ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯЛАРЫ слайд 2 (1)

1. ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯЛАРЫ дайындаған: Жорабек Айгуль Аскаровна

2. Жоспар:

• Тотығу-тотықсыздану реакциялары;
• Тотығу дәрежесі;
• Тотығу-тотықсыздану реакциялар теориясы;
Тотықтырғыштар;
• Тотықсыздандырғыштар;
• ТТР теңестіру. Электронды баланс тәсілі;
• Жартылай иондық әдіс;
• ТТР-ның негізгі типтері.

3.

Жалпы мақсаты
Білімділік: «Тотығу дәрежесі» ұғымын еске түсіру, тотығутотықсыздану ұғымдарын еске түсіру, тотығу –тотықсыздану
реакциясын электрондық баланс, иондық-электрондық баланс
әдісімен
теңестіру
дағдысын
қалыптастыру.
Дамытушылық: Студенттердің ойлау қабілетін дамыту, бақылап,
анализ жасау, себеп-салдарлы байланыстарын табу, қорытынды
жасап,
пәнге
қызығушылығын
арттыру.
Тәрбиелік: Студенттердің ғылыми дүниетанымын қалыптастыру,
логикалық ойлауға, ізденімпаздыққа тәрбиелеу.

4.

Тотығу-тотықсыздану реакциялары–
нәтижесінде әрекеттесуші заттар құрамына
кіретін бір немесе бірнеше элементтердің
тотығу дәрежелерінің өзгеруімен жүрілетін
реакциялар.
Мысалы:
2Нg2+O2- =2Hg0 + O20 (ТТР)

5.

Элементтің тотығу дәрежесі - оның шартты
электрондық заряды.
Ол қосып алу формуласы арқылы есептелінеді
және оң, теріс, нөлдік мәнге ие болуы мүмкін,
«+» немесе «–» таңбалары болады.
+1 +6 -2
H2SO4
2(+1)+6+4(-2)=0
+6 -2
SO4 сульфат ионы
+6+4*(-2)=-2

6. Тотығу дәрежесін есептегенде келесі заңдылықтарды қолдану керек:

• 1) Атом немесе молекула әрқашан электробейтарап,
себебі олар да оң таңбалар теріс таңбалар санымен
теңеседі;
• 2) Бөлшектің белгісі оны байланыстыратын электрондық
жұбының жақын орналасуына байланысты;
• 3) Металдар катионы әрқашан оң зарядталады:
Al3+,Na+,Ca2+;
• 4) Қышқыл қалдықтардың анионы әрқашан теріс
зарядталады: NO3-, SO42-, PO43-;
• 5) Бейметаллдардың тотығу-тотықсыздану дәрежесі оң
және теріс болуы мүмкін: N3-H4+, HN5+O3.

7. Тотығу дәрежесін анықтау үшін келесі қағидалар қолданылады:

• 1 ) жай заттардың элементінің тотығу дәрежесі 0-ге тең; Na0 ;
H20 ;
• 2) қосылыстарда сілтілік металдар (+1) тотығу дәрежесіне
тең; K+1OH; Na+1Cl;
• 3) қосылыстарда жер сілтілік металдар (+2) тотығу дәрежесіне
тең; Ca+2SO4;
• 4) қосылыстарда оттегі (-2) тотығу дәрежесіне ие; H2O-2;
ескерту: асқын тотықтарда (-1) ; H2O-1; ; OF2 қосылысында (+2)
тотығу дәрежесіне ие.
• 5) қосылыстарда сутегі (+1) тотығу дәрежесіне тең;
ескерту: металл гидридтерінде сутегі (-1) тотығу дәрежесіне ие, ;
• 6) молекуланың құрамына кіретін барлык атомдардың тотығу
дәрежелерінің алгебралық қосындысы 0-ге тең;

8. Тотығу дәрежелерін есептеу:

• а) H20, Cl20, Al0;
• б) K2+Cr26+O72-, K+Mn7+O42-, K2+ Mn6+O42-,
Cr23+(SO4)32-;
• в) Ca2+F2-, C4-H4+, N3-H3+, (N3-H+4)+N5+O2-3;
• г) 0СH+30СO2-O2-H+, C-H+3C-H+O2-.

9. Тотығу-тотықсыздану реакциялар теориясы (ТТР)

1.Тотығу дегеніміз –тотықсыздандырғыштардың электрондарды беру
процесі:
Al0 – 3e¯= Al3+.
2. Тотықсыздану дегеніміз – тотықтырғыштарға
электрондардың қосылу процесі:
Mn7++5e¯= Mn2+.
3.Тотығу-тотықсыздану процесінде тотықсыздандырғыш берген
электрондардың саны тотықтырғыш қосып алған электрондар санына тең
болуы шарт.
Тотықтырғыш –электрон қосып алушы бөлшек (бейтарап атом,
молекула, ион).
Тотықсыздандырғыш –электрон беруші бөлшек (бейтарап атом,
молекула,ион).

10. Маңызды тотықсыздандырғыштар мен тотықтырғыштар

Тотықсыздандырғыштар
(е беруші)
1. Аниондар Cl-, Br-, I-, F-, S2-, N32Cl—2e=Cl20
2. Me - металдар
Al0-3e=Al3+
3. минимальды тотығу дәрежелі
элементтер:
Fe2+, Cu+, Pb2+, Sn2+
Fe2+-1e=Fe3+
4.Электролиз кезіндегі катод
Тотықтырғыштар
( е қосып алушы)
1. Галогендер Cl2, Br2, I2, F2
2 Cl0+2e=2Cl‾
2.Максималдық тотығу дәрежелі
элементтер:
H2S6+O4, KMn7+O4, K2Cr6+2O7, Fe3+,
Cu2+, Pb4+, Sn4+
Fe3++1e=Fe2+
3. Электролиз кезіндегі Анод

11. Маңызды тотықтырғыштар

1. Маңызды тотықтырғыштар типтік бейметалдар (F2, CL2, Br2, I2, O2), галогендер
(-1), оттегі (-2) тотығу дәрежелеріне ие болады.
2. Құрамында оттегі болатын қышқылдар мен тұздар арасында біршама маңызды
тотықтырғыштар KМnO4, K2CrO4, K2Cr2O7, концентрленген күкірт қышқылы, азот
қышқылы және нитраттар, галогендердің оттекті қышқылдары. Mn+7 тотықтырғыш
ретінде ортаның қышқылдығына байланысты алуан түрлі өнімдерге дейін
тотықсыздана алады: қышқыл ортада – Mn2+ке дейін, бейтарапта MnO2 –ге дейін
сілтілікте MnO4-2 –ке дейін
5K2SO3+2KMnO4+3H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+3H2O
3K2SO3+2KMnO4+H2O =3K2SO4+2MnO2+2KOH
K2SO3+2KMnO4+2KOН=К2SO4 +2K2MnO4+H2O
Калий хроматы және дихроматы құрамында Cr+6 ионы болуынан тотықтырғыш б
олып табылады, ол Cr+3 ионына дейін қайта тотықсызданады.
K2 Cr2O7 +3H2S+4H2SO4=Cr2(SO4)3+3S+K2SO4+7H2O.

12. Маңызды тотықтырғыштар

Концентрленген күкірт қышқылындағы H2S+6O4 күкірт +6 тотығу дәрежелі
болғандықтан тотықтырғыш қасиет көрсетеді, ол тотықсызданып +4 (SO2),
0 (S),немесе –2 (H2S) дейін тотықсыздана алады (тотықсыздандырғыш
күйі күшті болса, күкірттің тотықсыздануы терең жүреді).
Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O,
3Mg+4H2SO4=3MgSO4+S+4H2O,
4Zn+5H2SO4=4ZnSO4+H2S+4H2O
Азот қышқылы НNO3 құрамындағы азоттың (+5) тотығу дәрежесіне сәйкес
тек тотықтырғыш қасиет көрсетеді.
Тотықтырғыш қасиет оның концентрациясының өсуімен күшейе түседі.

13. Маңызды тотықтырғыштар

Галогендердің оттекті қышқылдары (HOCI, HCIO3, HBrO3 және т.б.) және
олардың тұздары әдетте галоген қышқылдарының –1 (хлор немесе бром
жағдайында) немесе 0 (йод болса) тотығу дәрежесіне дейін тотықсызданады.
KCIO3+6FeSO4+3H2SO4 = KCI+3Fe2(SO4)3+3H2O,
HIO3+5HI=I2+3H2O,
KBrO+MnCI2+2KOH=KBr+MnO2+2KCI+H2O
+1 тотығу дәрежесіндегі сутегі қышқыл ерітінділерінде тотықтырғыш қасиетіне
ие (кернеу қатарында сутекке дейін тұрған металдармен әрекеттескенде)
Mg+H2SO4(сұйылтылған)=MgSO4+H20↑
Тотығудың жоғары дәрежесіндегі металдар иондары (Fe3+,
Cu2+ және т.б.) біршама төмен дәрежесінде ионға айналады.
2FeCI3+H2S=2FeCI2+S+2HCI.

14. Маңызды тотықсыздандырғыштар

1. Қарапайым заттар арасындағы маңызды тотықсыздандырғыштарға
белсенді металдар (сілтілік, жер сілтілік, мырыш, алюминий, темір және
т.б.), сондай-ақ, кейбір бейметалдар (сутегі, көміртегі, фосфор, кремний)
жатады. Мысалы: Көміртегі CO және CO2 –ге дейін тотығады.
C+O2=CO2
2. Оттексіз қышқылдар (HCI, HBr,HI,H2S) және олардың тұздары жай
заттарға дейін тотықсызданады.
3. Cілтілік және жер сілтілік металдар гидридтері.
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2
4. Тотығу дәрежесі ең төмен металдар (Sn2+,Fe2+,Cu+2 иондары және т.б.)
тотыға отырып, өздерінің тотығу дәрежесін арттырады.
SnCI2+CI2=SnCI4
5FeCI2+KМnO4+8HCI=5FeCI3+MnCI2+KCI+4H2O.

15. Бақылау сұрақтары:

1. Мына қосылыстардағы күкірттің тотығу дәрежесін
анықта: SO2, H2S, Na2SO3, CS2, H2SO4, As2S3.
2. Мына қосылыстардағы хромның тотығу дәрежесін
анықта: K2CrO4, Cr2O3, Fe(CrO2)2, K2Cr2O7, Cr2(SO4)3
3. Мына процестердің қайсысы тотығу және қайсысы
тотықсыздану екендігін анықта: S→SO42-; S→S2-;
Sn→Sn4+; Br2→2Br-; 2H+→H2; IO3-→I2; MnO4-→MnO42-.
4. Маңызды тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштарды
ата.

16. ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯЛАРЫ дайындаған: аға оқытушы Карилхан А.

17. ТТР теңестіру. Электронды баланс тәсілі

Электронды баланс тәсілі келесі түрде анықталады:
1) Реагент (әрекеттесетін заттар) мен өнім ( реакция нәтижесінде пайда болған
заттар) реакция схемалары дұрыс құрастырылуы қажет;
2)
Тотығу дәрежесі өзгеретін элементтердің таңбаларының үстіне тотығу
дәрежелері қойылуы керек ( алдын-ала есептелінген);
3) Электронды баланс кестесі құрылады, бұл кестеде тотықсыздандырғыштар
берген электрондар саны және тотықтырғыштар қосып алған электрондар саны
есептелінеді;
4) ЕКОЕ (ең кіші ортақ көбейткіш) тәсілі бойынша тотығу және тотықсыздану
коэффиценттері анықталады: 2 және 5 сандары үшін ЕКОЕ 10 тең болады;
5)
Жай теңдеулердің алдымен тотықсыздандырғыштар мен тотықтырғыштар
солдан оңға қарай теңестіріледі;
6) Содан кейін металдар катионы теңестіріледі;
7) Сосын қышқыл қалдықтары теңестіріледі;
8) Кейіннен сутектің катионы мен анионы теңестіріледі;
9) Қорытындысында теңдеудің дұрыстылығы оттегі саны арқылы тексеріледі.
Оттек атомдары мен иондары саны теңдеудің екі жағында да бірдей болуы керек.

18. ТТР теңестіру. Электронды баланс тәсілі.

Мысалы:
5H2 +1S-2 +2K+1Mn+7O4-2 +3H2+1S+6O4 -2 =5S0+2Mn+2S+6O4-2 +K2+1S+6O4 -2 + 8H2+1O-2
+1 +х+ 4*(-2)=0
x=+7
тотықсыздандырғыш
тотықтырғыш
S2--2e=S0
Mn7++5e=Mn2+
2 | 10 | 5 тотығу процесі
5 | | 2 тотықсыздану процесі
__________________________________________________________________________________
5S2- + 2 Mn7+ = 5S0 + 2Mn2+

19. ТТР теңестіру. Электронды баланс тәсілі

Мысалы, тотығу-тотықсыздану реакциялары теңдеуін анықтау керек:
Na0 + H+1CI+3O-22=Na+1CI+3O-22+CI20+H+12O-2
Шешуі.
1. тотығу дәрежелері өзгерген элементтерді анықтаймыз. Ол натрий
және хлор;
2. Тотығу-тотықсыздану процессін жазамыз.
2CI3++6e=CI20
тотықтырғыш тотықсызданады.
Na0-1e=Na+
тотықсыздандырғыш тотығады.
3. Электрондық баланстың теңдеуін жазамыз.
1
6
2CI3++6e= CI20
Na0-1e=Na+
4. Тотығу-тотықсыздану теңдеуін құрамыз
6Na+8HCIO2=6NaCIO2+CI2+4H2O.

20. Жартылай иондық әдіс

• K2Cr2O7 + Al + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + Al2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
• Al0 – 3e → Al3+
3→1→2
• Cr2O72- + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O
6→2→1
• Cr2O72- + 2Al0 + 14H+ → 2Cr3+ + 2Al3+ + 7H2O
• Анықталған коэффициенттер арқылы толық реакция теңдеуі теңестіріледі.
• K2Cr2O7 + 2Al + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + Al2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
• Тексеру үшін оттегі атом сандары саналады:
• сол жақта 7+7∙4=35 оттегі атомы, оң жақта – 3∙4+3∙4+4+7=35 оттегі атомы.

21. Тотығу-тотықсыздану реакцияларының ортасы

Тотығу- тотықсыздану реакциялары 3 ортада жүреді:
а) Қышқылдық орта (рН<7) тотығу-тотықсыздану жүйесіне Н2SO4 және
HCl қосу арқылы түзіледі. Азот қышқылы қолданылмайды, себебі ол өзі
күшті тотықтырғыш болып табылады;
б) Бейтарап (рН = 7) орта жасау үшін дистилденген су қолданылады;
в) Негіздік (рН > 7) орта жасау үшін тотығу-тотықсыздану жүйесіне NaOH,
KOH қосады.
Қышқылдық ортада Mn7+ тотығу дәрежесі қатты өзгереді, түссіз ерітінді
түзіледі.
Бейтарап ортада қоңыр түсті тұнба түзіледі, ал сілтілік ортада ерітінді түсі
жасыл түске боялады.
• 5K2SO3+2KMnO4+3H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+3H2O
түссіз ерітінді
3K2SO3+2KMnO4+H2O =3K2SO4+2MnO2↓+2KOH
қоңыр түсті тұнба
K2SO3+2KMnO4+2KOН=К2SO4 +2K2MnO4+H2O
жасыл ерітінді

22. ТТР-ның негізгі типтері

Барлық ТТР-ны 3 типке бөлуге болады:
1. Молекулааралық (атомаралық) ТТР: әр түрлі
атомдардың, молекулалардың арасында электрон алмасуы
нәтижесінде жүріледі;
1. Молекулааралық (атомаралық) реакциялар:
• 3Cu2S+22HNO3=6Cu(NO3)2+10NO+3H2SO4+8H2O
• 2Cu+-2e = 2Cu2+
ǀ 3 тотығу
S2- -8e = S6+
ǀ
• N5++3e= N2+
ǀ 10 тотықсыздану

23. 2.Диспропорциялану немесе өзіндік тотығу-тотықсыздану реакциялары

Бір ғана атом түрінің тотығып, әрі тотықсыздануынан
туындайды.
Барлығы бір молекула ішінде өтеді;
3K2+1 Mn+6 O4 -2 + 2H2 +1 O-2 = 2K+1 Mn+7 O4 -2 + Mn+4 O2 -2 ↓+ 4 K+1 O -2H+1
• Mn+6 -1e = Mn+7
тотығу
• Mn+6 +2e = Mn+4
тотықсыздану

24. 3. Молекула ішіндегі тотығу-тотықсыздану реакциялары.

3. Молекула ішіндегі тотығутотықсыздану реакциялары.
Бір молекуладағы екі түрлі атомдар тотықсыздандырғыш пен
тотықтырғыш ролін атқарады.
• 2 K+1Cl5+ O-23 = 2 K+1Cl- + 3O02
• 6O-2 -12e = 3O02
тотығу
• Cl5+ +6e =Clтотықсыздану

25. Бақылау сұрақтары:

1. Төменде көрсетілген теңдеудегі теңестіру коэффицентін
электронды-баланс және жартылай-иондық әдіспен
анықтаңыз, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты
анықтап, теңдеуді теңестір.
• KMnO4+H2O2+H2SO4→ K2SO4+MnSO4+H2O+O2 ;
• KMnO4+SO2+H2O2→ K2SO4+MnSO4+H2SO4 ;
• NaCrO2+Br2+NaOH=Na2CrO4+NaBr+H2O;
• NaNO2+NaI+H2SO4→ NO+I2+Na2SO4+H2O .
2. Маңызды тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштарды
ата.
3. ТТР-ның негізгі типтерін атап, мысалдар келтір.

26. Ұсынылатын әдебиеттер:

• 1.
Бірімжанов Б. Нұрахметов Жалпы химия.- Алматы, 2012.
• 2.
Глинка Н.Л. Общая химия. -Л., 2005.
• 3.
Ахметов Н.С. Неорганическая химия. – М., 2005.
• 4.
Некрасов Б.В. Учебник общей химии. – М. 12002.
• 5.
Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – Л., 2007.
• 6.
Коровин Н.В. Лабораторные работы по химии. – М., 2001. – 256 с.
• 7.
Жакупова А.С. Жалпы химия бойынша практикум, К: ҚарМТУ-2010ж.
• 8.
Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. – М., 2000. – 528 с.
• 9.
Паничев С.А. Химия. Основные понятия и термины. – М., 2000. – 544 с.
• 10. Коровин Н.В. Общая химия. – М., 2000. – 560 с.
• 11. Химия. Справочное издание. – М., 2000. – 648 с.
• 12. Хомченко И.Г. Общая химия. – М., 1999.