|
Koordinasion birikmalarning oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari
|
| bet | 1/2 | | Sana | 18.05.2023 | | Hajmi | 42 Kb. | | #61208 |
Bog'liq 1474658074 65100 bandlik va ishsizlik, 20-M xorijiy davlat ta\'lim, didaktika ta’lim nazariyasi sifatida reja, ASHIQ SABAQ NOYABR 2022, togarak reja informatika, 222, 1111, Birinchi yordam, Biologiya fanidan keys-stadi usulidagi bir soatlik dars, Matematika, Ingliz tlili, lingvomadaniyatshunoslik-fanining-tarixiy-va-nazariy-negizlari, O\'zgarmas tok matorlari, Kiber huquqdan 2 va 3 praktik (1)
Koordinasion birikmalarning oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari
Markaziy ion ligandlarni Kulon qonuniga muvofiq elektrostatik kuch bilan tortadi; ligandlar esa bir-biriga elektrostatik qarshilik ko’rsatadi. Kossel va magnus fikricha n ta manfiy bir zaryadli ionlar bilan neytrallangan n ta zaryadli musbat zarracha yana boshqa manfiy zarrachalarni o’ziga tortish qobiliyatini yo’qotmaydi. Biroq bu vaqtda markaziy ion bilan ligandlar orasida o’zaro tortishuv va manfiy zarrachalar orasida o’zaro tortishish kuchlari hosil bo’ladi. Bu nazariyada har qaysi ion elastik shar deb qaraladi. Sharlarning markazlari orasidagi masofa qo’shni ionlar radiuslari yig’indisi (r1+r2) teng deb olinadi. Manfiy ionlar orasidagi o’zaro qarshilik kuchini markaziy ion bilan ligandlar orasidagi o’zaro tortishish kuchiga nisbati ayni sistemaning niqoblanish (ekranlanish) koeffitsienti (HK) deb ataladi. Biror koordinatsion sistema hosil bo’lganida ajralib chiqadigan energiyaning miqdori shu sistemaning niqoblanish koeffitsientiga bog’liq bo’ladi.
Ba’zi oraliq elementlarning birikmalari uchun Kossel va Magnus tenglamasi asosida hisoblab topilgan bog’lanish energiyalarining qiymati tajribada topilgan qiymatga mos kelmadi. Shu sababli Bete va Van-Flek elektrostatik nazariya o’rniga kristall maydon nazariyasini taklif qildilar.
Kompleks birikmalar gal’vanik qoplamalar hosil qilishda ham katta ahamiyatga egadir. Buning uchun ishqoriy metallarning sionitlari eritmalariga mis, rux, oltin va boshqa metallarning sionitli komplekslari K2[Cu(CN)3], Na2[Zn(CN)4], K[Au(CN)4] qo’shiladi.
Sianli elektrolitlar zaharli bo’lgani uchun ularni boshqa tuzlarga almashtirish zarurati tug’ilgan. Masalan, K2[Cu(CN)3] o’rnida misning etanolaminli kompleks tuzi K2[Cu(H2NCH2CH2O)4] qo’llanilmoqda.
Po’lat zanglashini kislotali muhitda susaytirish uchun urotropin bilan kaliy yodit aralashmasi qo’shiladi. Bunda [Fe{(CH3)2NH}6]I2 tarkibli, kislotada erimaydigan kompleks birikmasi hosil bo’ladi.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari 4 turga bo’linadi: 1) molekulalararo (yoki ionlararo) reaksiyalar, 2) bir molekulaning (yoki bir ionning) o’zida sodir bo’ladigan ichki oksidlanish-qaytarilish jarayonlari, 3) Oksidlovchi va qaytaruvchi vazifasini ayni bir xil zarrachalarning o’zi bajaradigan disproporsiyalanish reaksiyal;ari, 4) ayni elementning turli oksidlanish darajasiga o’tishi – sinproporsiya reaksiyalari.
Molekulalararo oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida oksidlovchi element bir modda tarkibida, qaytaruvchi element ikkinchi moddada bo’ladi. Reaksiya jarayonida turli molekulalardagi elementlarning oksidlanish darajasi bir vaqtda o’zgaradi. Masalan; FeO + CO → Fe + CO2 reaksiyada temirning oksidlanish darajasi pasayadi, uglerodniki esa, yuqorilashadi. Shuni takidlash kerakki, bunday reaksiyalarda valentlik tushunchasi emas, faqat oksidlanish darajasi to’g’risidagina so’z borishi mumkin. Molekulalarning o’zida sodir bo’ladigan ichki oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida ayni molekula tarkibidagi boshqa-boshqa elementlarning oksidlanish darajasi o’zgaradi. Masalan;
2KClO3 → 2KCl + 3O2
Bu erda: Cl+5 oksidlovchi, O-2 esa qaytaruvchidir.
Disproporsiyalanish reaksiyasiga
3H2MnO4 → 2HMnO4 + MnO2 + 2H2O
Eng oxirgi tenglama quyidagi shaklda yoziladi:
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O
a. Agar bir modda molekulasida ikki element atomi qaytaruvchi xossalarini namoyon qilsa, balans chiqarishda qaytaruvchi tarkibidagi barcha atomlar yuqotgan elektronlar sonining yig’indisi hisoblanadi. Masalan:
As2S3 + HNO3 + H2SO4 + H2O → H3AsO4 + H2SO4 + NO
Reaksiyasi uchun quyidagicha sxema tuzish kerak:
As+3 -2.2e- → 2As+5 } :
3S-2 -3.8e- → 3S+6 } 28e- : 3
N+5 + 3e- → N+2 3e- : 28
Demak, As2S3 ning uchta molekulasi yuqotgan 84 elektronni HNO3 ning 28 ta molekulasi qabul qiladi. Shuning uchun tenglama quyidagi koeffesiyentlarga ega bo’ladi: 3As2S3+28HNO3+4H2O=6H3AsO4+9H2SO4+2NO
b. Agar biror element oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi natijasida ikki birikma tarkibida uchrab, ularning birida o’zining oksidlanish darajasini o’zgartirib, ikkinchisida o’zgartirmasa, sxema tuzishni oksidlanish darajasini o’zgartirgan birikmadan boshlaymiz, so’ngra, oksidlanish darajasi o’zgarmagan birikmalar molekulalar atomlarining sonini hisobga olamiz. Masalan:
Cu2S+HNO3→Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2O
Reaksiya uchun quyidagicha oksidlanish-qaytarilish sxemalarini tuzish kerak:
2Cu+1 – 2.1e- → Cu+2 I I 3
S-2 – 8e- → 3S+6 10 e- I 30 I
N+5 + 3e- → N+2 3e- I I 10
Demak, 3ta Cu2S molekulasi yuqotgan 30 ta elektronni 10 ta HNO3 molekulasi qabul qiladi va 6 ta mis atomi bilan birikkan 12 ta NO3 – ni nazarda tutsak, tenglama quyidagicha yoziladi:
3Cu2S+22HNO3=6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O
B. Ion – elektron (yoki yareim reaksiyalar) usuli. Bu usuldan foydalanish uchun eng avval reaksiya tenglamasining sxemasini ionli shaklda yozin olish kerak. Bunda oz dissotsiyalanadigan va cho’kmaga tushgan moddalar ionlar shaklida yozilmaydi.
Masalan, KJ ning kislotali muhitda K2Gr2O7 bilan oksidlanish reaksiyasini ko’rib chiqaylik.
Reaksiya sxemasi:
KJ+K2Cr2O7+H2SO4→J2+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O
Bu sxemani ionli shaklda yozaylik:
J-+Cr2O72+H+→2Cr3++H2O+J2
Bu reaksiya J- qaytaruvchi bo’lib, u oksidlanadi:
2J- - 2e → I2
Cr2O72- ioni esa oksidlovchidir, u qaytarilib Cr3+ ioniga aylanadi; bixromat ioni tarkibidagi 7 ta kislorod atomi 14 ta vodorod ioni bilan birikib 7 molekula suv hosil qiladi.
Cr2O72-+6e+14H+→2Cr3++7H2O
Tenglamaning chap qismida ham, o’ng qismida ham musbat zaryadli yig’indisi +6 ga teng (chap tomonda – 2 – 6+14=+6, o’ng tomonda esa +3.2=+6)
Shu tariqa ayrim-yarim reaksiyalar yozilganidan keyin ulardan birining tagiga ikkinchisini yozib balans qilinadi:
2J- - 2e- → J2 I 6 I 3
Gr2O72- + 6e- + 14 H+ → 2Gr3+ + 7H2O I 2 I 1
Bundan keyin tenglamalarni topilgan koeffisientlarga ko’paytiriladi va bir-biriga qo’shiladi:
6J- - 6e- → 3J2
Gr2O72- + 6e- + 14H+ → 2Gr3+ + 7H2O
6J- + Gr2O72- + 14H+ → 3J2 + 2Gr3+ + 7H2O
Shunday qilib topilgan oksidlanish-qaytarilish reaksiya tenglamasini ionli ko’rinishidan uning molekulyar holatiga o’tkazish qiyin emas:
6KJ + K2Gr2O7 + 7H2SO4 = 3J2 + Gr2(SO4)3 + 7H2O + 4K2SO4
|
| |
