Хагас урвал арга: алгоритм

Олон химийн үйл явц реактив нэгдэл бий атомын исэлдэлтийн өөрчлөлт зэрэгтэй туршсан байна. Бичих тэгшитгэл урвал редокс төрөл нь ихэвчлэн тус бүр томъёо бодис өмнө коэффициент тогтооход хүндрэлтэй дагалдаж байна. Энэ зорилгоор, арга цахим болон электрон-ионы цэнэг түгээх тэнцэл холбоотой боловсруулсан байна. нийтлэл тэгшитгэлийн дээр хоёр дахь аргыг тайлбарлах болно.

хагас урвалын арга, мөн чанар

Тэрээр мөн электрон ион тэнцэл түгээх коэффициент рж гэж нэрлэдэг. өөр өөр рН-ийн утга нь татан буулгах дунд анионыг болон катионы хооронд сөрөг цэнэгтэй хэсгүүд солилцох арга дээр үндэслэн.

исэлдэлтийн болон сөрөг ион буюу эерэг цэнэг нь оролцож редукцийн электролит төрлийн урвалын байна. Тэгшитгэлийн молекул ион зүйл тодорхой ямар нэгэн үйл явцын мөн чанарыг харуулж, дээр суурилсан хагас урвалын арга оролцож байна.

нь тусгай тэмдэглэгээ хүчтэй холбоос undissociated молекулуудын хэлбэрээр ионы тоосонцор, сул холболт, болон байгалийн хийн орд болгон ашиглаж электролит тэнцвэрт байдлыг бүрдүүлэх. найрлага нь исэлдэлтийн тэдний зэрэг өөрчилж хэлхээ хэсгүүдийг тусгасан байх ёстой. болон төвийг сахисан (H ₂ O) нөхцөл ^- тэнцэл татан буулгах дунд илэрхийлэхэд хүчиллэг (H ⁺⁾ шүлтийн ^{(OH) тодорхойлох.}

юу хэрэглэх вэ?

WRA арга исэлдэх болон бууруулах үйл явц тус тусад нь ионы бичих хагас урвалын тэгшитгэлийн чиглэсэн байна. эцсийн үлдэгдэл нь тэдний нийлбэр байх болно.

хэрэгжүүлэх үе шатууд

Бичих өөрийн онцлог тал хариу арга байдаг. алгоритм нь дараах алхмуудыг бүрдэнэ:

- Хамгийн эхний алхам бол бүх урвалж томьёог бичиж байна. Жишээ нь:

H ₂ S + KMnO ₄ + HCl

- Дараа нь та үзэл, үйл явц бүрийн бүрэлдэхүүн химийн цэгээс боломжийг суулгах хэрэгтэй. Энэ урвал нь KMnO исэлдүүлэгч гэсэн ₄ үйлдэл, H ₂ S нь агент бууруулах бөгөөд HCl нь хүчиллэг орчинг тодорхойлдог.

- Гурав дахь алхам нь исэлдэлт зэргийн өөрчлөлт байгаа атомуудын хүчтэй электролит боломжтой урвалд шинэ шугам томъёо ионы нэгдэл дээр бичигдсэн байх ёстой. Энэ урвалын MnO ₄ ^- нь исэлдүүлэгч бодис болох үйлдэл, H ₂ S _3-O ⁺ нь хүчиллэг орчинг тодорхойлсон бууруулах урвалж болон H ⁺ oxonium катионы буюу H юм. , Хийн хатуу, эсвэл сул дорой электролитийн нийлмэл бүрэн бүтэн молекулын томьёог илэрхийлэв.

чулууг хүчилтөрөгчтэй урвалд болон багасгах бодис ямар бууруулж, тус тус маягтыг исэлдсэн болно тодорхойлохын тулд оролдох, эхлэн бүрэлдэхүүн мэдэх нь. Заримдаа эцсийн бодисууд нь аль хэдийн нөхцөл, ажил хөнгөвчилж-д заасан байна. дараах тэгшитгэл, S (хүхрийн) ₂ S (хүхэрт ус төрөгч) шилжилтийн H харуулж, анионы MnO ₄ ^- Mn ²⁺ катион байна.

хүчиллэг орчинд зүүн, баруун хэсэгт атомын хэсгүүдийн тэнцэл нь устөрөгчийн катионы H ⁺ буюу молекулын ус нэмж байна. шүлтлэг уусмал гидроксидын ион нэмэгдсэн байна OH ^- эсвэл H ₂ О.

MnO ₄ ^- → Mn ²⁺

manganatnyh ионууд H ⁺ хэлбэр нь усны молекулууд хамт хүчилтөрөгчийн атомын шийдэл байна. ^- → 4H ₂ O + Mn ²⁺ 8H ^{+ +} MnO _4: элементийн тоо тэгшитгэлд гэж бичсэн байна тэнцүүлж ^{хэрэгтэй.}

Дараа нь, тэнцвэржүүлэх цахилгаан явуулж байна. Үүнийг хийхийн тулд нутагт үлдсэн эрхэлсэн нийт хэмжээг авч, энэ нь дараа нь баруун талд, хоёр гарц долоон эргэж,. + 5e ^{- -} → 4H ₂ O + MN ²⁺ 8H ^{+ +} MnO _4: явцыг тэнцвэржүүлэх таван сөрөг хэсгүүд эхлэх материал нэмж ^байна. Энэ нь хагас урвал сэргэж болж байна.

Одоо атомын тоог исэлдэх үйл явц байх нь тэгш. H ₂ S → 2H ^{+ +} S.: Энэ бол баруун тал нь устөрөгчийн катионы нэмж байна

цэнэг адил тэгш гүйцэтгэсэн дараа: H ₂ S -2e ^- → 2H ^{+ +} S. Энэ нь харж байгаа нь хоёр сөрөг тоосонцор шаардсан эхлэх нэгдэл. Энэ нь исэлдэх үйл явц тэн хагас нь хариу болж байна.

Багана дахь хоёр тэгшитгэлийг бичиж, цутгамал болон хүлээн авах хураамжийг мөрөнд. дүрмийн дагуу наад зах нь олон дахин тодорхойлох бүр хагас урвалын таны үржүүлэгч сонгосон байна. Энэ нь исэлдэлтийн болон редукцийн тэгшитгэлээр үржүүлж байна.

Одоо энэ хоёр хуудас нийлбэрийг явуулах боломжтой, хамтдаа зүүн, баруун талыг атираат болон цахим зүйлийн тоог багасгах.

8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + Mn ²⁺ | 2

H ₂ ^{S -2e - → 2H + + S} | 5

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

+ 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2MN ²⁺ + 5S ^- 6цаг ^{+ +} 2MnO _4: үр дүнд тэгшитгэл H ⁺ 10 тоог багасгаж болно.

Бид сум болон Хэрэв дараа нь хүчилтөрөгчийн атомын тоог 8-тай тэнцүү байдаг бөгөөд энэ нь эцсийн хураамжийг шалгах нь бас чухал юм гэхэд ионы тэнцвэрт үнэн зөв эсэхийг шалгах, болон тэнцэл эхний хэсэг: (+6) + (-2) = +4. бүх зүйл таарч бол энэ нь зөв бичигдсэн байна.

хагас урвалын арга тэгшитгэлийн молекулын ионы бичлэг шилжих нь дуусгавар болно. бөөмийн бүрийн хувьд эсрэг цэнэг сонгосон ионы дээр үлдсэн тэнцлийн анион ба катионы хэсэг. Дараа нь тэд ижил хэмжээний, баруун талд шилжүүлсэн байна. Одоо ионууд бүх молекул холбогдсон байж болно.

6цаг ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2MN ²⁺ + 5S

^{6Cl - + 2K + → 6Cl -} + 2K +

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

Энэ нь болох электрон үлдэгдэл бичих төрлийн хамт хагас урвалын аргыг алгоритм молекулын тэгшитгэлийг бичих явдал юм түрхэнэ.

исэлдүүлэгч бодис тодорхойлох

Ийм үүрэг сөрөг цэнэгтэй электрон хүлээн авах, ионы атомын буюу молекулын аж ахуйн нэгж тоглосон байна. Исэлдэлтийн бодис урвалд нөхөн сэргээх ордог. Тэд цахим дутагдалтай, амархан дүүрэн байж болно байх. Ийм үйл явц нь редокс хагас урвал орно.

Мэдээж бүгд бодис электрон хавсаргах чадвартай байдаг. хүчтэй исэлдүүлэгч урвалж гэхэд нь:

• галоген төлөөлөгчдийг;
• Ийм азотын, хүхрийн, селен зэрэг хүчил,
• калийн перманганатын, бихроматын, manganatny, хромат,
• tetravalent манган, хар тугалга исэл,
• мөнгө, алт ионы;
• нийлмэл хийн хүчилтөрөгч;
• divalent зэсийн исэл ба цэнт мөнгөн;
• хлор агуулсан давс бүрэлдэхүүн;
• архи хааны;
• устөрөгчийн хэт исэл.

бууруулах тодорхойлох

Энэ үүрэг нь ионы тулд атомын буюу молекулын хэсгүүд нь сөрөг цэнэг өгөх хамаарна. бодис бууруулах урвал нь электроны хуваагдлыг дээр исэлдэлтийн нөлөө орж.

бууруулах шинж :

• олон металлын төлөөлөл;
• tetravalent хүхрийн нэгдлүүд болон хүхэрт ус төрөгч,
• галоген хүчлүүд;
• төмөр, хром болон манганы сульфат,
• stannous хлорид;
• азот агуулсан зэрэг бодис хүчил азотын, stannous исэл, Гидразин ба аммиак;
• Байгалийн нүүрс болон divalent исэл,
• устөрөгчийн молекул;
• фосфорын хүчил.

электрон-ионы аргын давуу талууд

нь редокс урвал бичихийн тулд хагас урвалын арга электрон төрөл тэнцэл илүү ихэвчлэн хэрэглэгддэг.

Энэ нь давуу тал болж байна электрон-ион арга :

1. уусмал хэсэг болох байх бодит ион ба нэгдлvvд харгалзан тэгшитгэлийг бичиж байх үед.
2. Та анх нэгдэл хүлээн авах талаар мэдээлэл авч чадахгүй, тэд эцсийн үе шатанд тодорхойлно.
3. Энэ нь үргэлж исэлдэлтийн зэрэг шаардлагатай мэдээлэл биш юм.
4. аргын улмаас энэ уусмалын рН-ийн утгыг өөрчлөх гэх мэт хагас урвал оролцсон электроны тоог мэдэх боломжтой юм.
5. буурсан тэгшитгэлийн гэхэд ионы зүйлийн үйл явцын онцлог болон үр дүнд нэгдлүүдийн бүтэц судалсан.

хүчлийн уусмал дахь хагас урвал

илүүдэл устөрөгчийн ионы хамт тооцоолол явуулах үндсэн алгоритм дагагч. бичлэгийг нь хүчлийн орчинд арга тэн хагас нь урвалын ямар ч үйл явцын нэг хэсэг эхэлдэг. Дараа нь тэд атомын болон цахим эрхэлсэн тэнцлийн дагуу ионы зүйлийн тэгшитгэлийн хэлбэрээр илэрхийлсэн байна. Тус тусад нь исэлдэлтийн болон редукцийн зан үйл явцыг тэмдэглэсэн.

уялдуулах тулд атомын хүчилтөрөгч илүүдэл нь урвал нь устөрөгчийн катион авчрах тал нь юм. H ⁺ дүн молекул ус авахын тулд хангалттай байх ёстой. Үүнээс гадна хүчилтөрөгчийн дутагдал H ₂ О. холбоотой

Дараа нь устөрөгчийн атом ба электроны тэнцвэрийг гүйцэтгэнэ.

өмнө болон коэффициентын зохион сумтай дараа тэгшитгэлийн нийлбэрийг гарга.

ион ба молекулуудын ижил бууруулах хийнэ. тэгшитгэлийг алга болсон нийт гадна аль хэдийн бүртгэсэн урвалж гэхэд anionic болон катион зүйл ажилладаг. өмнө болон сумтай тохирох ёстой дараа Тэдний тоо.

Тэгшитгэл OVR (хагас урвалын арга) молекулын зүйлийн эцсийн илэрхийлэл бичиж байхдаа гүйцэлдэх болно гэж үзэж байна. бүрэлдэхүүн хэсэг тус бүрт Дараа нь тодорхой хүчин зүйл байх ёстой.

хүчиллэг орчинд жишээ

Урвалын натрийн нитрит chloric хүчлээр натрийн нитрат ба давсны хүчлийн үйлдвэрлэл хүргэдэг. хагас урвалын аргыг ашиглан коэффициент зохион байгуулж хувьд, бичих тэгшитгэлийн жишээ хүчиллэг орчны заалт холбоотой.

Нано ₂ + HClO ₃ нано ₃ + HCl →

ClO ₃ ^{- + 6цаг + + 6E - →} 3H ₂ O + Cl ^- | 1

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

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

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

^{3Na + + H + → 3Na +} + H +

3NaNO ₂ + HClO ₃ → 3NaNO ₃ + HCl.

Энэ үйл явцын үед натрийн нитрат нь нитрит авсан бөгөөд chloric хүчил нь давс үүсдэг. 5 азот 3, 5 -1 болдог хлорын эрхэлсэн нь исэлдлийн зэрэг өөрчлөлтүүд. Аль аль нь бүтээгдэхүүн тунадас үүсгэдэг байна.

нь шүлтлэг орчинд Хагас урвал

тооцоо хийх илүүдэл гидроксидын ион хүчиллэг уусмалын тооцоо харгалзана үед. шүлтлэг орчинд арга тэн хагас нь урвалын мөн ионы тэгшитгэлийн хэлбэрээр үйл явцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг илэрхийлэх эхэлнэ. Ялгаа атомын хүчилтөрөгчийн чиглэлийн үеэр ажиглагдсан. Иймээс хажуу тийш нь илүүдэл молекул-тай урвалд ус авчирч, эсрэг талд нь гидроксид анионыг нэмдэг.

H ₂ O-ийн молекулын коэффициент өмнө болон сумаар дараа хүчилтөрөгчийн хэмжээ ялгааг харуулж, болон ион нь OH ^- энэ нь хоёр. агент бууруулах гидроксил анионыг гэхэд O атом авдаг гэж исэлдүүлэх төлөөлөгч үеэр үүрэг гүйцэтгэгч.

Арга тэн хагас нь урвалын үйл явц хүчил нь илүүдэл байх нь давхцаж алгоритмийн үлдсэн арга хэмжээ, тоглолт дууссаны. эцсийн үр дүн нь молекул зүйлийн тэгшитгэл юм.

шүлтлэг дунд нь жишээ

Усны молекулууд натрийн гидроксидын үүссэн натрийн иодид болон iodate хамт иод холих хэрэгтэй. тэнцэл үйл явц нь хагас урвал аргыг ашиглаж байна. шүлтийн уусмалын жишээ нь атомын хүчилтөрөгч тэгшитгэх холбоотой өөрсдийн онцлог байдаг.

NaOH + Би ₂ Nai + NaIO → ₃ + H ₂ O

Би E + ^- I → ^- | 5

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

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

6Na ⁺ → Na ^{+ +} 5Na ⁺

6NaOH + 3i ₂ → 5NaI + NaIO ₃ + 3H ₂ О.

урвалын үр дүн молекул иод ягаан өнгө хувирахгүй алга байна. өөрчлөлт исэлдүүлэх иодид, натрийн iodate бүрдүүлэх 0-ээс 1-ээс 5 элементийн улсын байдаг.

төвийг сахисан орчинд урвалд

Ерөнхийдөө энэ нь, эсвэл бага зэрэг үндсэн (рН 7 8 хүртэл) уусмал (6, 7 хооронд рН-ийн утга нь) сул хүчлийн давсыг үүсгэх гидролиз тохиолдох үйл явцыг хэлнэ.

төвийг сахисан дунд хагас урвалын арга нь хэд хэдэн хувилбараар бичигдсэн байдаг.

Эхний арга нь харгалзан давс гидролиз авч байна. дунд төвийг сахисан байдлаар авсан бөгөөд сумны зүүн молекул ус үздэг. Энэ биелэл онд хагас урвал өөр хүчил нь авч, - шүлтлэг байна.

Хоёр дахь арга нь нь энэ нь ойролцоогоор рН-ийн үнэ цэнийг бий болгох боломжтой байдаг үйл явц нь тохиромжтой юм. Дараа нь шүлтлэг болон хүчиллэг уусмал дахь үзэж ионы электроны аргын урвал.

ЖИШЭЭ саармаг орчин

усан дахь натрийн бихроматын нь хүхэрт ус төрөгч нийлмэл тунадас хүхэр, натри, хромын trivalent гидроксид авсан бол. Энэ нь төвийг сахисан шийдэлд зориулсан ердийн хариу үйлдэл юм.

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

H ₂ ^{S - 2e - → S + H} + | 3

7H ₂ O + Кт ₂ O ^{_7-2- + 6E - → 8OH - +} 2Cr (OH) ₃ | 1

7H ₂ O + 3H ₂ S + Кт ₂ O ^{_7-2- → 3H + + 3S + 2Cr} (OH) ₃ + 8OH ^-. Устөрөгчийн катион ба гидроксид анион хосолсон үед ус 6 молекулыг үүсгэдэг. Тэд зөв авч, зүүн, сумаар нь илүүдэл орхиж болно.

H ₂ O + 3H ₂ S + Кт ₂ O ^_7-2- 3S → + 2Cr (OH) ₃ + 2OH ^-

2Na ⁺ → 2Na ⁺

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

урвалын натрийн гидроксид нь шүлтлэг уусмал дахь хромын гидроксидын өнгө нь тунадас, хөх, шар хүхрийн эцэст. элемент S нь исэлдэлтийн хүч болдог -2 0 ба хромын +6 3 шашинд үүрэгтэй.