Жартылай реакция немесе иондық-электрондық әдіс.
Иондық-электрондық әдіс тотықтыру және тотықсыздандыру процесі үшін иондық теңдеулерін құрастырып, одан кейін оларды жалпы теңдеуге біріктіруге негізделген.
Мысалы ретінде электрондық баланс әдісін түсіндіруге пайдаланған реакцияның теңдеуін қарастырайық:
Қышқылды ерітіндіде марганец оксиді MnO2 ериді және түссіз ерітінді пайда болады, яғни Mn2+ ионына ауысады.
MnO2 + 2ē Mn2+
Бұл схемадағы атомдар саны бірдей емес. Қышқылды ерітіндіде MnO2 молекуласына кіретін оттегі, сутегі иондарымен су түзеді. Сондықтан бұл өзгерісті былай жазамыз:
MnO2 + 4H+ Mn2+ + 2H2O
Схеманың екі жақтағы зарядтарын теңестіру үшін, схеманың сол жағына 2 электрон қосу керек:
MnO2 + 4H+ + 2ē = Mn2+ + 2H2O
Бұл бірінші жартылай реакция, тотықтырғыш марганец оксидінің (MnO2) тотықсыздану процесі.
Концентрленген тұз қышқылды ортада бос күйіндегі хлор бөлінетіні анық, яғни мына процесстің жүретінін көрсетеміз:
2Cl - 2ē = Cl
Бұл екінші жартылай реакция –тотықсыздандырғыштың HCl тотығу процесі.
Реакцияның жалпы теңдеуін құру үшін берілген және қосылған электрондар санын теңестіріп, одан кейін жартылай реакция теңдеулерін бір-біріне қосу керек. Осы кезде реакция теңдеулерін қысқартылған электрондар санына немесе көбейткіштерге көбейтіп, мынадай тұрде жазамыз:
MnO2 + 4H+ + 2ē = Mn2+ + 2H2O│2│1
2Cl - 2ē = Cl │2│1
_______________________________________
MnO2 + 4H++2Cl = Mn2+ + 2H2O + Cl
Реакцияның иондық түрден молекулалық түрдегі теңдеуге өту үшін әрбір катионға сәйкес анион, ал әрбір анионға сәйкес катион табамыз. Реакцияның соңғы түрі мынадай болады:
MnO2 + 4HCl = MnCl + Cl + 2HO
Тотығу-тотықсыздану реакцияларының жіктелуін қарастырсақ, оларды 3 топқа бөлуге болады:
Атомаралық және молекулааралық - әр түрлі атомдардың, иондардың, молекулалардың арасында электрон ауысуының нәтижесінде жүреді (жоғарыда келтірілген мысал).
Молекула ішіндегі тотығу-тотықсыздану реакциялары – бір ғана молекуладағы екі түрлі атомның бірінен-біріне электрон бұлтының ауысуынан болады. Көбіне мұндай реакциялар күрделі заттардың ыдырауына сай келеді:
KClO3 → KCl + O2
Cl + 6ē = Cl | 6 | :3 | 2
3O - 6ē = 3/2 O| 6 | :3 | 2
2KClO = 2KCl + 3O
Өзіндік немесе диспропорциялану реакциялары – бір ғана атомның түрінің тотығып, әрі тотықсыздануынан шығады:
KMnO + HO →KMnO + MnO + KOH
Mn - ē = Mn | 2 |
Mn +2ē = Mn | 1
3KMnO + 2HO = 2KMnO + MnO + 4KOH
Тотығу-тотықсыздану реакциялардың жүруі ортаға (рН) байланысты.
Достарыңызбен бөлісу: |