Заттың химиялық құрамы мен құрылысын анықтау әдістері жөніндегі ғылым. Аналитикалық химия сандық және сапалық анализден тұрады

жүктеу/скачать 9,86 Mb.

бет	34/51
Дата	16.04.2020
өлшемі	9,86 Mb.
	#62755

1 ... 30 31 32 33 34 35 36 37 ... 51

Байланысты:
аналит.каз 2018

Лекция №11
Тақырыбы: Тотығу-тотықсыздану тепе-теңдігі
Тотығу – тотықсыздану системаларындағы тепе теңдік. Тепе-теңдік константасы. Химиялық әрекеттесудің потенциалға әсері.

Тотығу тотықсыздану реакцияларының бағыты.

Тотығу-тотықсыздану потенциалы тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың активтілігі жайында сандық түсінік беруге мүмкіндік береді. Егер тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш арасындағы тотығу-тотықсыздану потенциалының айырымы оң болса, онда тотығу-тотықсыздану реакциясы тура бағытта жүреді. Сонымен қатар тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш потенциалының айырмашылығы улкен болған сайын тотығу-тотықсыздану рекциясының жүру мүмкіндігі де артады. Тотығу-тотықсыздану потенциалының реакция бағыты мен жүйелілігіне әсерін қарастырайык.

Мысал1. Реакцияның жүру мүмкіндігін анықта:

2 + 2↔ + 2

Шешуі:

Кестелік мәнге сәйкес/ = + 0,77 В болатын жұптың потенциалы тотығу потенциалы + 0,54В ге тең/2жұбының потенциялына қарағанда жоғары. Сондықтан егер біз осы екі жұптан гальваникалық элемент құрсақ, онда /2жұбы теріс полюс, ал / жұбы оң полюс болады.Яғни элементте мынадай процесстер журеді:

2 - 2е = (анодтық процесс)

2 + 2е = 2 (катодтық процесс)

Осы заттарды араластырғанда да реакция дәл осы бағытта жүреді.

Мысал 2. Соңғы өнім NO болатындайионымен әсер етіп ионын

ионына тотықтыруға бола ма?

Шешуі:

1.Төмендегідей жүретін тың NО-ға тотықсыздану процесінің тотығу тотықсыздану потенциалының көрсеткішін кестелік мән бойынша анықтаймыз:

+ 4+ 3e = NO + 2О ;

Е0 /NO = +0,96 В

2. дәл осылай ионының ионына тотығуының мәнін анықтаймыз:

2 + 7О = + 14+ 6e

Е0 / = +1,33В

Осыған сәйкес ионы ионына қарағанда куштірек тотықтырғыш. Осы себептен азот қышқылы хром (III) тұздарын тотықтырмайды,керісінше хром қышқылы азот оксидін азот қышқылына дейін тотықтырады.

Мысал 3. Тотығу-тотықсызданудың орташа потенциялын пайдаланып, қорғасын сульфиді мен азот қышқылы арасындағы реакцияның бағытын анықта.

Шешуі: Бұл мысалда тотықтырғыш рөлін азот қышқылы атқарады. Оның азот оксидіне тотықсыздану теңдеуі келесідей жазылады:

+ 4 + 3е = NO + 2О

E0 NO = + 0,96 В

Тотықсыздандырғыш рөлінжәне иондары атқарады.

ионының тотығуы келесі теңдеу бойынша жүреді:

+ 2О — 2e = + 4
Және E0 /= +1,455 В болғандықтан

+1,455 В-тан жоғары потенциалды тотықтырғыш керек.

- 2e = т теңдігінде сульфид ионының тотығуы көрсетілген.

E0/=- 0,48 В қалыпты потенциалы. Осыған сәйкес азот қышқылы ионын S°ионына дейін оңай тотықтырады, бірақ ионын тотықтыра алмайды, себебі –нің тотықтыру потенциалы азот қышқылына қарағанда жоғары. Реакция мына теңдеумен көрсетіледі:

3PbS + 8 = 3S + + 2NO + 4O

Көп жағдайды әрекеттесуші қоспаның құрамында бірнеше тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш кездеседі. Осыдан:кай тотықсыздандырғыш бірінші тотығады және кай тотықтырғыштың активтілігі жоғары деген сұрақ туындайды.

Бірнеше мысал қарастырайык.

Мысал 4. Зерттелетін қосапад , және -иондары бар. Олар ,және мен калай және қандай кезекте әрекеттеседі?

Шешуі:

Осы иондардың тотығу иреакциясының теңдеулері мен тотығу тотықсыздану потенциалдырының көрсеткішін жазайык:

2 - 2e =,E0 /2 = + 0,536 В

2- 2е =,, E0 /2= + l,087 В

2 - 2e = E0 /2 = + 1,36 В

Орташа тотығу потенциалдар кестесін пайдаланып , E0 = +1,51В мәнді ионы қышқылдық ортада ерітіндіде кездесетін барлық галоген аниондарын тотықтырады. Мәні +1,36 ға тең E0 бар бос хлор және

иондарын тотықтырады.

Мысал 5.,жәнеиондары бар қоспаны анализдегенде хлор суы қолданылады. Олардың тотығуы қандай ретпен жүреді?

Шешуі: Тотығу тотықсыздану потенциалдарының кестесінен жоғарыда көрсетілген тотықсыздандырғыштардың потенциалдық көрсеткіштерін анықтаймыз:

E0 /2= + 0,536 ВE0 /2= + 0,536 В

E0 /= + 1,36ВE0 /2 = + 1,36 В

Хлордың тотығу потенциалы барлық басқа жүйелердің потенциалынан артық болғандықтан барлық иондар тотығуы мүмкін.Бірақ ионы бірінші тотыққанын байқау өте жеңіл, себебі ол басқа иондарға қарағанда күшті тотықсыздандырғыш(Е0 = - 0,48 В). Келесі ретте тек содан кейін ионы тотығады.Бұл жағдайды аниондар қоспасы және аниондар мен катиондар қоспасына есеп шығарғанда ескерген жөн.

Кез келген тотықтырғыштың бағыты бірінші кезекте ерітіндіде кездесетін күшті тотықсыздандырғыш жағына қарай бағытталады. Ал кез келген тотықсыздандырғыштың бағыты бірінші кезекте күшті тотықтырғышқа қарай бағытталады.Басқаша айтқанда, осы шарттарды қанағаттандыратын мүмкін болатын тотығу тотықсыздану процестерінің ішінен бірінші кезекте тотығу потенциалдарының айырымы жоғарырақ болатын процесс жүреді.
Основная литература: 1-5, 7-11..

Дополнительная литература:25-27.

жүктеу/скачать 9,86 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 30 31 32 33 34 35 36 37 ... 51