Тотығу-тотықсыздану үрдістері. Химия, 10 сынып, дидактикалық материал, 1 сабақ.

ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯСЫН ЭЛЕКТРОНДЫҚ БАЛАНС ӘДІСІМЕН ТЕҢЕСТІРУДІҢ АЛГОРИТМІ

1. Реакциядағы қосылыстар құрамындағы барлық элементтерінің тотығу дәрежесін анықтау

2. Тотығу дәрежелері өзгерген элементтерді анықтап, астын сызу

3. Тотыққан және тотықсызданған элементтерді анықтап, тотығу/тотықсыздану процестерінің жартылай теңдеулерін жазу.

4. Тотығу/тотықсыздану процестерінің жартылай теңдеулерінде қажет болса элементтерді теңестіру.

5. Тотығу/тотықсыздану процестерінің жартылай теңдеулерінде теңдіктің екі жағының зарядтар суммасын қажетті электрон санын қосу арқылы теңестіру.

6. Алмасқан электрон сандарының ең кіші ортақ еселігін тауып, тотығу/тотықсыздану процесінің толық иондық теңдеуін құру.

7. Молекулалық теңдеуді жазып, теңестіру.

8. Қажет болса тотығу/тотықсыздану процесіне қатыспаған элементтерді теңестіру

 Атомдардың, молекулалардың, иондардың тотығу дәрежелері өзгере жүретін реакцияларды тотығу-тотықсыздану реакциялары деп атайды.

 Тотығу – атомның, молекуланың, ионның электрон беру процесі. Мысалы: а) атом электронын берсе, оң зарядты ионға: Cl° − 7e → Cl⁷⁺ айналады;

 б) теріс зарядты ион электрон берсе, бейтарап атомға: Cl^1-− e → Cl°, немесе оң зарядты ионға Cl^- − 2e → Cl⁺ айналады;

 в) оң зарядты ион электрон берсе, оның оң заряды берген электрон санына сәйкес өседі: Cl⁺ − 4e → Cl⁺⁵

 Тотықсыздану – атомның, молекуланың, ионның электрон қосып алу процесі. Мысалы: а) атом электрон қосып алса, теріс зарядты ионға айналады: Cl° +e → Cl^-; б) оң зарядты ион электрон қосып алса, заряд саны кеміген оң зарядты ионға: Cl⁵⁺ + 4e → Cl⁺, немесе бейтарап атомға: Cl⁵⁺ + 5e→ Cl°, немесе теріс зарядты ионға: Cl⁵⁺ + 6e → Cl^- айналады. Тотықтырғыш – электрон қосып алушы бөлшек (бейтарап атом, молекула, ион).Тотықсыздандырғыш – электрон беруші бөлшек (бейтарап атом, молекула, ион). Сонымен, тотықтырғыш реакция кезінде тотықсызданады, ал тотықсыздандырғыш реакция кезінде тотығады.

 Демек, электрон көшуімен байланысты әрбір реакция қарама-қарсы екі процестің – тотығу мен тотықсызданудың – бірлесуі.

 Элементтер атомдарының электрон беру не алу қабілетіне әсер ететін жағдайлар: периодты жүйедегі элементтің орны, атомының радиусы мен ядросының оң зарядтарының саны. Атомның, ионның радиусы үлкен болған сайын, электронның ядроға тартылуы аз болады, сондықтан атомның электрон беруі оңай болады, демек атомның тотықсыздандырғыштық қабілеті күшті болады. Атомның (ионның) радиусы кішкене болған сайын, электронның ядроға тартылуы күшті болады, атомның электронды беруі қиындайды, демек атомның тотықсыздандырғыштық қабілеті кемиді.

 Реакция теңдеуін жазу және оны теңестіру:

 1. Реакцияға алынатын және реакция нәтижесінде түзілетін заттардың формулаларын жазу. Мысалы: HСlO + Br₂ → HBrO₃+ HCl

 2. Реакция кезінде тотығу дәрежесін (т.д.) өзгертетін элементтерді тауып, олардың үстіне т.д. жазу: HСl¹⁺O + Br₂° → HBr⁵⁺O₃ + HCl^-

 3.Тотықтырғыштың молекуласы қосып алатын, ал тотықсыздандырғыштың молекуласы беріп жіберетін электрондардың санын есептеу.

 4.Негізгі коэффициенттерді, яғни тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың коэффициенттерін тауып формулаларының алдына жазу. Тотықсыздандырғыштың беретін жалпы электрон саны тотықтырғыштың алатын электрон санына тең болуы керек. Коэффициент болатын санды табудың ең оңай жолы тотықтырғыштың қосып алатын электронын көрсететін санды тотықсыздандырғышқа коэффициент етеді, тотықсыздандырғыштың беретін электронын көрсететін санды тотықтырғышқа коэффициент етеді. Сонда: 10HСlO + 2Br₂ → HBrO₃ + HCl

 5. Енді жай теңдіктердегідей әрбір элементтің екі жақтағы атомдарының санын түгелдеп, теңдіктің оң жағына коэффициент қою арқылы теңестіреді. Алдымен сутек пен оттекті теңестіреді: 10HСlO+2Br₂ → 4HBrO₃ +10HCl

 6.Реакция сулы ортада жүрсе, реакцияға қатынасатын су молекулаларының санын тауып, оны теңдікке жазады:

10HСlO+2Br₂ +2Н₂О→ 4HBrO₃ +10HCl

 7. Бұл теңдіктің коэффициенттері үлкен сан болып кеткендіктен, екіге қысқартуға болады: 5HСlO+Br₂ +Н₂О = 2HBrO₃ +5HCl Теңдікті алты рет көшіріп жазудың керегі жоқ, бір теңдікте осы айтылғанды, бірден осы тәртіппен жасап шығады. Көп жағдайда химиялық реакцияның жүруіне ортаның реакциясы үлкен әсер етеді. Мысалы, егер галогендермен тотығу процессі қышқыл ортада жүрсе, онда галогендердің тотықсызданған өнімдері галогенсутек қышқылдары (HF, HCl, HBr, HJ) болады, ал сілтілік ортада жүрсе – бұл қышқылдардың тұздары түзіледі, яғни металдар галогенидтері. Күкірт жоғары температурада сутегі мен металдарға қатысты тотықтырғыш болып, күкірт сутек және металдар сульфидтерін түзеді.