Sifat pengurangan mempunyai Sifat redoks

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 17:53

Sifat redoks atom individu serta ion merupakan isu penting dalam kimia moden. Bahan ini membantu menerangkan aktiviti unsur dan bahan, untuk menjalankan perbandingan terperinci sifat kimia atom yang berbeza.

Apakah itu agen pengoksida

Banyak tugasan dalam kimia, termasuk soalan ujian untuk peperiksaan negeri bersatu dalam gred 11, dan OGE dalam gred 9, dikaitkan dengan konsep ini. Agen pengoksidaan dianggap sebagai atom atau ion yang, dalam proses interaksi kimia, menerima elektron daripada ion atau atom lain. Jika kita menganalisis sifat pengoksidaan atom, kita memerlukan sistem berkala Mendeleev. Dalam tempoh yang terletak dalam jadual dari kiri ke kanan, keupayaan pengoksidaan atom meningkat, iaitu, ia berubah sama dengan sifat bukan logam. Dalam subkumpulan utama, parameter ini berkurangan dari atas ke bawah. Antara bahan ringkas yang paling kuat dengan keupayaan pengoksidaan, fluorin adalah mendahului. Istilah seperti "keelektronegatifan", iaitu, keupayaan atom untuk mengambil dalam kes interaksi kimiaelektron, boleh dianggap sinonim dengan sifat pengoksidaan. Antara bahan kompleks yang terdiri daripada dua atau lebih unsur kimia, agen pengoksidaan terang boleh dipertimbangkan: kalium permanganat, kalium klorat, ozon.

Apakah itu agen pengurangan

Sifat pengurangan atom ialah ciri bahan ringkas yang menunjukkan sifat logam. Dalam jadual berkala, sifat logam melemah dari kiri ke kanan dalam tempoh, dan dalam subkumpulan utama (menegak) ia meningkat. Intipati pemulihan ialah pengembalian elektron, yang terletak pada tahap tenaga luaran. Lebih banyak bilangan kulit elektron (tahap), lebih mudah untuk memberikan elektron "tambahan" semasa interaksi kimia.

Logam aktif (beralkali, tanah beralkali) mempunyai sifat pengurangan yang sangat baik. Di samping itu, bahan yang mempamerkan parameter yang sama, kami menyerlahkan sulfur oksida (6), karbon monoksida. Untuk memperoleh keadaan pengoksidaan maksimum, sebatian ini terpaksa mempamerkan sifat pengurangan.

Proses pengoksidaan

Jika semasa interaksi kimia atom atau ion memberikan elektron kepada atom lain (ion), kita bercakap tentang proses pengoksidaan. Untuk menganalisis cara mengurangkan sifat dan mengubah kuasa pengoksidaan, anda memerlukan jadual unsur berkala, serta pengetahuan tentang undang-undang fizik moden.

Proses pemulihan

Proses pengurangan melibatkan penerimaan oleh ion sama adaatom elektron daripada atom lain (ion) semasa interaksi kimia langsung. Agen penurun yang sangat baik ialah nitrit, sulfit logam alkali. Sifat pengurangan dalam sistem unsur berubah sama seperti sifat logam bahan mudah.

Algoritma Penghuraian OVR

Untuk membolehkan pelajar meletakkan pekali dalam tindak balas kimia siap, ia perlu menggunakan algoritma khas. Sifat redoks juga membantu menyelesaikan pelbagai masalah pengiraan dalam kimia analitikal, organik dan am. Kami mencadangkan susunan menghuraikan sebarang tindak balas:

Pertama, adalah penting untuk menentukan keadaan pengoksidaan setiap unsur yang tersedia menggunakan peraturan.
Seterusnya, atom atau ion yang telah menukar keadaan pengoksidaannya ditentukan untuk mengambil bahagian dalam tindak balas.
Tanda tolak dan tambah menunjukkan bilangan elektron bebas yang diberikan dan diterima semasa tindak balas kimia.
Seterusnya, di antara bilangan semua elektron, gandaan sepunya minimum ditentukan, iaitu integer yang dibahagikan tanpa baki oleh elektron yang diterima dan diberi.
Kemudian ia dibahagikan kepada elektron yang terlibat dalam tindak balas kimia.
Seterusnya, kami menentukan ion atau atom yang mempunyai sifat pengurangan, dan juga menentukan agen pengoksidaan.
Pada peringkat akhir letakkan pekali dalam persamaan.

Menggunakan kaedah imbangan elektronik, mari letakkan pekali dalam skema tindak balas ini:

NaMnO₄ + hidrogen sulfida + asid sulfurik=S + Mn SO_{4 +…+…}

Algoritma untuk menyelesaikan masalah

Mari kita ketahui bahan mana yang harus dibentuk selepas interaksi. Oleh kerana sudah ada agen pengoksidaan dalam tindak balas (ia akan menjadi mangan) dan agen penurunan ditakrifkan (ia akan menjadi sulfur), bahan terbentuk di mana keadaan pengoksidaan tidak lagi berubah. Oleh kerana tindak balas utama berlaku antara garam dan asid yang mengandungi oksigen yang kuat, salah satu bahan terakhir ialah air, dan yang kedua ialah garam natrium, lebih tepat lagi, natrium sulfat.

Sekarang mari kita buat skema untuk memberi dan menerima elektron:

- Mn⁺⁷ mengambil 5 e=Mn^+2.

Bahagian kedua skema:

- S^-2 gives2e=S⁰

Kami meletakkan pekali dalam tindak balas awal, tidak lupa menjumlahkan semua atom sulfur dalam bahagian persamaan.

2NaMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO ₄ =5S + 2MnSO₄ + 8H₂O + Na₂SO _4.

Analisis OVR yang melibatkan hidrogen peroksida

Menggunakan algoritma penghuraian OVR, kita boleh menyusun persamaan untuk tindak balas yang berterusan:

hidrogen peroksida + asid sulfurik + kalium permagnat=Mn SO_{4 + oksigen + …+…}

Keadaan pengoksidaan menukar ion oksigen (dalam hidrogen peroksida) dan kation mangan dalam kalium permanganat. Iaitu, kita mempunyai agen pengurangan, serta agen pengoksidaan.

Mari tentukan jenis bahan yang masih boleh diperolehi selepas interaksi. Salah satunya ialah air, yang jelas merupakan tindak balas antara asid dan garam. Kalium tidak membentuk yang barubahan, hasil kedua ialah garam kalium, iaitu sulfat, kerana tindak balas adalah dengan asid sulfurik.

Skim:

2O ^{– menderma} 2 elektron dan bertukar menjadi O ₂ ⁰ 5

Mn⁺⁷ menerima 5 elektron dan menjadi ion Mn^{+2 2}

Tetapkan pekali.

5J₂O₂ + 3J₂SO₄ + 2KMnO₄=5O₂ + 2Mn SO₄ + 8H ₂O + K₂SO₄

Contoh analisis OVR yang melibatkan kalium kromat

Menggunakan kaedah imbangan elektronik, kami akan membuat persamaan dengan pekali:

FeCl₂ + asid hidroklorik + kalium kromat=FeCl₃+ CrCl_{3 + …+…}

Keadaan pengoksidaan berubah besi (dalam ferik klorida II) dan ion kromium dalam kalium dikromat.

Sekarang mari kita cuba ketahui apakah bahan lain yang terbentuk. Satu boleh jadi garam. Oleh kerana kalium tidak membentuk sebarang sebatian, oleh itu, produk kedua akan menjadi garam kalium, lebih tepat lagi, klorida, kerana tindak balas berlaku dengan asid hidroklorik.

Mari kita buat gambar rajah:

Fe⁺² memberi e= Fe^{+3 6 pengurang,}

2Cr⁺⁶ menerima 6 e=2Cr ^{+31 pengoksida.}

Letakkan pekali dalam tindak balas awal:

6K₂Cr₂O₇ + FeCl₂+ 14HCl=7H₂O + 6FeCl₃ + 2CrCl_{3 + 2KCl}

ContohAnalisis OVR melibatkan kalium iodida

Berbekalkan peraturan, mari kita buat persamaan:

kalium permanganat + asid sulfurik + kalium iodida…mangan sulfat + iodin +…+…

Keadaan pengoksidaan menukar mangan dan iodin. Iaitu, agen penurunan dan agen pengoksidaan ada.

Sekarang mari kita ketahui apa yang akan kita hadapi. Sebatian itu akan bersama kalium, iaitu, kita akan mendapat kalium sulfat.

Proses pemulihan berlaku dalam ion iodin.

Mari kita buat skema pemindahan elektron:

- Mn⁺⁷ menerima 5 e=Mn^{+2 2 ialah oksidan,}

- 2I^- berikan 2 e=I₂ ^{0 5 ialah ejen pengurangan.}

Letakkan pekali dalam tindak balas awal, jangan lupa jumlahkan semua atom sulfur dalam persamaan ini.

210KI + KMnO₄ + 8H₂SO₄ =2MnSO ₄ + 5I₂ + 6K₂SO₄ + 8J 2_O

Contoh analisis OVR yang melibatkan natrium sulfit

Menggunakan kaedah klasik, kami akan menyusun persamaan untuk litar:

- asid sulfurik + KMnO_{4 + natrium sulfit… natrium sulfat + mangan sulfat +…+…}

Selepas interaksi kita mendapat garam natrium, air.

Mari kita buat gambar rajah:

- Mn⁺⁷ mengambil 5 e=Mn^{+2 2,}

- S⁺⁴ memberikan 2 e=S^{+6 5.}

Susun pekali dalam tindak balas yang sedang dipertimbangkan, jangan lupa menambah atom sulfur semasa menyusun pekali.

3J₂SO₄ + 2KMnO₄ + 5Na₂ SO₃ =K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Na₂ JADI₄ + 3J_2O.

Contoh analisis OVR yang melibatkan nitrogen

Mari kita lakukan tugasan berikut. Menggunakan algoritma, kami akan menyusun persamaan tindak balas lengkap:

- mangan nitrat + asid nitrik + PbO₂=HMnO₄+Pb(NO₃₎ 2₊

Mari kita analisa apakah bahan yang masih terbentuk. Oleh kerana tindak balas berlaku antara agen pengoksidaan yang kuat dan garam, ini bermakna bahan itu akan menjadi air.

Tunjukkan perubahan dalam bilangan elektron:

- Mn⁺² memberi 5 e=Mn^{+7 2 mempamerkan sifat agen pengurangan,}

- Pb⁺⁴ mengambil 2 e=Pb^{+2 5 pengoksida.}

3. Kami menyusun pekali dalam tindak balas awal, pastikan anda menambah semua nitrogen yang terdapat di sebelah kiri persamaan asal:

- 2Mn(NO₃)₂ + 6HNO₃ + 5PbO 2 _=2HMnO4 _{+ 5Pb(NO}3₎2 _{+ 2J} 2_O.

Tindak balas ini tidak menunjukkan sifat pengurangan nitrogen.

Tindak balas redoks kedua dengan nitrogen:

Zn + asid sulfurik + HNO₃=ZnSO_{4 + NO+…}

- Zn⁰ berikan 2 e=Zn^{+23 akan menjadi pemulih,}

N⁺⁵menerima 3 e=N^{+2 2 ialah pengoksida.}

Susun pekali dalam tindak balas yang diberikan:

3Zn + 3H₂SO₄ + 2HNO₃ =3ZnSO ₄ + 2NO + 4J_2O.

Kepentingan tindak balas redoks

Tindak balas pengurangan yang paling terkenal ialah fotosintesis, yang merupakan ciri tumbuhan. Bagaimanakah sifat pemulihan berubah? Proses ini berlaku di biosfera, membawa kepada peningkatan tenaga dengan bantuan sumber luaran. Tenaga inilah yang digunakan oleh manusia untuk keperluannya. Antara contoh tindak balas oksidatif dan pengurangan yang berkaitan dengan unsur kimia, transformasi nitrogen, karbon, dan sebatian oksigen adalah amat penting. Terima kasih kepada fotosintesis, atmosfera bumi mempunyai komposisi sedemikian yang diperlukan untuk perkembangan organisma hidup. Terima kasih kepada fotosintesis, jumlah karbon dioksida dalam cangkang udara tidak meningkat, permukaan Bumi tidak terlalu panas. Tumbuhan itu bukan sahaja berkembang dengan bantuan tindak balas redoks, tetapi juga membentuk bahan seperti oksigen dan glukosa yang diperlukan untuk manusia. Tanpa tindak balas kimia ini, kitaran penuh bahan dalam alam adalah mustahil, serta kewujudan hidupan organik.

Aplikasi praktikal RIA

Untuk memelihara permukaan logam, anda perlu tahu bahawa logam aktif mempunyai sifat pemulihan, jadi anda boleh menutup permukaan dengan lapisan unsur yang lebih aktif, sambil melambatkan proses kakisan kimia. Oleh kerana kehadiran sifat redoks, air minuman disucikan dan dinyahjangkit. Tiada masalah boleh diselesaikan tanpa meletakkan pekali dengan betul dalam persamaan. Untuk mengelakkan kesilapan, adalah penting untuk memahami semua redoksparameter.

Perlindungan terhadap kakisan kimia

Kakisan adalah masalah khusus untuk kehidupan dan aktiviti manusia. Hasil daripada transformasi kimia ini, pemusnahan logam berlaku, bahagian-bahagian kereta, peralatan mesin kehilangan ciri-ciri operasinya. Untuk membetulkan masalah sedemikian, perlindungan bunga digunakan, logam disalut dengan lapisan varnis atau cat, dan aloi anti-karat digunakan. Contohnya, permukaan besi ditutup dengan lapisan logam aktif - aluminium.

Kesimpulan

Pelbagai tindak balas pemulihan berlaku dalam tubuh manusia, memastikan fungsi normal sistem penghadaman. Proses kehidupan asas seperti penapaian, pereputan, respirasi juga dikaitkan dengan sifat pemulihan. Semua makhluk hidup di planet kita mempunyai kebolehan yang sama. Tanpa tindak balas dengan pemulangan dan penerimaan elektron, perlombongan, pengeluaran industri ammonia, alkali, dan asid adalah mustahil. Dalam kimia analitik, semua kaedah analisis volumetrik adalah berdasarkan tepat pada proses redoks. Perjuangan menentang fenomena yang tidak menyenangkan seperti kakisan kimia juga berdasarkan pengetahuan tentang proses ini.