлдэг тул анхны тэгшитгэлийн зүүн талд байгаа бүх азотыг нэмж оруулахаа мартуузай:
- 2Mn(NO3)2 + 6HNO3 + 5PbO 2 =2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 2Ц 2O.
Энэ урвал нь азотыг багасгах шинж чанарыг харуулахгүй.
Азоттой хоёр дахь исэлдэлтийн урвал:
Zn + хүхрийн хүчил + HNO3=ZnSO4 + NO+…
- Zn0 өгөх 2 e=Zn+23 нь сэргээн засварлагч болно,
N+53 хүлээн зөвшөөрнө e=N+2 2 нь исэлдүүлэгч юм.
Өгөгдсөн урвалын коэффициентүүдийг цэгцлээрэй:
3Zn + 3H2SO4 + 2HNO3 =3ZnSO 4 + 2NO + 4H2O.
Усан исгэх урвалын ач холбогдол
Хамгийн алдартай бууруулах урвал бол ургамлын онцлог шинж чанартай фотосинтез юм. Сэргээх шинж чанар хэрхэн өөрчлөгддөг вэ? Уг процесс нь биосферт явагддаг бөгөөд гадны эх үүсвэрийн тусламжтайгаар эрчим хүчийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Энэ энерги нь хүн төрөлхтөн өөрийн хэрэгцээнд ашигладаг. Химийн элементүүдтэй холбоотой исэлдэлтийн болон бууралтын урвалын жишээнүүдийн дунд азот, нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдийн хувирал онцгой ач холбогдолтой юм. Фотосинтезийн ачаар дэлхийн агаар мандал нь амьд организмын хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай ийм найрлагатай байдаг. Фотосинтезийн ачаар агаарын бүрхүүл дэх нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ нэмэгдэхгүй, дэлхийн гадаргуу хэт халдаггүй. Ургамал нь зөвхөн исэлдэлтийн урвалын тусламжтайгаар хөгжөөд зогсохгүй хүний биед шаардлагатай хүчилтөрөгч, глюкоз зэрэг бодисуудыг үүсгэдэг. Энэхүү химийн урвалгүйгээр байгальд бодисын бүрэн эргэлт, мөн органик амьдрал оршин тогтнох боломжгүй юм.
RIA-ийн практик хэрэглээ
Металлын гадаргууг хадгалахын тулд идэвхтэй металлууд нь нөхөн сэргээх шинж чанартай гэдгийг мэдэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр та гадаргууг илүү идэвхтэй элементийн давхаргаар бүрхэж, химийн зэврэлтийг удаашруулж болно. Редокс шинж чанартай тул ундны усыг цэвэршүүлж, халдваргүйжүүлдэг. Тэгшитгэлд коэффициентүүдийг зөв байрлуулахгүйгээр ямар ч асуудлыг шийдэж чадахгүй. Алдаа гаргахгүйн тулд бүх исэлдэлтийн талаар ойлголттой байх нь чухал юмпараметрүүд.
Химийн зэврэлтээс хамгаалах
Зэврэлт нь хүний амьдрал, үйл ажиллагаанд тулгардаг онцгой асуудал юм. Энэхүү химийн хувирлын үр дүнд метал эвдэрч, машины эд анги, багаж хэрэгсэл нь ашиглалтын шинж чанараа алддаг. Иймэрхүү асуудлыг засахын тулд дэвслэх хамгаалалтыг ашиглаж, металыг лак эсвэл будгийн давхаргаар бүрж, зэврэлтээс хамгаалах хайлшийг ашигладаг. Жишээлбэл, төмрийн гадаргуу нь идэвхтэй металл болох хөнгөн цагаан давхаргаар хучигдсан байдаг.
Дүгнэлт
Хүний биед нөхөн сэргээх янз бүрийн урвалууд гарч, хоол боловсруулах тогтолцооны хэвийн үйл ажиллагааг хангана. Исгэх, ялзрах, амьсгалах зэрэг амьдралын үндсэн үйл явц нь нөхөн сэргээх шинж чанартай холбоотой байдаг. Манай гараг дээрх бүх амьд биетүүд ижил төстэй чадвартай байдаг. Электроныг буцаах, хүлээн авах урвалгүйгээр аммиак, шүлт, хүчлийг олборлох, үйлдвэрлэлийн аргаар үйлдвэрлэх боломжгүй юм. Аналитик химийн хувьд эзэлхүүний шинжилгээний бүх аргууд нь яг исэлдэлтийн процесс дээр суурилдаг. Химийн зэврэлт гэх мэт таагүй үзэгдлийн эсрэг тэмцэл нь мөн эдгээр үйл явцын талаарх мэдлэг дээр суурилдаг.
