Иондық-электрондық жартылай реакция теңдеулері. Химия, 10 сынып, презентация.

Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты анықтау

Тотығуға және тотықсыздануға қатысқан бөлшектерді бөліп жазу

Тотығу және тотықсыздану реакцияларының жартылай иондық теңдеулерін жазу

Қышқылдық ортада  Н+ иондары мен Н2О су молекулаларын,  сілтілі ортада ОН- иондары мен Н2О су молекулаларын есепке ала отырып жартылай реакция теңдеулерін теңестіру.

Қабылданған және берілген электрондар санын теңестіру.

Иондық-электрондық теңдеулерін толық жазу

Молекулалық теңдеуді толық жазу.

«Избыток» атомов кислорода в левой части уравнения связывается либо в воду (кислая среда), либо в гидроксогруппы (нейтральная или щелочная).

Присоединение атомов кислорода к восстановителю в процессе окисления

Связывание атомов кислорода окислителя в процессе восстановления

Тотығу-тотықсыздану реакциясы әртүрлі: қышқылдық, бейтарап, сілтілік ортада жүреді. Төмендегі сызбанұсқада реакцияның ортасына байланысты KMnO4(ер) түзілетін өнімдері мен байқалатын өзгерістері берілген

Тотығу-тотықсыздану реакциясы әртүрлі: қышқылдық,бейтарап, сілтілік ортада жүреді. Төмендегі сызбанұсқада реакцияның ортасына байланысты Cr2O7 2- ионынан түзілетін өнімдері мен байқалатын өзгерістері берілген

Тотығу-тотықсыздану реакциясы әртүрлі: қышқылдық,бейтарап, сілтілік ортада жүреді. Төмендегі сызбанұсқада реакцияның ортасына байланысты Cr 3+ ионынан түзілетін өнімдері мен байқалатын өзгерістер берілген

Тотығу-тотықсыздану реакциясы әртүрлі: қышқылдық, бейтарап, сілтілік ортада жүреді. Төмендегі сызбанұсқада реакцияның ортасына байланысты H2O2 (ер) түзілетін өнімдері мен өзгеріс нәтижелері берілген

Иондық-электрондық (жартылай реакция) әдісінің электрондық баланс әдісіне қарағандағы артықшылықтары

Ерітіндіде шындығында болатын иондар қолданылады. Шындығында да, ерітіндіде Mn7+ ,Cr 3+ , S6 +, S4+ иондары емес, онда MnO4- , Cr2O72- , SO42, SO32- иондары болады.

Жартылай реакция әдісінде атомдардың тотығу дәрежесін білудің керегі жоқ

Жартылай реакция әдісін қолданғанда, барлық алынатын заттың формуласын білудің қажеті жоқ, себебі олар реакция теңдеуін қорытқанда шығады. Сондықтан да, жартылай реакция әдісіне көбірек мән беріліп, оны су ерітінділерінде жүретін барлық тотығу-тотықсыздану реакцияларының теңдеуін құру үшін қолданылады

Бұл әдіс әрбір жартылай реакцияға қатысатын бөлшектердің (ион,электрон) саны туралы ғана емес, сонымен бірге ерітінді ортасының қалай өзгергені туралы ақпарат алуға болады.

Иондық-электрондық әдіс

… + KMnO4+ H2SO4 = Fe2(SO4)3 + … + K2SO4 + …

қышқыл ортада MnO4- ионы Mn2+ионына тотықсызданады, Fe2+ ионы Fe3+ ионына дейін тотығады

2 MnO4- + 8H+ +5e = Mn2+ + 4 H2O (тотықсыздану )

5 2Fe2+ - 2e = 2Fe3+ (тотығу)

2 MnO4- + 16H+ + 10 Fe2+ = 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 Fe2+ + 10 Fe3+

10 FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 +

2MnSO4+ K2SO4 + 8H2O

… + KCrO2 + … = K2CrO4 + KBr + …

Жоғарыда берілген ТТР теңдеуі сілтілік ортада жүреді.

CrO2- + 4OH- -3e = CrO42- + 2H2O (тотығу)

Br20 + 2e = 2Br- (тотықсыздану)

2 CrO2- + 8OH- + 3 Br20 = 2CrO42 + 4H2O + 6Br-

3 Br2+ 2KCrO2 + 8KOH = 2K2CrO4 + 4KBr + 4H2O

KMnO4 + K2SO3 + … = MnO2 + … + …

Бұл ТТР теңдеуінен MnO4 – ионы MnO2 дейін тотықсызданып тұр, демек реакция ортасы бейтарап, ал SO32- ионы SO4 2- ионына дейін тотығады.

2 MnO4- + 2Н2О + 3е = MnO2 + 4ОН- (тотықсыздану)

3 SO32- + Н2О -2е = SO4 2- + 2Н+ (тотығу)

1

2 MnO4-MnO4- + 3SO32- + 7Н2О = 2 MnO2 +

3SO4 2- + 8 ОН- + 6Н+

6 Н2О + 2 ОН- 2KMnO4 + 3K2SO3 + Н2О = 2MnO2 + 3K2SO4+ 2КОН

Иондық-электрондық әдіс

Бейтарап молекуладағы элементтер атомдарының саны мен олардың тотығу дәрежесі көбейтіндісінің алгебралық қосындысы нөлге тең, ал күрделі ионда-ион зарядтарына тең

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

С Н4 С Н3 Сl С Н3 Li C Cl4 С2 Н2 Н2 С О

-3 + - + -2 + -3 + - + +3 -2

С Н3 С Н2 О Н С Н3 С Н2 N О2

Төменде көміртегінің әртүрлі тотығу дәрежелері бар органикалық қосылыстары берілген

Н

Ι

Н─С-4─Н

Ι

Н

-3

СН3 Н

-3 Ι0 Ι -3

СН3─ С ─ С─Н

-3 Ι Ι

СН3 Н

Н

Ι -2

Н ─ С ─ ОН

Ι

Н

Алкендердің тотығу реакциялары

CH2=CH2 t˚C, H2SO4, KMnO4→ HO-C=O → H2O + CO2

                                                  │

                                                  OH

R1-CH=CH-R2 t˚C, H2SO4, KMnO4→ R1-COOH + R2-COOH

R1-C=CH-R2 t˚C, H2SO4, KMnO4→ R1-C=O + R2-COOH

     │                                              │

     R2                                             R2  

R1-C=CH2 t˚C, H2SO4, KMnO4→ R1-C=O + H2O + CO2      

     │                                          │

     R2                                         R2  

Алкиндердің тотығу ракциялары

1) Қышқылдық ортада:

H-C≡C-H KMnO4, H2SO4→ HOOC-COOH (қымыздық қышқылы)

2) Қышқылдық ортада :

R1-C≡C-R2 KMnO4, H2SO4→ R1-COOH + R2-COOH ( карбон қышқылдарының қоспасы)

3) Бейтарап немесе сілтілік:

R1-C≡C-R2 KMnO4, H2O/(OH)→ R1-COOK + R2-COOK (карбон қышқылдарының қоспасы)

Арендердің тотығу реакциялары

1) Қышқылдық ортада:

С6H5-CH2-R KMnO4, H2SO4→ С6H5-COOH бензой қышқылы+ CO2(г)

2) Бейтарап немесе сілтілік орта:

С6H5-CH2-R KMnO4, H2O/(OH)→ С6H5-COOK + CO2(г)

3) Бензол гомологтарының калий перманганаты немесе калий бихроматы әсерінен тотығуы (қыздыру қатысында):

С6H5-CH2-R KMnO4, H2SO4, t˚C→ С6H5-COOHбензой қышқылы+ R-COOH

КМnO4

С6Н12О6+КМnO4 +H2SO4 →CO2 +MnSO4 +K2SO4+H2O

Көміртектің жартылай реакция әдісінде тотығу дәрежесін анықтаудың қажеті жоқ.

5 С6Н12О6 + 13H2O -24е = 6СО2 + 7H2O + 24Н+

24 MnO4- + 8H+ +5e = Mn2+ + 4 H2O

72

5 С6Н12О6 + 65 H2O + 24 MnO4- + 192H+ = 30СО2+120 Н+ + 24 Mn2+ + 66 131 H2O

5 С6Н12О6+ 24КМnO4 + 36H2SO4 →30CO2 + 24MnSO4 +12K2SO4+66H2O

КМnO4

Бұл реакция нәтижесінде бензой қышқылы түзіледі

С6Н5СН3+КМnO4+H2SO4=С6Н5СООН+MnSO4+K2SO4+H2O

6 MnO4- + 8H+ +5e = Mn2+ + 4 H2O

5 С7Н8 + 2H2O -6е = С7Н602 + 6Н+

18

6 MnO4- + 48H+ + 5 С7Н8 +10H2O = 6 Mn2+ + 24 H2O + 5 С7Н602 + 30Н+ 14

5С6Н5СН3+6КМnO4+9H2SO4=5С6Н5СООН+6MnSO4

+3K2SO4 + 14H2O

Төменде берілген тотығу-тотықсыздану реакция теңдеулерін аяқтап, иондық-электрондық әдіс бойынша теңестіріңіздер

1. Cl2 + SO2 + H2O  H2SO4 + ...

2. H2O2 + KMnO4 + H2SO4  O2 + ...

3. I2 + K2SnO2 + KOH  K2SnO3 + ...

4. KI + KMnO4 + H2SO4  I2 + ...

5. H2S + HNO3(конц)  H2SO4 + ...

6. FeSO4 + KMnO4 + KOH  Fe(OH)3 + ...