Жай, бинарлы және күрделі бейорганикалық заттардың қатысуымен жүретін тотығу-тотықсыздану реакциялары. Химия, 10 сынып,

- ē

+ ē

ТОТЫҚТЫРҒЫШ

ТОТЫҚСЫЗДАНДЫРҒЫШ

Химиялық элементтердің атомдары тотығу дәрежесін өзгертеді.

Төменде көрсетілген қосылыстардың құрамындағы элементтердің (иондардың) тотығу дәрежесін көрсетіңіздер.

1. CH4

2. PCl3

3. NCl3

4. CS2

5. ICl5

6. BrF3

7. PCl4

8. H3PO4

9. NH4Cl

10. H2SO4

11. MgCO3

12. SOCl2

1. CH4 C = - 4 H = +1

2. PCl3 P = +3 Cl = -1

3. NCl3 N = +3 Cl = -1

4. CS2 C = +4 S = -2

5. ICl5 I = +5 Cl = -1

6. BrF3 Br = +3 F = -1

7. PCl4 P = +5 Cl = -1

8. H3PO4 P = +5 H = +1 O = -2

9. NH4Cl N = -3 H = +1 Cl = -1

10. H2SO4 S = +6 H = +1 O = -2

11. MgCO3 Mg = +2 C = +4 O = -2

12. SOCl2 S = +4 Cl = -1 O = -2

Сабақтың тақырыбы:

Жай, бинарлы және күрделі бейорганикалық заттардың қатысуымен жүретін тотығу-тотықсыздану реакциялары.

- берілген реакция теңдеулерінде қай элемент тотыққанын (тотықсызданғанын) анықтау, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты таба алу;

Сабақтың мақсаттары:

Бағалау критерийлері

- элементтердің тотығу дәрежелерін анықтайды;

- электрондық баланс әдісімен тотығу және тотықсыздану теңдеуін құрастырады;

Төмендегі реакциялардың қайсысы ТТР жатады?

Ag + Cl → AgCl

CO2 + Mg → MgO + C

H2 + F2 → HF

CaCO3 → CaO + CO2

NO2 → N2O4

Атом, молекула электрон бермесе, немесе қосып алмаса, оның тотығу дәрежесі нольге тең.

Электрондарын беріп жіберу нәтижесінде атомның немесе ионның тотығу дәрежесінің жоғарылау процесі тотығу дейді:

Электрондарын қосып алу нәтижесінде атомның немесе ионның тотығу дәрежесінің төмендеу процесін тотықсыздану дейді:

ТОТЫҒУ

Оттегіні қосып алу

2Mg + O2 ——> 2MgO

Магний тотықты, өйткені оттекті қосып алды.

Сутегіден айрылу

C2H5OH ——> CH3CHO + H2

Этанол тотықты, өйткені сутектен айырылды.

ТОТЫҚСЫЗДАНУ

Сутегіні қосып алу

C2H4 + H2 ——> C2H6

Этен тотықсызданды, өйткені сутегіні қосып алды.

Оттекті жоғалту

CuO + H2 ——> Cu + H2O

Мыс оксиді тотықсызданды, өйткені оттектен айрылды.

Электрондар беру процесі – тотығу, ал қосып алу процесі тотықсыздану деп аталады.

Электрондарды қосып алатын атомдар немесе иондар тотықтырғыш, ал беретіндері тотықсыздандырғыш болады.

Ең маңызды тотықтырғыштар:

күштілері – F2, O2, O3, H2O2, Cl2 (әсіресе сулы ерітіндісі), HClO, HClO3, H2SO4 (тек концентрлісі), патша арағы (концентрлі HNO3 және HCl қоспасы), HNO2, NO2, KMnO4 (әсіресе қышқыл ерітіндіде), MnO2, K2Cr2O2, CrO3, PbO2 және т.б.; әлсіздері – I2, бром суы (Br2+H2O), SO2, Fe3+ және т.б.

Маңызды тотықсыздандырғыштар:

күштілері – сілтілік және сілтілік жер металдар, (әсіресе бөлінген күйінде), HI және иодидтер, H2S және сульфидтер, NH3, PH3, H3PO3, C, CO, Fe2+, Cr2+ және т.б.; әлсіздері – активтілігі төмен металдар (Pb, Cu, Ag,Hg), HCl және хлоридтер, SO2, HNO2 және т.б.

ТТР мынадай типтері бар:

тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш әр түрлі молекулалар құрамына кіретін молекулааралық реакциялар;

2) тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш бір молекуланың құрамына кіретін молекулаішілік реакциялар;

3) бір элемент атомының бір мезетте тотығу дәрежесінің әрі өсуі, әрі кемуі арқылы жүретін диспропорциялану реакциялары.

Химиялық реакцияның жүруіне ортаның әсері

+7

Mn

_

(MnO4)

+

H

H2O

-

OH

2+

Mn

+6

Mn

2-

(MnO4)

+4

MnO2↓

https://www.youtube.com/watch?v=H1vKV5QLiUw

Химиялық реакцияның жүруіне ортаның әсері

+6

Cr

2-

(Cr2O7 )

2-

(CrO4)

+

H

H2O

-

OH

3+

Cr

[Cr(OH)6]3-

Cr(OH)3↓

https://www.youtube.com/watch?v=wrD5YejOD-E

Электрондық баланс

Электрондық баланс – тотыққан атомнан бөлінген электрон саны тотықсызданған атом қосып алған электрон санына тең болады.

Ерітіндідегі реакцияларды теңестіру үшін электрондық-иондық баланс әдісін қолдануға болады.

Тотығу –тотықсыздану реакциясы теңдеуін құрудың кезеңдері

Тотығу – тотықсыздану реакция теңдеулерін теңестіру

1) Химиялық реакция теңдеуін жазамыз:

Al + H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2 

2) Теңдеулердің оң және сол бөлігіндегі барлық элементтердің тотығу дәрежелерін тауып, таңбасының үстіне жазамыз:

0 +1 +6 -2 +3 +6 -2 0

Al + H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2 

3) Реакция нәтижесінде тотығу дәрежесі өзгерген элементтердің астын сызамыз:

0 +1 +6 -2 +3 +6 -2 0

Al + H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2 

4) Тотықтырғыш (Н) пен тотықсыздандырғышты (АІ) бөліп алып, электрондық баланс теңдеуін құрамыз:

0 +3 Al – 3e = Al 3

+1 0 2H +2e = H2 2 қосып алған және беріп жіберген электрондарды теңестіретін коэффициенттерді таңдап аламыз: Al – 3e = Al 3 2 (3*2 = 6) 2H +2e = H2 2 3 (2*3 =6)

5) Таңдалған коэффициенттердегі тең атомдар санын реакция теңдеуіне жазамыз:

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 

ТТР теңдеулері күрделірек болғанда мына реттілікті қолдану.

1. Тотығу дәрежесі өзгергендерінің астын сызу.

K+1Mn+7O4-2 + H+1Cl-1 → K+1Cl-1 + Mn+2Cl2 + Cl20 + H2+1O-2

2. Тотығу дәрежесі өзгерген атомдарды немесе иондарды бөліп

жазу.

Mn+7 → Mn+2

Cl-1 → Cl0

3. Атомдар немесе иондар қанша электрон беріп не қосып алатын санмен көрсетіп жазу.

Mn+7 +5ē = Mn+2

Cl-1 -ē = Cl0

Мұнда, Cl атомдарының молекула түзетінің ескеру керек.

2Cl-1 -2ē = Cl20

4. Электрондық теңдеудің қасына тік сызық сызып, оның сыртына электрондардың алдында тұрған коэффициенттердің орнын ауыстырып жазу.

Mn+7 +5e = Mn+2 2 ТТШ

2Cl-1 -2ē = Cl20 5 ТСШ

осы коэффициенттерді формуладағы атомдардың алдына жазу.

2KMnO4 +10HCl → KCl +2MnCl2 +5Cl2+H2O

5. Атомдар санын санап, коэффициенттерді койып, бағдаршаны теңдік белгісіне ауыстыру.

2KMnO4+16HCl = 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O

а) 4Al0+3O20 →2Al2+3O3-2

Al0 - 3e →Al+3 4 тотығады тотықсыздандырғыш

O20+4e →2O-2 3 тотықсызданады тотықтырғыш

б) 2Fe0 +3Cl20 →2Fe+3Cl3-1

Fe0 -3e →Fe+3 2 тотығады тотықсыздандырғыш

Cl20 +2ē →2Cl-1 3 тотықсызданады тотықтырғыш

в) 2Li0 +S0 →Li2+1S-2

Li0 -1ē →Li+1 2 тотығады тотықсыздандырғыш

S0+2e →S-2 1 тотықсызданады тотықтырғыш

ТТР-ның маңызы:

ТТР өндірісте, тұрмыста жүзеге асып жататын процестер: газ пеште газдың жануы, тамақ пісіру, кір жуу, үй заттарын тазарту, аяқ-киім, парфюмериялық заттар дайындау, тоқыма бұйымдарын тазалау т.с.с.

Сіріңке жақсақ, аспанға фейерверк атсақ – бәрі де тотығу тотықсыздану процестері. Ағартуға, дезинфекциялауға, сутек асқын тотығының, калий перманганатының, хлор немесе хлорлы ағартқыш ізбесттің тотығу қасиеттері қолданылады. Заттың бетін тазартуға сутегі асқын тотығы қолданылады. Ол, сонымен қатар, жібекті, жүнді ағарта алады. Ескі картиналарды қалпына келтіреді. Ағзаға зиянсыз болғандықтан тамақ өнеркәсібінде шоколадты, сосиска дайындайтын етті ағартуға қолданылады. Калий перманганатының дезинфекциялағыш қасиеті де тотықтырғыш қасиетіне негізделген. Хлорды күшті тотықтырғыш ретінде таза суды стерильдеуге және ағын суларды залалсыздандыруға қолданады. Хлор көптеген бояуларды түссіздендіріп, ағартады. Сондықтан оны мата мен қағазды ағартуға қолданады. Биохимиялық процестерде: тыныс алу, зат алмасу, жануарлар мен адамдардың жүйке қызметінде маңызды роль атқарады. ТТР нәтижесінде біздің ағзамыз тамақтан алатын энергияны жұмсау арқылы адамның іс-әрекеттері жүзеге асырылып жатады.

Al + S = Al2S3

0

+3

- 3ē

0

-2

+ 2ē

Үй жұмысы

Na + H2O = H2­ + NaOH

CH4 + Cl2 = CCl4 + HCl

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu

PH3 + Cl2 = PCl3 + HCl

CuO + NH3 = Cu + N2 + H2O

Тапсырма:

1. Мына реациялардың қайсысы тотығу-тотықсыздану реакциясына жатады?

Na2O + CO2 = Na2CO3

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

2. Қатысқан заттардың құрамындағы қай элемент тотыққанын және қайсысы тотықсызданғанын көрсетіп, түсіндір

Бейнефильм тотығу – тотықсыздану реакциялары:

https://twig-bilim.kz/film/redox-reactions-5737/

Тотығу реакцияларының пайдасы мен зиянын анықтаңыз.

https://twig-bilim.kz/film/oxidation-reactions-5743