Modh sheòrsachaidh: algorithm

Tha mòran ceimigeach pròiseasan fo dheuchainn ri atharrachadh ìrean de oxidation de na dadaman a chruthachadh freagairteach compound. Is tric a bhios sgrìobhadh nan co-aontaran de ath-bheachdan lùghdachadh oxidation le duilgheadas ann a bhith a 'rèiteachadh na buaidhean ro gach foirmle de stuthan. Airson na h-adhbharan sin, chaidh dòighean-obrach co-cheangailte ri cothromachadh dealanach dealanach no dealanach-dealain a leasachadh. Tha an dàrna dòigh airson co-aontaran a thogail air a mhìneachadh gu mionaideach san artaigil.

Modh sìmplidh, brìgh

Canar cuideachd an cothromachadh electron-ion de sgaoileadh factaran co-èifeachd. Tha dòigh stèidhichte air an iomlaid de mhèithlean a tha air a ghearradh gu h-àicheil eadar anion no cations ann am meadhanan air an sguabadh le luachan eadar-dhealaichte de chlàr-amais de hydrogen.

Anns na h-ath-bheachdan ann a bhith a 'lùghdachadh is a' lughdachadh electrolytes, bidh ions le cùram àicheil no dearbhach a 'gabhail pàirt. Tha na co-aontaran den t-seòrsa ìosal molecular, stèidhichte air an dòigh leth-fhreagairt, a 'sealltainn gu soilleir bunait sam bith.

Gus a bhith a 'dèanamh cothromachadh, tha comharrachadh sònraichte de electrolytes ceangail làidir air a chleachdadh mar mhìrean ionic, agus coimeasgaidhean lag, gasaichean agus grùidean ann an cruth mholacilean neo-chòmhdaichte. Ann an co-shuidheachadh na sgeama, tha e riatanach mìrean a chomharrachadh far a bheil ìre an dìomhaireachd ag atharrachadh. Gus co-dhùnadh an sgaradh tro mheadhan ann an cothromachadh denote searbh ^{(+ H),} alkali (OH ^-) agus neutral (H ₂ O) h.

Dè a chleachdadh?

Ann an OVR, tha an dòigh leth-fhreagairt ag amas air co-aontaran ionic a sgrìobhadh air leth airson pròiseasan oxidative agus lughdachadh. Is e an cothromachadh deireannach am briseadh aca.

Ìrean gnìomhachaidh

Tha an dòigh leth-bheachd aig a bheil sgrìobhaidhean sònraichte fhèin. Tha an algorithm a 'toirt a-steach na ceumannan a leanas:

- 'S ea' chiad rud a nì thu sgrìobhadh sìos na foirmlean airson na h-uile reactants. Mar eisimpleir:

H ₂ + S KMnO ₄ + HCl

- An uairsin feumar an gnìomh a stèidheachadh, bho àite ceimigeach, de gach pròiseas co-phàirt. Anns an reaction, KMnO ₄ acts mar oxidizer, H ₂ 'S e a' lùghdachadh àidseant agus HCl mìneachadh searbh àrainneachd.

- Is e an treas ceum sreath ùr de dh 'fhoirmle riochdach ionicach a sgrìobhadh sìos le comas electrolyte làidir, agus thèid sùil a thoirt air na h-ataman aca ceumannan an ocsaididh atharrachadh. Anns an reaction MnO ₄ ^- acts mar oxidizing àidseant, H ₂ 'S e an lùghdachadh reagent agus H ⁺ oxonium soiliearachadh no H ₃ O ⁺ mìneachadh searbh àrainneachd. Tha companaidhean electrolytic gaseous, solid no weak a 'nochdadh ann am foirmlean molecularach gu lèir.

A bhith mothachail air na co-phàirtean tùsail, feuch ri faighinn a-mach dè an t-àidseant oxideach agus lùghdachaidh a bhios an cruth lùghdaichte agus teasachadh, fa leth. Uaireannan tha stuthan deireannach mar-thà air an suidheachadh ann an suidheachaidhean, a tha a 'cuideachadh an obair. Tha na leanas a 'sealltainn cho-aontaran gluasaid H ₂ S (haidridean sulfide) gus S (pronnasg), agus anion MnO ₄ ^- aig MN ²⁺ soiliearachadh.

Airson a 'cothromachadh atamach pìosan ann an làimh chlì agus air an làimh dheis ann an cuibhrionn searbh àrainneachd a chur haidridean soiliearachadh H ⁺ no Mhoileciuilich uisge. Tha an càl-shalainneach fuasgladh a chur ris hydroxide ions OH ^- no H O. ₂

MnO ₄ ^- → MN ²⁺

Ann am fuasgladh de ocsaidean dadam còmhla ri manganatnyh ions H ⁺ foirm uisge molecules. Airson equalize an àireamh de eileamaidean a sgrìobhadh mar an co-aontar: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- → 4H ₂ O + MN ^2+.

An uair sin thèid cothromachadh dealain a dhèanamh. Gus seo a dhèanamh, beachdaich air an àireamh iomlan de chìsean san raon chlì, tha e a 'nochdadh +7, agus an uairsin air an taobh dheas, tha e +2. A chothromachadh am pròiseas a chur ris an tòiseachaidh stuthan còig pìosan àicheil: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5E ^- → 4H ₂ O + MN ^2+. Tha leth ath-bheothachadh air fhaighinn.

A-nis, tha am pròiseas daingneachadh a 'leantainn àireamh nan atom. Gus seo air a chur ris an taobh dheas haidridean annta: H ₂ S → 2H ^{+ +} S.

An dèidh equalizing os cionn a coileanadh: H ₂ S -2e ^- → 2H ^{+ +} S. Tha e air fhaicinn gu bheil an luchd- tòiseachaidh choimeasgaidhean dà àicheil pìosan. Tha e a 'nochdadh leth-fhreagairt den phròiseas dìomhaireachd.

Clàraich an dà cho-aontar ann an colbh agus co-ionnanachd na cosgaisean a chaidh a thoirt seachad agus fhaighinn. Leis an riaghailt a thaobh a bhith a 'dearbhadh an iomadachd as lugha, bidh sinn a' taghadh airson a 'bhàillidh fhèin airson gach leth. Tha an co-aontar taobhach agus lùghdaichte air a luadachadh leis.

A-nis, tha e comasach cunntas a thoirt air an dà chothromachadh le bhith a 'cur nan taobh clì is deas ri chèile agus a' lughdachadh àireamh nam mìrean dealain.

8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5E ^- → 4H ₂ O + MN ²⁺ | 2

H ₂ ^{S -2e - → 2H + + S} | 5

16H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + ₂ 5H S → 8H ₂ ^{O + 2Mn 2+ + 10H + +} 5s

Tha an co-aontar Faodaidh lùghdachadh air an àireamh de H ⁺ 10: 6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + ₂ 5H S → 8H ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5s.

Bidh sinn a 'sgrùdadh ceartachd co-chothromachadh an ionmhais le bhith a' cunntadh àireamh nan atom oxygen ron agus an dèidh na saighead, a tha 8. Tha e riatanach cuideachd coimeas a dhèanamh eadar cosgaisean pàirtean deireannach agus tùs a 'chothromachaidh: (+6) + (-2) = +4. Ma tha a h-uile rud mar an ceudna, thèid a chur ri chèile gu ceart.

Tha an dòigh leth-fhreagairt a 'crìochnachadh le gluasad bho chlàr ion gu co-aontar molecular. Airson gach pàtran anionic agus cationic de thaobh clì a 'chothroim, tha an ion a tha mu choinneamh a' chùraim air a thaghadh. An uairsin thèid an gluasad chun na làimh dheis, san aon mheud. A-nis, faodaidh na h-ianan a bhith air an toirt còmhla ann am moleilealan làn.

6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + ₂ 5H S → 8H ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5s

^{6Cl - + 2k + → 6Cl -} + 2k +

H ₂ + S KMnO ₄ + 6HCl → 8H O ₂ + ₂ + 2MnCl 5s + 2KCl.

A 'cur a-steach an dòigh leth-fhreagairt, aig a bheil algorithm a' lùghdachadh gu bhith a 'sgrìobhadh co-aontar molecular, faodaidh aon, còmhla ri bhith a' sgrìobhadh chothroman seòrsa dealanach.

Co-dhùnadh de oxidants

Tha an dreuchd seo a 'buntainn ri mìrean ìosach, atamach no molecular a tha a' gabhail ri electronan a tha air an gearradh gu dona. Bidh stuthan oxidizing air an ath-leasachadh ann an ath-bheachdan. Tha locht dealanach aca, a ghabhas a dhèanamh gu h-furasta. Tha pròiseasan mar seo a 'gabhail a-steach leth-ath-bheachdan lùghdachadh oxidation.

Chan eil an comas aig gach stuth a bhith a 'ceangal dealanan. Gus luchd-gnìomhachd cumhachdach làidir tha:

• Riochdairean halaganach;
• Seòrsa acid de nitric, seilidhium agus sulfuric;
• Potassium permanganate, dichromate, manganate, chromate;
• Mangainis agus deochan-tetravalent luaidhe;
• Tha airgead agus òr iongantach;
• Companaidhean gas oxygen;
• Copar bivalent agus airgead monovalent deoch-làidir;
• Com-pàirtean salainn a tha a 'gabhail a-steach clorrain;
• Vodca Rìoghail;
• Dealan-ocsaid.

Co-dhùnadh luchd-ionaid lùghdachaidh

Tha dreuchd mar seo a 'buntainn ri mìrean ionic, atamach no molecular a tha a' toirt seachad droch dhìol. Ann an ath-bheachdan, tha na stuthan lùghdachaidh a 'faighinn gnìomh oxidative nuair a thèid electronairean a sgaradh dheth.

Thoir lùghdachadh feartan :

• Riochdairean de mhòlan meatailt;
• Sulfur a 'chomainn tetravalent agus hidridean sulphide;
• Aigéid hallaganach;
• Iarann, crromium agus manganese sulfates;
• Chloride bideanan staoin;
• naitridean anns a-àidseantan leithid acid nitrous, stannous ogsaid, hydrazine agus Ammonia;
• Tha gualain nàdarra agus a thachd-dòigheil sgaoilte;
• Molecolain Hydrogen;
• Acid fosphorous.

Buannachdan modh an electron-ion

Gus ath-bheachdan lùghdachadh oxidation a sgrìobhadh, tha an dòigh leth-fhreagairt air a chleachdadh na bu trice na cothromachadh nan gnèithean dealanach.

Tha seo mar thoradh air na buannachdan Modh Electron-ion :

1. Aig an àm a chaidh seo a sgrìobhadh, tha na co-aontaran a 'toirt beachd air na h-ianan fìor agus na h-eadar-dhealachaidhean a tha anns an fhuasgladh.
2. Chan fhaod thu fiosrachadh fhaighinn mu thùs mu na stuthan a tha a 'tighinn gu buil, tha iad air an suidheachadh aig na h-ìrean deireannach.
3. Chan eil dàta air a 'cheum oxidative an-còmhnaidh riatanach.
4. Taing don dòigh anns a bheil e comasach faighinn a-mach an àireamh de eleactronan a bhios a 'gabhail pàirt ann an leth-bheachdan, mar a tha clàr-amais hydrogen an fhuasglaidh ag atharrachadh.
5. Leis na co-aontaran nas lugha de na gnèithean ionic, thathar a 'sgrùdadh nithean sònraichte na pròiseasan agus structar nan stuthan a tha a' leantainn.

Half ath-bheachdan ann am fuasgladh searbhagach

Tha àireamhachadh na h-ionsan hydrogen os cionn an algorithm bunaiteach. Tha an dòigh anns a bheil leth-bheachdan ann am meadhan searbhagach a 'tòiseachadh le clàradh luchd-taghaidh de phròiseas sam bith. An uairsin tha iad air an cur an cèill ann an cruth co-aontaran den fhoirm ionic le bhith a 'cumail sùil air cothromachadh a' chosgais atamach agus dealanach. Tha na pròiseasan airson oxidation agus lughdachadh air an clàradh fa leth.

Airson thaobhadh atamach ogsaidean gu taobh bhualaidhean le còrr thoirt a haidridean annta. Tha suim H ⁺ Bu chòir gum biodh gu leòr fhaighinn an Mhoileciuilich uisge. A bharrachd air ocsaidean deficiency sàilleabh H O. ₂

An uairsin cothromaich a dhèanamh air na h-atamanan agus dealainranan de hydrogen.

Thoir geàrr-chunntas air na pàirtean de na co-aontaran ron agus an dèidh na saighead leis na h-ìrean co-fhillte.

Lùghdaich na h-aon ianan agus molecèilean. Do na h-ath-bheòthaichean a chaidh a chlàradh mar-thà, thèid cur-ris anionic agus gnèithean cationic a dhìth anns a 'cho-aontar iomlan. Bhiodh an àireamh aca an dèidh agus mus tigeadh an saighead aig an aon àm.

Thathas den bheachd gu bheil co-aontar OVR (an dòigh leth-freagairt) riaraichte nuair a tha thu a 'sgrìobhadh riochdachadh deiseil den fhoirm mhòilcileach. Feumaidh iomadachadh sònraichte a bhith aig gach pàirt.

Eisimpleirean airson meadhanan searbhach

Tha reaction sodium nitrite le chloric acid 'dol gu riochdachaidh sodium nitrate agus hydrochloric acid. Gus na coeifeachdan a chur air dòigh, tha an dòigh leth-fhreagairt air a chleachdadh, tha eisimpleirean de cho-aontaran sgrìobhaidh co-cheangailte ri bhith a 'sealltainn am meadhan searbhagach.

EH Nano ₂ + ₃ HClO → EH Nano ₃ + HCl

Clò ₃ ^{- + 6H + + 6e - →} 3H ₂ O + Cl ^- | 1

No ₂ ^- + H ₂ O ^- 2e - → GUN ₃ ^{- +} 2H + | 3

Clò ₃ ^{- +} 6H + + 3H ₂ O + 3NO ₂ ^- → 3H ₂ O Cl + ^- + 3NO ₃ ^{- +} 6H +

Clò ₃ ^- 3NO + ₂ ^- → Cl ^- + 3NO ₃ ^-

^{3Na + + H + → 3Na +} + H +

3NaNO ₂ + ₃ HClO → 3NaNO ₃ + HCl.

Anns a 'phròiseas seo, gheibhear sodium nitrate bho nitrit, agus tha searbhag dealanach air a chruthachadh bho thioram cloric. Tha an ìre oxidative de nitrigin eadar-dhealaichte bho +3 gu +5, agus tha cosgais chlorine +5 a 'tighinn -1. Chan eil an dà thoradh a 'dèanamh deiseag.

Half-ath-bheachdan airson meadhan alcal

Tha a bhith a 'dèanamh àireamhachadh le còrr air ianan hydroxide a' freagairt ris an àireamhachadh airson fuasglaidhean searbhagach. Tha an dòigh anns a bheil leth-fhrith-obrachaidhean ann am meadhan alcalin cuideachd a 'tòiseachadh le bhith a' cur an cèill nam pàirtean den phròiseas ann an cruth co-aontaran ionach. Tha eadar-dhealachaidhean air an cumail nuair a tha àireamh nan ocsaidean atamach ann. Mar sin, thèid uisge molecolcach a chur ris an ath-fhreagairt le a bharrachd, agus tha anionan hydroxide air an cur ris a 'phàirt eile.

Tha coefficient an moileciuil sa chruinne de H ₂ O a 'sealltainn an diofar anns an t-suim de ocsaidean ro agus às dèidh an t-saighead, agus airson ions OH ^- tha e dùbailte. Ann an oxidation, bidh an neach-imrich ag obair mar àidseant lùghdachaidh a 'toirt atomhan O air falbh bho na h-anion hydroxyl.

Tha an dòigh leth-fhreagairt a 'crìochnachadh leis na h-ìrean a tha air fhàgail den algorithm, a tha a' co-fhreagairt ri pròiseasan aig a bheil barrachd searbhag. Is e an toradh mu dheireadh co-aontar an t-seòrsa molecol.

Eisimpleirean airson meadhan alcalin

Nuair a tha iodine air a mheasgachadh le sodium hydroxide, sodium iodide agus iodate, molecollan uisge, air an cruthachadh. Gus cothromachadh a 'phròiseas fhaighinn, thèid an dòigh leth-fhreagairt a chleachdadh. Tha na feartan sònraichte aca fhèin co-cheangailte ri co-ionnanachd ocsaidean aig eisimpleirean alkaline.

NaOH + I ₂ → Nai + NaIO ₃ + H ₂ O

I + S ^- → I ^- | 5

^{6OH - + I - 5E - →} I - 3H + ₂ O + Io ₃ ^- | 1

I + 5I + 6OH ^- → 3H ₂ O + 5I ^- + Io ₃ ^-

6Na ⁺ → Na ^{+ +} 5Na ⁺

6NaOH + 3I2 → 5NaI + NaIO3 + 3H2O.

Is e toradh an ath-bheothachaidh a bhith a 'dol à bith a' sguabadh le iaidine molecular. Tha atharrachadh ann an ìre ocsaídidheachd an eileamaid seo bho 0 gu -1 agus +5 le cruthachadh iodide agus sodium iodate.

Ath-bheachdan ann am meadhan neodrach

Mar as trice, is iad seo na pròiseasan a tha a 'tachairt nuair a thathar a' sgrùdadh salts le bhith a 'cruthachadh lag searbhagach (le clàr-innse de hydrogen de 6 gu 7) no fuasgladh beagan alkaline (le pH 7 gu 8).

Tha an dòigh anns a bheil leth-bheachdan ann am meadhan neodrach air a chlàradh ann an grunnan eadar-dhealachaidhean.

Chan eil a 'chiad dòigh a' gabhail a-steach tomhas salann. Thathar a 'meas gu bheil am meadhanach neodrach, agus thathas a' toirt iomradh air uisge molecolcach air taobh clì na saighead. Anns a 'chùis seo, thathas a' toirt aon leth-bheachd gu bhith searbhagach, agus eile - airson ath-bheothachadh alcal.

Tha an dàrna modh freagarrach airson pròiseasan far am faodar luach tuairmseach den chlàr-dealain hydrogen a shuidheachadh. An uairsin thathar a 'beachdachadh air na h-ath-bheachdan airson modaig-ion-electronach ann am fuasgladh alcaileach no searbhagach.

Eisimpleir le meadhan neodrach

Nuair a chuireas hidrogen sulphide còmhla ri dichromate sodium ann an uisge, gheibhear deasg de ghalair, sodium agus chromium de hydroxide trivalent. Tha seo mar fhreagairt àbhaisteach airson fuasgladh neodrach.

Na ₂ Kr ₂ O ₇ + ₂ H S + H2O → NaOH + S + Kr (OH) ₃

H ₂ ^{S - 2e - → S + H} + | 3

7H ₂ O + Kr ₂ O ₇ ^{mhaireas 2 + 6e - → 8OH - +} 2Cr (OH) ₃ | 1

7H ₂ O 3H + ₂ + S Kr ₂ O ₇ ^{mhaireas 2 → 3H + + 3s + 2Cr} (OH) ₃ + 8OH ^-. Bidh ciadan hidrigin agus anionan hydroxide, nuair a thèid an cur còmhla, a 'dèanamh 6 moleilearan uisge. Faodar an toirt air falbh anns na pàirtean deas agus clì, a 'fàgail barrachd air beulaibh na saighead.

H ₂ O 3H + ₂ + S Kr ₂ O ₇ ^{mhaireas 2} → 3s + 2Cr (OH) ₃ + 2OH ^-

2Na ⁺ → 2Na ⁺

Na ₂ Kr ₂ O 3H ₇ + ₂ + S H ₂ O → 2NaOH + 3s + 2Cr ( OH) ₃

Aig deireadh an ath-fhreagairt, tha rabhaidh air a chruthachadh bho chromium hydroxide de dath gorm agus sulbhur buidhe ann am fuasgladh alkaline le sodium hydroxide. Bidh ceum oxidative an eileamaid S le -2 a 'fàs 0, agus tha an cìs chromium aig +6 tionndadh gu +3.