Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzish

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzish

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalari ikki xil usulda tuziladi.

Elektron balans usuli

Bu usul oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida qaytaruvchi bergan elektronlar soni oksidlovchi qabul qilgan elektronlar soniga tengdir, degan qoidaga asoslanadi.

  1. Quyidagi reaksiyani ko'rib chiqaylik:

Zn + HNO3(suyult) → Zn(NO3)2 + NO + H₂O

a) eng avval reaksiyada ishtirok etayotgan har bir atomning oksidlanish darajasini ularning ustiga yozib chiqamiz va oksidlanish darajalari oʻzgarishini aniqlab olamiz:

Zn° + H+N5+O2-2→ Zn2+(N5+O32-)2 + N2+O22- + H2+O2-

b) bu elementlarning oksidlanish darajalari oʻzgarishini ko'rsatuvchi elektron tenglamalarni tuzamiz;

v) berilgan (2 ta) va qabul qilingan (3 ta) elektronlar sonini o'ng tomondagi chiziqdan keyin yozamiz va bu ikkala sonning eng kichik qoldiqsiz bo'linuvchisini topamiz. Bu son 6 ga teng. Endi 6 sonini 2 ga va 3 ga boʻlib, chiqqan sonlarni ikkinchi chiziqdan keyin yozamiz. Bu oxirgi sonlami reaksiyaning to'liq tenglamasini tuzishda koeffitsiyentlar holida yozamiz;

3Zn + 8HNO3 = 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O

2. Quyidagi murakkabroq reaksiya bilan tanishaylik.

Fe2+2S1- + O20 → Fe23+O32- + S4+O22-

Ko'rinib turibdiki, bu reaksiyada Fe+2 va S-1 ionlari Fe+3 va S+4 holatiga o'tayapti. O2 molekulasi O-2 ionlariga aylanayapti. Bu o'zgarishlarga asosan reaksiyaning elektron tenglamasini tuzamiz:

Koeffitsiyentlar (4 va 11) yordamida reaksiyaning to'liq tenglamasi:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe₂O₃ + 8SO2 yoziladi.

Shunday qilib, berilgan va qabul qilingan elektronlar sonini oʻzaro tenglashtirib, ya'ni elektronlar sonini "balans" qilib, oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi tenglamasini tuzdik.

Ion-elektron usuli

Bu usulga binoan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari eritmada ionlar oʻrtasida boradi, deb qaraladi. Bu usulda oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalari tuzishni biror reaksiya misolida ko'rib chiqaylik.
Quyidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiya tenglamasini ion- elektron usuli bilan tenglashtirib ko'raylik;

KMnO4 + KNO₂ + H₂SO₄ → KNO3 + MnSO4 + K₂SO₄ + H₂O

a) reaksiya tenglamasini ionli holda yozib olamiz va oksidlanish darajalari va tarkibi oʻzgargan ionlarni (osti chizilgan) aniqlab olamiz;

K+ + MnO4- + K+ + NO2- + 2H+ + SO4-2→ K++ NO3- + Mn+2+ SO4-2 + 2K+ + SO4-2+ H₂O

b) endi oksidlanish darajasi oʻzgargan ionlar uchun oksidlanish- qaytarilish reaksiyalarining elektron tenglamasini tuzamiz. Reaksiya tenglamasidan ko'rinib turibdiki, MnO4- ioni Mn2+ holiga o'tayapti. Agar reaksiya natijasida ion tarkibidagi kislorod atomlari soni kamaysa yoki mutlaqo chiqib ketsa, bu ion eritmadagi H+ ionlari bilan ta'sirlashadi va bir vaqtning o'zida elektron biriktirib qaytariladi (ba'zi hollarda elektron chiqarib oksidlanishi ham mumkin);

MnO4- + 8H+ + 5ē → Mn+2 + H₂O (qaytarilish).

Agar reaksiya davomida ion o'z tarkibidagi kislorod atomlari sonini oshirsa, ya'ni NO2- dan NO3- ga o'tsa, ion eritmadagi suv molekulalari bilan ta'sirlashadi va o'zidan elektron chiqarib oksidlanadi;

NO2- + H2O - 2e → NO3- + 2H+ (oksidlanish)

v) oksidlanish va qaytarilish reaksiyalari doimo bir vaqtda sodir bo'ladi. Shu sababli bu ikkala reaksiya tenglamalarini birgalikda yozib tenglamaning chap tomonidagi chiziqdan keyin berilgan (2 ta) va qabul qilingan (5 ta) elektronlar sonini yozib olamiz:

Tenglamalarning birinchisini (yuqorigi) 2 ga va ikkinchisini (pastkisini) 5 ga ko'paytirib ikkalasini qo'shamiz. Qo'shayotgan paytda tenglamalarning ikkala tomonida bir xil molekula va ionlar bo'lsa, ular oʻzaro qisqartiriladi. Bu qisqartirish shu molekula yoki ion oldida koeffitsiyentlar ayirmasi holida yoziladi. O'rganayotgan reaksiyamizda reaksiyagacha 16 ta H+, reaksiyadan keyin 10 ta H+ bor. Ularni oʻzaro qisqartirsak reaksiyagacha 6 ta H+ qoladi; reaksiyadan keyin esa H+ ionlari qolmaydi. Xuddi shuning singari suv molekulalari ham qisqaradi. Bulardan tashqari berilgan va qabul qilingan elektronlar soni ham qisqaradi va keyin ion tenglama tuziladi:

g) bu ion tenglama asosida reaksiyaning oxirgi asosiy tenglamasi tuziladi:

2KMnO4 + 5KNO3 + 3H₂SO₄ → 5KNO3 + 2MnSO4 + K₂SO₄ + 3H2O

Tenglamaning to'g'ri yoki noto'g'riligi reaksiyagacha va reaksiyadan keyingi kislorod atomlari umumiy sonini solishtirish bilan tekshiriladi. Agar ikkala tomondagi kislorod atomlari soni o'zaro teng bo'lsa, tenglama to'g'ri tuzilgan boʻladi.
Bu usulning afzallik tomoni shundaki, koʻpchilik hollarda talabalar reaksiya natijasida qanday moddalar hosil boʻlishi mumkinligini bilmaydilar. Ana shunday hollarda bu usuldan foydalanib reaksiyaning ion-elektron tenglamasi tuzilsa, reaksiya natijasida hosil boʻladigan barcha moddalar osonlik bilan topiladi.