Дәріс №13 Комплекстүзу және тотығу-тотықсыздану реакциялары
Дәріс 14 Тотығу-тотықсыздану реакцияларының тепе-теңдіктері
жүктеу/скачать 143,46 Kb.
|
Дәріс 13-14
- Бұл бет үшін навигация:
- Тотығу-тотықсыздану реакциялары. Стандартты және реалды потенциал
| Дәріс 14
Тотығу-тотықсыздану реакцияларының тепе-теңдіктері Тотығу-тотықсыздану реакциялары. Стандартты және реалды потенциал. Нернст теңдеуі, тотығу-тотықсыздану реакцияның жүру бағыты. Негізгі органикалық және неорганикалық тотықтырғыштар, тотықсыздандырғыштар, олардың анализде қолданылуы. Тотығу-тотықсыздану реакциялары. Стандартты және реалды потенциал Әрекеттесуші заттардың тотығу дәрежесінің өзгеруімен жүретін реакциялар тотығу-тотықсыздану реакциялары деп аталады (редокс-реакциялар). Электрондарды қосып алу және беру процесстері (1) (II) жартылай реакциялардың тотығуы және тотықсыздануы ретінде қарастырылады. Әрбір жартылай реакциялардағы заттардың жоғары тотығу дәрежесі - тотығу түрі деп, ал заттардың төменгі тотығу дәрежесі - тотықсыздану түрі деп аталады. Бір-бірімен байланысқан тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш тотығу-тотықсыздану жұбын түзеді, жоғарыдағы теңдеулер редокс-жартылай реакциясы немесе редокс өтуі деп аталады. Жартылай реакциялардың тотығуы және тотықсыздануы бір-бірісіз жүрмейді: егер электрондардың доноры болса, онда акцепторы да болуы керек. Тотығу-тотықсыздану реакциясы іс жүзінде бірге жүреді. (III) Бұл жағдайда берілетін және қосып алынатын электрондар саны бірдей болуы қажет. Тотығу-тотықсыздану және қышқылды-негізді реакцияларының арасындағы айырмашылық айқын көзге көрініп тұр, тек алғашқысында электрон тасымалданады, ал екіншісінде протон тасымалданады. Сол сияқты, қышқылдың және негіздің күшін бағалау сияқты, толық реакцияның тұрақтысы тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыштың тек салыстырмалы күшін көрсетеді. Тотығу-тотықсыздану қабілеттілігін бағалау үшін басқа термодинамикалық өлшем - потенциал тиімдірек екені анықталды. Бұл берілген реакция түрінің айқын ерекшелігіне байланысты: жартылай реакцияның тотығуын және тотықсыздануын кеңістікте бөлуге болады, өйткені электрондар тасымалданғанда электр тоғы пайда болады. Нәтижесінде химиялық реакциялар энергиясын электр энергиясына айналдыруға болады. Іс жүзінде мұндай қайта өзгеру гальваникалық элементте іске асады. Жүйенің тотығуға немесе тотықсыздануға қабілеттілігінің сандық сипаттамасы болып тотығу-тотықсыздану потенциалдары табылады. Потенциалдардың стандартты және формаллды немесе реалды, тотығу-тотықсыздану түрлері болады. Стандартты жағдайларда өтетін реакциялар үшін келесі қатынас сәйкес келеді: мұндағы - жүйенің Гиббс энергиясының өзгеруі, - стандартты тотығу-тотықсыздану потенциалы, - Фарадей саны, - процесске қатысатын электрондар мольдерінің саны. Оксред-потенциалдың мәнін қандай да бір стандартты жүйеге қатысты өлшейді, ол жүйенің ролін стандартты сутектік электрод атқарады. Оның потенциалы 0-ге тең деп есептеледі. Жартылай реакциялардың тотығу және тотықсыздануының кеңістікте бөліну мүмкіндігі тотығу-тототықсыздану реакцияларының сандық мөлшерін тепе-теңдік тұрақтысымен емес, гальваникалық элементтің электрқозғағыш күші – потенциалмен суреттеуге жағдай жасайды. Заттардың бір молінің электрохимиялық өзгеруіне жұмыс орындалады: мұндағы – электрондар саны; – Фарадей тұрақтысы (9,65*104 Кл); – гальваникалық элементтің электр қозғауыш күші (ЭҚК). Өз бетінше жүретін реакциялар үшін бұл жұмыс - Гиббс энергиясы болады: (теріс белгі процестің өздігінен жүруін көрсетеді). Мұны біле отырып мынаны аламыз: шамасы – қалыпты электродты потенциал деп аталатын ұяшықтың стандартты мінездемесі. Іс жүзінде потенциялды өлшеуге көбіне басқа салыстыру электродтары – хлоркүмісті және қаныққан каломельді электродтар пайдаланылады. Бұл электродтардың потенциалы ҚСЭ-ға қарағанда аса дәлдікпен өлшенген. Көптеген тотығу—тотықсыздану жұптарының қалыпты потенциалы өлшенген және ол таблицада көрсетілген. Потенциялдың белгісі ҚСЭ-мен жұптасқан тотықсыздану реакциясының өздігінен жүре алалатындығын көрсетеді. потенциалы көбейген сайын түрі күшті тотықтырғыш, және де түрі әлсіз тотықсыздандырғыш болады. шамасы жартылай реакциялардың формальды электродты потенциалы деп аталады. Ол тотыққан және тотықсызданған түрлердің 1М-ге тең, жалпы концентрациясының тепе-теңдік потенциялына, және жүйеге қатысатын басқа да заттардың берілген концентрациясына тең. Формалды потенциалдың қалыпты потенциалдан айырмашылығы, оның иондық күшке, тотыққан немесе тотықсызданған түрлерге жатпайтын, бірақ жартылай реакцияға қатыса алатындығы (берілген мысалда-Н+), бәсекелес реакциялардың жүру тереңдігіне және бөлшектер концентрациясына тәуелділігінде. жүктеу/скачать 143,46 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|