Жай, бинарлы және күрделі бейорганикалық заттардың қатысуымен жүретін тотығу-тотықсыздану реакциялары. Химия, 10 сынып, қосымша материал 2.

 ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯЛАРЫ

  Химиялық реакция кезінде атомдардың бір-бірімен байланысып тұратын электрондық тығыздығының өзгеретіні белгілі. Ол қосылыстардағы кейбір атомдардың электронға деген ынтықтығына байланысты. Егер электронға деген ынтықтығы көп қосылыстағы атомға электрондық тығыздық ығысса, соның арқасында полюсті ковалетті және ионды байланыс пайда болады. Сөйтіп, белгілі бір атомда электрон бұлтының артуы не кемуі процеске қатысқан атомдардың электртерістігіне тәуелді. Реакцияға қатысқан атомдардың электрон тығыздығының өзгеруін тотығу-тотықсыздану реакцияларынан айқын көруге болады.

Химиялық реакциялар элементтер атомдарының тотығу дәрежесінің өзгеруі немесе өзгермеуіне қарай:

Элементтердің тотығу дәрежелері өзгерместен пайда болатын реакциялар

2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HCl

CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCl

Элементтердің тотығу дәрежелері өзгеруімен пайда болатын реакциялар

Cl₂ + H₂ = 2HCl

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

Тотығу дәрежелері өзгере жүретін реакция кезінде оның атомдарының, молекулаларының, иондарының электрондары бірінен-біріне ауысып кетуінен болады.

 Молекуладағы атомдардың жағдайын сипаттау үшін олардың тотығу дәрежесі деген шартты пайдаланады. Валенттілік электрондары электртерістілігі кіші атомдардан электр терістілігі үлкен атомдарға ауысатын немесе ығысатын процестер тотығу-тотықсыздану реакциялары деп аталады. Атомның тотығу дәрежесінің мәні оң, теріс немесе нольге тең болады.

 Оң тотығу дәрежесі осы молекуланың атомның, ионның, берген электрон санымен өлшеніп, соңына оң таңба (+) қойылса, теріс тотығу дәрежесі қосып алған электрондарының санымен анықталып, соңына теріс таңба (-) қойылады.

 Өйткені қалыпты жағдайда бос атом немесе молекула тіпті кез-келген қосылыс электр бейтарап, өйткені олардың теріс заряд пен оң зарядтың шамалары тең болады.

Жай және күрделі заттардағы элеметтердің тотығу дәрежелері нөлдік, теріс және оң болады да, сандық мәндері тұтас және бөлшеек шама болуы мүмкін. Тотығу дәрежесі элемент символының жоғары жағына жазылады.

  Сонымен, электрон беру – тотығу процесі, оның оң зарядқа айналуына; қосып алуы – тотықсыздануы, оның теріс зарядқа айналуына себеп болады.

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

 Сілтілік металдардың тотығу дәрежелері плюс бірге тең (+1): Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺;

  Сілтілік жер металдардың тотығу дәрежелері плюс екіге тең (+2): Ca²⁺, Mg²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Ra²⁺;

 Бор және алюминийдің тотығу дәрежесі плюс үшке тең (+3): B³⁺, Al³⁺;

 Оттектің тотығу дәрежесі дәрежесі минус екіге тең (-2): О^2-; асқын тотықтарда оттектің тотығу дәрежесі минус бірге тең (-1):

 Сутектің тотығу дәрежесі металл еместермен қосылысында плюс бірге тең (+1) () болса, ал металдармен қосылысында минус бірге тең болады (-1): ().

 Тотығу-тотықсыздану реакцияларының ережелері

 Сонымен, атомдардың, молекулалардың немесе иондардың тотығу дәрежелерінің өзгеруі арқылы жүретін реакцияларды тотығу-тотықсыздану реакциялары деп атайды.

 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:

  Атомдары немесе иондары электрон қосып алатын заттарды тотықтырғыш дейді. Мысалы, Fe + S → FeS. Бұл реакция тек қыздырған кезде ғана жүреді. Реакция кезінде темір атомы күкірт атомына екі электрон береді. Темірдің тотығу дәрежесі нольден плюс екіге дейін жоғарылап тотығады, ол электрон беретіндіктен тотықсыздандырғыш болып есептеледі.

  Ал күкірт атомы темірден екі электрон қосып алып, тотығу дәрежесін нольден минус екіге дейін төмендетеді де, тотықсызданады. Электронды қосып алатын күкірт тотықтырғыш деп аталады.

 Сонымен, кез-келген тотығу-тотықсыздану реакциясы жүру үшін реакцияға қатысатын заттың бірі тотықтырғыш, екіншісі – тотықсыздандырғыш болу шарт.