... tá airíonna a laghdú airíonna redox

Bhfuil airíonna Redox adamh agus ian aonair ceist thábhachtach sa cheimic nua-aimseartha. Cuidíonn an t-ábhar a mhíniú an ghníomhaíocht na n-eilimintí agus substaintí a sheoladh comparáid mionsonraithe ar na airíonna ceimiceacha na n-adamh éagsúla.

Cad é an gníomhaire ocaídiúcháin

fadhbanna go leor sa cheimic, lena n-áirítear ceisteanna tástála ar an scrúdú stáit aontaithe in ghrád 11, agus JEG sa 9ú ghrád, a bhaineann leis an gcoincheap. Is é an oxidant Meastar adaimh nó iain, a le linn idirghníomhaíocht ceimiceach glacadh le leictreoin ó ian nó adamh eile. Má dhéanaimid anailís ar gá na hairíonna ocaídiúcháin adaimh an chórais tréimhsiúil Mendeleev. Sa tréimhse, atá lonnaithe sa tábla ó chlé go deas, an cumas ocaídiúcháin na méaduithe adaimh, is é sin, tá súil le airíonna neamh-mhiotalacha den chineál céanna. Laghdaíonn an foghrúpaí móra paraiméadar den chineál céanna síos. I measc na is cumhachtaí de shubstaintí simplí a bhfuil cumas ocaídiúcháin, mar thoradh ar fluairíd. Téarma ar nós "leictridhiúltacht", is féidir a ghlacadh ar adamh i gcás idirghníomhaíocht cheimiceach na leictreon a mheas shamhlaítear a bhfuil airíonna ocsaídiúcháin. I measc substaintí casta comhdhéanta de dhá eilimint ann ceimiceacha is féidir a chur san áireamh oxidants geal: sármhanganáite potaisiam, Clóráit photaisiam, ózóin.

Cad é an t-reductant

Airíonna tipiciúil le haghaidh adaimh substaintí simplí taispeáint airíonna mhiotalacha laghdú. I tréimhsí den tábla peiriadach sna hairíonna miotalach, d'fhág lagú, agus i foghrúpaí móra (ingearach), tá siad aimplithe. An croílár an téarnaimh i tionchar na leictreon, atá suite ar an leibhéal fuinnimh seachtrach. An níos mó líon na sliogáin leictreon (leibhéil), an níos éasca a sheoladh le linn an idirghníomhaíocht cheimiceach na leictreon "breise".

tá airíonna a laghdú scoth (alcaile, chré-alcaileacha) gníomhacha miotail. Lena chois sin, substaintí taispeáint paraiméadair den chineál céanna a idirdhealaíonn an ocsaíd sulfair (6), aonocsaíd charbóin. D'fhonn a fháil ar an méid uasta de ocsaídiúcháin, tá na comhdhúile a thaispeáint airíonna a laghdú.

An próiseas ocsaídiú

Más rud é le linn an idirghníomhaíocht ceimiceach an adaimh nó an ian cailleann, leictreoin go adamh eile (ian), tagraíonn an bpróiseas ocsaídiúcháin. I gcás anailís ar conas athruithe maoine agus cumas ocsaídiúcháin a laghdú, gnéithe den tábla peiriadach, chomh maith le eolas ar dhlíthe atá ann faoi láthair na fisice ag teastáil.

bpróiseas a ghnóthú

i gceist próisis Laghdú a ghlacadh hiain nó leictreon ag adamh adaimh eile (ian) le linn idirghníomhaíocht ceimiceach díreach. Tá dí-ocsaídeoirí scoth nitrites, suilfítí na miotail alcaile. Airíonna na n-eilimintí sa chóras atá ag athrú airíonna miotail cosúil le substaintí simplí a laghdú.

Algartam Anailís FOR

Chun imoibriú ceimiceach réidh an mhic léinn a shocrú leis an comhéifeachtaí, ní mór duit a úsáid algartam speisialta. Airíonna Redox cabhrú le réiteach ar éagsúlacht tascanna dearaidh i anailíseacha, orgánach, ceimic ginearálta. Ordú thairiscint aon anailís ar an imoibriú:

1. Gcéad dul síos, tá sé tábhachtach a shainiú do gach eilimint stáit ocsaídiúcháin atá ar fáil, ag baint úsáide as na rialacha.
2. Next shainiú na n-adamh nó iain, atá tar éis athrú a staid ocsaídiúcháin a bheith páirteach san imoibriú.
3. Léiríonn Marcanna "lúide" agus "móide" líon na n-teilgthe a glacadh le linn an imoibriú ceimiceach na leictreon saor in aisce.
4. Thairis sin, idir an líon leictreon arna gcinneadh ag an íosta coiteanna il, i.e. slánuimhir atá cothrom inroinnte leictreoin glacadh agus ghéill.
5. Ansin, tá sé roinnte ina leictreoin ag glacadh páirte i imoibrithe ceimiceacha.
6. Next, ní mór dúinn a chinneadh go díreach a iain nó adaimh airíonna a laghdú, chomh maith le oxidants a chinneadh.
7. Ag an gcéim dheiridh na comhéifeachtaí údar i eq.

Tríd modh an iarmhéid leictreonach, chun an comhéifeachtaí i scéim imoibriú ar leith:

NaMnO ₄ + aigéad sulfarach + hidrigin suilfíd = S + mn SO ₄ + ... + ...

Algartam chun an fhadhb seo a réiteach

Faighimid amach go díreach cad ba cheart a bhunú tar éis an idirghníomhú ábhair. Ós rud é go bhfuil an t-imoibriú oxidant cheana (beidh siad mangainéise) agus mar a shainmhínítear dí-ocsaídeoir (beidh sé sulfair) substaint déanta nach bhfuil ag athrú an méid ocsaídiúcháin. Ós rud é go dtarlaíonn an t-imoibriú is mó ar siúl idir an salann agus an t-aigéad ocsaigin iontu láidir, ansin beidh ar cheann de na substainte deiridh a uisce, agus an dara - sóidiam salann, níos cruinne, sulfáit sóidiam.

Lig dúinn ar ais anois scéime agus glacadh leis an leictreon:

- Mn ⁺⁷ Bíonn 5 e = Mn ^2.

An dara cuid den scéim:

- S ^-2 = S ⁰ otdaet2e

chuir muid isteach na rátaí imoibriú tosaigh, gan dearmad chun achoimre ar na hadaimh sulfair i thaobh den chothromóid.

2NaMnO ₄ + 5h ₂ S + 3H ₂ SO ₄ = 5S + 2MnSO ₄ + 8H ₂ O + Na ₂ SO _4.

Parsáil FOR baint sárocsaíd hidrigine

Is féidir cur i bhfeidhm na FOR anailís algartam ionann leis an imoibriú ceimiceach:

hidrigine sárocsaíd + aigéad sulfarach + potaisiam permagnanat = mn SO ₄ + ocsaigin + ... + ...

Ocsaídiú athraigh ian ocsaigine (sárocsaíd hidrigine) agus iarratas mangainéise le sármhanganáite potaisiam. Is é sin, dí-ocsaídeoir agus gníomhaire ocaídiúcháin, tá muid i láthair.

Sainmhínigh cad is féidir ábhar a tharlóidh fós tar éis an t-idirghníomhú. Is é ceann acu an uisce, a bhfuil ionadaíocht ar ndóigh ag an imoibriú idir an t-aigéad agus salann. Potaisiam Ní foirm substaint nua, beidh an dara táirge photaisiam salann, is iad sin sulfáit, mar a chuaigh an t-imoibriú le haigéad sulfarach.

Tiomána:

2O ^- 2 ^Tugann leictreoin agus a chlaochlú i O ₂ ⁰ 5

Mn ⁺⁷ 5 Faigheann leictreon agus thiocfaidh chun bheith ina ian 2 Mn ²

chuir muid rátaí.

5h ₂ O ₂ + 3H ₂ SO ₄ + 2KMnO = 5o _{2 4} + 2Mn SO ₄ + 8H ₂ O + K ₂ SO ₄

SAMPLA parsáil FOR le crómáite potaisiam

Ag baint úsáide as an modh cothromaíocht leictreonach, a bhunú cothromóid le comhéifeachtaí:

FeCl ₂ + hidreaclórach aigéad + potaisiam crómáite = FeCl ₃ + CrCl ₃ + ... + ...

Changed iarainn ocsaídiúcháin stáit (clóiríd iarainn in II) agus ian cróimiam in bichromate potaisiam.

Anois, déanaimid ár ndícheall a dhéanamh amach cad substaintí eile atá déanta. D'fhéadfadh a bheith ar cheann ina salann. Ós rud é nach bhfuil potaisiam déanta aon cumaisc dá bhrí sin an dara táirge salann potaisiam, níos cruinne, clóiríde, mar gheall ar ghlac an t-imoibriú ar siúl le haigéad hidreaclórach.

A chairt:

Fe ² cuireann e; Fe ³ 6 reductant

2Cr ⁶ 6 Faigheann e = 2Cr ³ 1 oxidizer.

údar muid na comhéifeachtaí san imoibriú tosaigh:

6K ₂ Cr ₂ O ₇ + FeCl ₂ + 14HCl = 7H ₂ O + 6FeCl ₃ + 2CrCl ₃ + 2KCl

SAMPLA parsáil FOR le iaidíd photaisiam

Armtha leis na rialacha, a bhunú cothromóid:

sármhanganáite potaisiam + aigéad + potaisiam sulfarach iaidíd, sulfáit mangainéise + ... iodo + ... + ...

athraigh Ocsaídiú stáit mangainéise agus iaidín. Is é sin go bhfuil an reductant agus oxidant láthair.

Anois fhaighimid amach sa deireadh atá déanta againn. Beidh an cumaisc bheith potaisiam, i.e. fháil sulfáit photaisiam.

tharlaíonn próisis Laghdú na hiain iaidín.

Foirm an scéim aistrithe leictreon:

- Mn ⁺⁷ 5 Faigheann Is e = Mn ² 2 gníomhaire ocaídiúcháin,

^- 2I - Tugann E = Is mé 2 ₂ ⁰ 5 dí-ocsaídeoir.

Táimid ag socrú an comhéifeachtaí san imoibriú tosaigh, cé nach dearmad chun achoimre ar na hadaimh sulfair sa chothromóid.

210KI + KMnO ₄ + 8H ₂ SO ₄ = 2MnSO ₄ + 5I ₂ + 6K ₂ SO ₄ + 8H ₂ O

SAMPLA parsáil FOR le sulfite sóidiam

Ag baint úsáide as an modh clasaiceach, a tharraingt muid suas scéimeanna do chothromóid:

- Aigéad sulfarach + KMnO ₄ + ... sulfite sóidiam, sulfáit sóidiam, sulfáit mangainéise + ... + ... +

Tar éis imoibriú fháil uisce salann sóidiam.

A chairt:

- Mn ⁺⁷ 5 Faigheann e = Mn ² 2

- S ⁴ 2 Seolann r = S ⁶ 5.

Táimid ag socrú an comhéifeachtaí san imoibriú Níl dearmad a chur ar na hadaimh sulfair in comhéifeachtaí a shocrú.

3H ₂ SO ₄ + 2KMnO ₄ + 5NA ₂ SO ₃ = K ₂ SO ₄ + 2MnSO ₄ + 5NA ₂ SO ₄ + 3H ₂ O.

SAMPLA parsáil FOR le nítrigin

Comhlánaigh na tascanna seo a leanas. Ag baint úsáide as an algartam, foirm muid cothromóid imoibriú iomlán:

- mangainéise níotráit + aigéad nítreach + PbO ₂ = HMnO ₄ + Pb (NO _{3) 2} +

Lig dúinn anailís a dhéanamh cén tsubstaint fiú foirmeacha. Ós rud é an t-imoibriú ar siúl idir gníomhaire ocaídiúcháin láidir agus salann, ansin tá an tsubstaint uisce.

Beidh muid ag léiríonn an t-athrú i líon na leictreon:

- Mn ² 5 Seolann r = Mn ⁺⁷ 2 foilseáin airíonna gníomhaire a laghdú,

- Pb ⁴ 2 Faigheann e = Pb ² 5 oxidizer.

3. Táimid ag socrú na comhéifeachtaí san imoibriú tosaigh, go cúramach a chur suas go léir an t-nítrigine i láthair ar an taobh clé den chothromóid tosaigh:

- 2Mn (NO _{3) 2} + 6HNO ₃ + 5PbO ₂ = 2HMnO ₄ + 5Pb (NO _{3) 2} + 2H ₂ O.

San imoibriú, nach bhfuil airíonna a laghdú léiriú nítrigin.

Dara sampla de na imoibriú Redox le nítrigin:

Zn + aigéad sulfarach + HNO ₃ = ZnSO ₄ + NO + ...

- Zn ⁰ 2 Seolann e = Zn ² 3 bheith dí-ocsaídeoir,

N ⁵ 3 Faigheann e = Tá N ² 2 an oxidant.

Cuirimid comhéifeachtaí i imoibriú réamhshocraithe:

3Zn + 3H ₂ SO ₄ + 2HNO ₃ = 3ZnSO ₄ + 2NO + 4H ₂ O.

An tábhacht a bhaineann leis frithghníomhartha redox

An t-imoibriú is cáiliúla laghdú - fhótaisintéis, planda tipiciúil. Conas a athrú ar na hairíonna de a ghnóthú? Tarlaíonn an próiseas seo sa biosphere, eascraíonn sé le méadú i fuinnimh le foinse sheachtrach. Is é an fuinneamh agus úsáidí dá riachtanais na daonnachta. Samplaí de ocaídiúcháin agus imoibrithe a bhaineann le dúile ceimiceacha a laghdú, tá tábhacht ar leith ag athrú comhdhúile nítrigine, carbóin, ocsaigin. Trí fótaisintéis Tá atmaisféar an Domhain a leithéid de comhdhéanamh atá ag teastáil d'fhorbairt na n-orgánach beo. Trí fótaisintéis nach méadaíonn dé-ocsaíd charbóin san aer chásáil, nach bhfuil an dromchla an Domhain overheated. Forbraíonn an planda, ní hamháin trí imoibriú Redox, ach na foirmeacha substaintí den sórt sin don duine, cosúil le ocsaigin, glúcós ag teastáil. Gan an imoibriú ceimiceach Ní féidir a bheith ina thimthriall iomlán de ábhair sa nádúr, chomh maith leis bheith ann den saol orgánach.

cur i bhfeidhm praiticiúil FOR

Ionas go mbeidh an dromchla miotail, tá sé riachtanach go mbeadh a fhios go bhfuil ag laghdú airíonna miotal gníomhach, mar sin is féidir a chlúdach an ciseal dromchla thar an eilimint gníomhach, rud a slowing an bpróiseas creimeadh ceimiceach. Mar gheall ar an airíonna Redox de réir ghlanadh agus a dhíghalrú uisce óil. Ní féidir le Ní fadhb amháin a réiteach gan a bheith á chur i gceart sna comhéifeachtaí chothromóid. Chun earráidí a sheachaint, tá sé tábhachtach go bhfuil smaoineamh faoi na paraiméadair Redox.

Cosaint in aghaidh creimeadh ceimiceacha

Is dúshlán ar leith do shaol an duine agus gníomhaíocht creimeadh. De thoradh chomhshó ceimiceach teip miotail, gcaillfidís a n-páirteanna gluaisteán feidhmíochta, uirlisí meaisín. Chun a leithéid de fhadhb a cheartú, ag baint úsáide as cosaint sacrificial, sraith sciath miotail vearnais nó péint a chur i bhfeidhm cóimhiotail anticorrosive. Mar shampla, tá dromchla cruach clúdaithe le sraith de miotail radaighníomhacha - alúmanam.

Mar fhocal scoir

Tá éagsúlacht ar fhrithghníomhartha laghdaithe tharlaíonn sa chorp, áirithiú go bhfeidhmeoidh gnáth ar an gcóras díleá. próisis bheatha den sórt sin bunúsacha mar choipeadh, putrefaction, riospráid, chomh maith baint acu le hairíonna a laghdú. An bhfuil gnéithe den chineál céanna, gach créatúir maireachtála ar ár bplainéad. Gan imoibriú le dúthracht agus glacadh leictreon ní féidir iad a mianadóireachta, tháirgeadh tionsclaíoch a bhunú de amóinia, alcailí, aigéid. I ngach teicnící ceimic anailíseach Tá anailís thoirtmhéadrach bunaithe ar na próisis Redox. An comhrac le feiniméan míthaitneamhach den sórt sin creimeadh ceimiceacha, tá sé bunaithe freisin ar an eolas ar na próisis seo.