Օքսիդավերականգնման ռեակցիաներ — դաս։ Քիմիա, 9-րդ դասարան.

Օքսիդացման-վերականգնման ռեակցիաներ:

Այն ռեակցիաները, որոնք ընթանում են նյութերի բաղադրության մեջ առկա տարրերի ատոմների օքսիդացման աստիճանների փոփոխությամբ, անվանում են օքսիդացման-վերականգնման ռեակցիաներ:

Այդ ռեակցիաների ընթացքը պայմանավորված է էլեկտրոնի անցմամբ մեկ ատոմից (իոնից, մոլեկուլից) մյուսին, ինչի հետևանքով էլ օքսիդացման աստիճանի փոփոխություն է տեղի ունենում:

Այն նյութերը, որոնց մոլեկուլներն իրենց օքսիդացմաան աստիճանը փոքրացնող ատոմներ են պարունակում, անվանում են օքսիդացնողներ (օքսիդիչներ), իսկ իրենց օքսիդացման աստիճանը մեծացնող ատոմներ պարունակող նյութերը՝ վերականգնողներ (վերականգնիչներ):

Վերականգնիչը տրամադրում է էլեկտրոն, մեծացնում է իր օքսիդացման ասստիճանը, օքսիդանում է.

Օքսիդիչը ընդունում է էլեկտրոն, փոքրացնում է իր օքսիդացման ասստիճանը, վերկանգնվում է:

Օքսիդացումը և վերականգնումը նույն ռեակցիայի երկու կողմերն են՝ երկու կիսառեակցիաները, որոնց միաժամանակյա ընթացքն էլ հենց օքսիդավերականգնման ռեակցիա է:

Օրինակ

Մագնեզիումի այրման ռեակցիայի հավասարումը թթվածնում հետևյալն է.

2 Mg + O_{2} = 2 MgO

այդ ռեակցիայի հավասարումը կարելի է ներկայացնել հետևյալ կիսառեակցիաների միջոցով.

ա. օքսիդացում.

{Mg}^{0} - 2 e \to {Mg}^{2 +}

բ. վերականգնում.

O_{2}^{0} + 4 e \to 2 O^{- 2}

Ինչպե՞ս են կազմում և հավասարեցնում օքսիդավերականգնման ռեակցիաները:

Ինչպես բոլոր ռեակցիաների հավասարումների կազմումը, օքսիդավերականգնման ռեակցիաները նույնպես, առաջին հերթին, հիմնված են զանգվածի պահպանման օրենքի վրա, ապա՝ լիցքի պահպանման սկզբունքի հիման վրա:

Զանգվածի պահպանման օրենքի ճշմարտացիությունն ակնհայտ է. բոլոր օրինակներում հավասարումների աջ և ձախ մասերում ատոմների թվերը հավասար են:

Լիցքի պահպանման սկզբունքից հետևում է, որ վերականգնիչի տրամադրած էլեկտրոնների թիվը պետք է հավասար լինի օքսիդիչի ընդունած էլեկտրոնների թվին:

Օրինակ` մեթանի այրման ռեակցիայում վերականգնիչ տարրը տրամաադրել է \(8\) էլեկտրոն.

C^{4 -} - 8 e \to C^{4 +}

իսկ օքսիդիչ նյութի՝ թթվածնի երկու մոլեկուլներն ընդունել են նույնպես \(8\) էլեկտրոն.

{2O}_{2}^{0} + 8 e \to 4 O^{2 -}

Գործնականում լիցքի պահպանման սկզբունքը կիրառելու համար պետք է իրականացնել էլեկտրոնային հաշվեկշիռ և գտնել անհրաժեշտ գործակիցներ:

Օքսիդավերականգնման ռեակցիաները կազմում և հավասարեցնում են, հիմնականում, ըստ հետևյալ քայլաշարի.(ֆոսֆորի և կալիումի քլորատի փոխազդեցության օրինակով)

*գրել համապատասխան ռեակցիայի ուրվագիրը

P + KCl O_{3} \to P_{2} O_{5} + KCl

*նշել փոփոխման ենթարկված տարրերի օքսիդացման աստիճանները

P^{0} + K {Cl}^{+ 5} O_{3} \to P_{2}^{+ 5} O_{5} + K {Cl}^{- 1}

*գրել վերականգնիչի օքսիդացման և օքսիդիչի վրականգնման կիսառեակցիաների հավասարումները

վերականգնիչ՝

P^{0} - 5 e \to P^{+ 5}

օքսիդիչ՝

{Cl}^{+ 5} + 6 e \to {Cl}^{-}

*գտնել վերականգնիչի տրամադրած և օքսիդիչի ընդունած էլեկտրոնների թվերի ամենափոքր ընդհանուր բազմապատիկը (փոխանցված էլեկտրոնների ընդհանուր թիվը)` \(30\) և բաժանելով այն էլեկտրոնների նշված թվերի վրա՝ գտնել «գլխավոր» գործակիցները` \(6\) և \(5\), նշել գործընթացը՝ օքսիդացում և վերականգնում.

վերականգնիչ՝

P^{0} - 5 e \to P^{+ 5}

\(6 \) օքսիդացում

\(30\)

օքսիդիչ՝

{Cl}^{+ 5} + 6 e \to {Cl}^{-}

\( 5 \) վերականգնում

*տեղադրել «գլխավոր» գործակիցները

6P + 5KCl O_{3} \to P_{2} O_{5} + 5KCl

*գտնել մնացած գործակիցները պարզ հաշվարկով.

բերված օրինակում՝ ըստ ֆոսֆորի ատոմների թվի. \(6 : 2 = 3\) և գրել հավասարումը վերջնական տեսքով.

6P + 5KCl O_{3} \to 3 P_{2} O_{5} + 5KCl

Ի դեպ՝ օքսիդավերականգնման ռեակցիաները քիմիական երևույթների հատուկ դաս են, սակայն նրանց մի մասը հնարավոր է դասակարգել նաև մեկ այլ հատկանիշի հիման վրա՝ ըստ ելանյութերի և վերջանյութերի թվի և բաղադրության փոփոխության հատկանիշի:

Դրանք զուգակցելով կարելի է եզրակացնել.

*բոլոր տեղակալման ռեակցիաները նաև օքսիդավերականգնման ռեակցիաներ են

*միացման և քայքայման ռեակցիաների մի մասն է օքսիդավերականգնման ռեակցիաներին պատկանում

*փոխանակման ռեակցիաները օքսիդավերականգնման ռեակցիաներ չեն:

Եթե տարրի ատոմն միացությունում ցուցաբերում է բարձրագույն օքսիդացման աստիճան, ապա այն կարող է լինել միայն օքսիդիչ՝ էլեկտրոն վերցնող. օրինակ՝