Аднаўленчымі ўласцівасцямі валодаюць ... Акісляльна-аднаўленчыя ўласцівасці

Акісляльна-аднаўленчыя ўласцівасці асобных атамаў, а таксама іёнаў з'яўляюцца важным пытаннем сучаснай хіміі. Гэты артыкул дапамагае тлумачыць актыўнасць элементаў і рэчываў, праводзіць дэталёвае параўнанне хімічных уласцівасцяў ў розных атамаў.

Што такое акісляльнік

Многія задачы па хіміі, уключаючы тэставыя пытанні адзінага дзяржаўнага іспыту ў 11 класе, і ОГЭ ў 9 класе, звязаныя з дадзеным паняццем. Акісляльнікам лічаць атамы альбо іёны, якія ў працэсе хімічнага ўзаемадзеяння прымаюць электроны ад іншага іёна небудзь атама. Калі аналізаваць акісляльныя ўласцівасці атамаў, патрэбна перыядычная сістэма Мендзялеева. У перыядах, якія размяшчаюцца ў табліцы злева направа, Акісляльная здольнасць атамаў ўзрастае, то ёсць змяняецца аналагічна неметалічных уласцівасцях. У асноўных падгрупах падобны параметр памяншаецца зверху ўніз. Сярод самых моцных простых рэчываў, якія валодаюць акісляльнай здольнасцю, лідзіруе фтор. Такі тэрмін, як «Электраадмо», то ёсць магчымасць атама прымаць у выпадку хімічнага ўзаемадзеяння электроны, можна лічыць сінонімам акісляльных уласцівасцяў. Сярод складаных рэчываў, якія складаюцца з двух і больш хімічных элементаў, яркімі акісляльнікамі можна лічыць: перманганат калія, хлорат калія, азон.

Што такое аднаўляльнік

Аднаўленчыя ўласцівасці атамаў характэрныя для простых рэчываў, якія выяўляюць металічныя ўласцівасці. У табліцы Мендзялеева ў перыядах металічныя ўласцівасці злева направа слабеюць, а ў асноўных падгрупах (вертыкальна) яны ўзмацняюцца. Сутнасць аднаўлення ў аддачы электронаў, якія размяшчаюцца на знешнім энергетычным узроўні. Чым большая колькасць электронных абалонак (узроўняў), тым лягчэй аддаць падчас хімічнага ўзаемадзеяння «лішнія» электроны.

Выдатнымі аднаўленчымі ўласцівасцямі валодаюць актыўныя (шчолачныя, шчолачна-зямельныя) металы. Акрамя таго, рэчываў, якія выяўляюць падобныя параметры, вылучым аксід серы (6), угарны газ. Для таго каб набыць максімальную ступень акіслення, дадзеныя злучэння вымушаны праяўляць аднаўленчыя ўласцівасці.

працэс акіслення

Калі падчас хімічнага ўзаемадзеяння атам небудзь іён аддае электроны іншаму атаму (іёну), ідзе гаворка пра працэс акіслення. Для аналізу таго, як мяняюцца аднаўленчыя ўласцівасці і Акісляльная здольнасць, спатрэбіцца табліца элементаў Мендзялеева, а таксама веданне сучасных законаў фізікі.

працэс аднаўлення

Аднаўленчыя працэсы мяркуюць прыняцце іёнамі альбо атамамі электронаў ад іншых атамаў (іёнаў) падчас непасрэднага хімічнага ўзаемадзеяння. Выдатнымі адраджэнцам з'яўляюцца нітрыты, сульфиты шчолачных металаў. Аднаўленчыя ўласцівасці ў сістэме элементаў мяняюцца аналагічна металічным уласцівасцях простых рэчываў.

Алгарытм разбору ОВР

Для таго каб у гатовай хімічнай рэакцыі навучэнец мог расставіць каэфіцыенты, неабходна выкарыстаць спецыяльную алгарытмам. Акісляльна-аднаўленчыя ўласцівасці дапамагаюць вырашаць і разнастайныя разліковыя задачы ў аналітычнай, арганічнай, агульнай хіміі. Прапануем парадак разбору любой рэакцыі:

1. Спачатку важна вызначыць у кожнага наяўнага элемента ступень акіслення, выкарыстоўваючы правілы.
2. Далей вызначаюць тыя атамы альбо іёны, якія памянялі сваю ступень акіслення, будуць удзельнічаць у рэакцыі.
3. Знакамі «мінус» і «плюс» паказваюць лік аддадзеных і прынятых у ходзе хімічнай рэакцыі свабодных электронаў.
4. Далей паміж лікам ўсіх электронаў вызначаецца мінімальная агульнае кратнае, то ёсць цэлы лік, якое без астатку дзеліцца на прынятыя і аддадзеныя электроны.
5. Затым яго дзеляць на электроны, якія ўдзельнічалі ў хімічнай рэакцыі.
6. Далей вызначаем, якія менавіта іёны альбо атамы аднаўленчымі ўласцівасцямі валодаюць, а таксама вызначаюць акісляльнікі.
7. На завяршальным этапе ставяць каэфіцыенты ў раўнанні.

Ужываючы спосаб электроннага балансу, расставім каэфіцыенты ў дадзенай схеме рэакцыі:

NaMnO ₄ + серавадарод + серная кіслата = S + Mn SO ₄ + ... + ...

Алгарытм рашэння пастаўленай задачы

Высвятлім, якія менавіта павінны пасля ўзаемадзеяння ўтварыцца рэчывы. Так як у рэакцыі ўжо ёсць акісляльнік (ім будзе марганец) і вызначаны аднаўляльнік (ім будзе сера), утвараюцца рэчывы, у якіх ужо не мяняюцца ступені акіслення. Так як асноўная рэакцыя працякала паміж соллю і моцнай Кіслародзмяшчальныя кіслатой, то адным з канчатковых рэчываў стане вада, а другім - соль натрыю, дакладней, сульфат натрыю.

Складзем цяпер схему аддачы і прыняцця электронаў:

- Mn ⁺⁷ бярэ 5 e = Mn ^+2.

Другая частка схемы:

- S ^-2 отдает2e = S ⁰

Ставім у зыходную рэакцыю каэфіцыенты, не забываючы пры гэтым сумаваць усе атамы серы ў частках ўраўненні.

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

Разбор ОВР з удзелам перакісу вадароду

Ужываючы алгарытм разбору ОВР, можна скласці раўнанне якая працякае рэакцыі:

перакіс вадароду + серная кіслата + пермагнанат калія = Mn SO ₄ + кісларод + ... + ...

Ступені акіслення змянілі іён кіслароду (у перакісу вадароду) і катыён марганца ў перманганата калія. Гэта значыць аднаўляльнік, а таксама акісляльнік ў нас прысутнічаюць.

Вызначым, што за рэчыва яшчэ могуць атрымацца пасля ўзаемадзеяння. Адно з іх будзе вадой, што цалкам відавочна, прадстаўлена рэакцыя паміж кіслатой і соллю. Калій ня утварыў новага рэчыва, другім прадуктам стане соль калія, а менавіта сульфат, так як рэакцыя ішла з сернай кіслатой.

схема:

2O ^{- аддае} 2 электрона і ператвараецца ў O ₂ ⁰ 5

Mn ⁺⁷ прымае 5 электронаў і становіцца іёнам Mn ⁺² 2

Паставім каэфіцыенты.

5H ₂ O ₂ + 3H ₂ SO ₄ + 2KMnO ₄ = 5O ₂ + 2Mn SO ₄ + 8H ₂ O + K ₂ SO ₄

Прыклад разбору ОВР з удзелам храмата калія

Выкарыстоўваючы спосаб электроннага балансу, складзем раўнанне з каэфіцыентамі:

FeCl ₂ + саляная кіслата + храмата калія = FeCl ₃ + CrCl ₃ + ... + ...

Ступені акіслення памянялі жалеза (у хларыду жалеза II) і іён хрому ў бихромате калію.

Зараз паспрабуем высветліць, якія яшчэ рэчывы ўтворацца. Адно можа быць соллю. Паколькі калій ня утварыў ніякага злучэння, такім чынам, другім прадуктам будзе соль калія, дакладней, хларыд, бо рэакцыя праходзіла з салянай кіслатой.

Складзем схему:

Fe ⁺² аддае e = Fe ⁺³ 6 аднаўляльнік,

2Cr ⁺⁶ прымае 6 e = 2Cr ⁺³ 1 акісляльнік.

Паставім каэфіцыенты ў пачатковую рэакцыю:

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

Прыклад разбору ОВР з удзелам иодида калія

Узброіўшыся правіламі, складзем раўнанне:

перманганат калія + серная кіслата + иодид калія ... сульфат марганца + ёд + ... + ...

Ступені акіслення змянілі марганец і ёд. Гэта значыць аднаўляльнік і акісляльнік прысутнічаюць.

Цяпер высвятлім, што ў выніку ў нас утвараецца. Злучэнне будзе ў калію, то ёсць атрымаем сульфат калію.

Аднаўленчыя працэсы працякаюць у іёнаў ёду.

Складзем схему перадачы электронаў:

- Mn ⁺⁷ прымае 5 e = Mn ⁺² 2 з'яўляецца акісляльнікам,

- 2I ^- аддае 2 e = I ₂ ⁰ 5 з'яўляецца адраджэнцам.

Расстаўляем каэфіцыенты ў пачатковую рэакцыю, не забываем пры гэтым сумаваць усе атамы серы ў дадзеным раўнанні.

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

Прыклад разбору ОВР з удзелам сульфита натрыю

Выкарыстоўваючы класічны метад, складзем для схемы раўнанне:

- серная кіслата + KMnO ₄ + сульфо натрыю ... сульфат натрыю + сульфат марганца + ... + ...

Пасля ўзаемадзеяння атрымаем соль натрыю, ваду.

Складзем схему:

- Mn ⁺⁷ прымае 5 e = Mn ⁺² 2,

- S ⁴ аддае 2 e = S ⁺⁶ 5.

Расстаўляем каэфіцыенты ў разгляданую рэакцыю, не забываем складваць атамы серы пры расстаноўцы каэфіцыентаў.

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

Прыклад разбору ОВР з удзелам азоту

Выканаем наступнае заданне. Карыстаючыся алгарытмам, складзем поўнае раўнанне рэакцыі:

- нітрат марганца + азотная кіслата + PbO ₂ = HMnO ₄ + Pb (NO _{3) 2} +

Прааналізуем, якое рэчыва яшчэ ўтворыцца. Бо рэакцыя праходзіла паміж моцным акісляльнікам і соллю, значыць, рэчывам будзе вада.

Пакажам змяненне колькасці электронаў:

- Mn ⁺² аддае 5 e = Mn ⁺⁷ 2 праяўляе ўласцівасці аднаўляльніка,

- Pb ⁺⁴ прымае 2 e = Pb ⁺² 5 акісляльнікам.

3. Расстаўляем каэфіцыенты ў зыходную рэакцыю, абавязкова складаем ўвесь азот, якi ёсць у левай частцы зыходнага ўраўненні:

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

У дадзенай рэакцыі не праяўляюцца аднаўленчыя ўласцівасці азоту.

Другі ўзор акісляльна-аднаўленчай рэакцыі з азотам:

Zn + серная кіслата + HNO ₃ = ZnSO ₄ + NO + ...

- Zn ⁰ аддае 2 e = Zn ⁺² 3 будзе адраджэнцам,

N ⁺⁵ прымае 3 e = N ⁺² 2 з'яўляецца акісляльнікам.

Расстаўляем каэфіцыенты ў зададзеную рэакцыю:

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

Значнасць акісляльна-аднаўленчых рэакцый

Самыя вядомыя аднаўленчыя рэакцыі - фотасінтэз, характэрны для раслін. Як змяняюцца аднаўленчыя ўласцівасці? Працэс адбываецца ў біясферы, прыводзіць да павышэння энергіі з дапамогай вонкавага крыніцы. Менавіта гэтую энергію і выкарыстоўвае для сваіх патрэб чалавецтва. Сярод прыкладаў акісляльных і аднаўленчых рэакцый, звязаных з хімічнымі элементамі, асаблівае значэнне маюць ператварэння злучэнняў азоту, вугляроду, кіслароду. Дзякуючы фотасінтэзу зямная атмасфера мае такі склад, які неабходны для развіцця жывых арганізмаў. Дзякуючы фотасінтэзу не павялічваецца колькасць вуглякіслага газу ў паветранай абалонцы, паверхню Зямлі не пераграваецца. Расліна не толькі развіваецца з дапамогай акісляльна-аднаўленчай рэакцыі, але і ўтварае такія патрэбныя для чалавека рэчывы, як кісларод, глюкоза. Без дадзенай хімічнай рэакцыі немагчымы паўнавартасны кругазварот рэчываў у прыродзе, а таксама існаванне арганічнай жыцця.

Практычнае прымяненне ОВР

Для таго каб захаваць паверхню металу, неабходна ведаць, што аднаўленчымі ўласцівасцямі валодаюць актыўныя металы, таму можна пакрываць паверхню пластом больш актыўнага элемента, запавольваючы пры гэтым працэс хімічнай карозіі. Дзякуючы наяўнасці акісляльна-аднаўленчых уласцівасцяў ажыццяўляецца ачыстка і дэзінфекцыя пітной вады. Ні адну задачу нельга вырашыць, не расставіўшы правільна ў раўнанні каэфіцыенты. Для таго каб пазбегнуць памылак, важна мець уяўленне аб усіх акісляльна-аднаўленчых параметрах.

Абарона ад хімічнай карозіі

Асаблівую праблему для жыцця і дзейнасці чалавека ўяўляе карозія. У выніку дадзенага хімічнага ператварэння адбываецца разбурэнне металу, губляюць свае эксплуатацыйныя характарыстыкі дэталі аўтамабіля, станкоў. Для таго каб выправіць падобную праблему, выкарыстоўваецца протекторных абарона, пакрыццё металу пластом лаку альбо фарбы, прымяненне антыкаразійных сплаваў. Напрыклад, жалезная паверхня пакрываецца пластом актыўнага металу - алюмінія.

заключэнне

Разнастайныя аднаўленчыя рэакцыі адбываюцца і ў арганізме чалавека, забяспечваюць нармальную працу стрававальнай сістэмы. Такія асноўныя працэсы жыццядзейнасці, як закісанне, гніенне, дыханне, таксама звязаны з аднаўленчымі ўласцівасцямі. Валодаюць падобнымі магчымасцямі ўсе жывыя істоты на нашай планеце. Без рэакцый з аддачай і прыняццем электронаў немагчымая здабыча карысных выкапняў, прамысловая вытворчасць аміяку, шчолачаў, кіслот. У аналітычнай хіміі ўсе метады аб'ёмнага аналізу заснаваныя менавіта на акісляльна-аднаўленчых працэсах. Барацьба з такой непрыемнай з'явай, як хімічная карозія, таксама грунтуецца на веданні гэтых працэсаў.