Исэлдэлтийн тоо, исэлдэн-ангижралын агент ба хагас урвалаар тэнцүүлэх

Исэлдэлтийн тоо юуг бүртгэдэг вэ

Исэлдэлтийн тоо нь өөр атомуудын хоорондох бүх холбоо бүрэн ион шинжтэй, хуваалцсан электронууд нь илүү цахилгаан сөрөг атомд оноогдсон тохиолдолд атом хүлээх цэнэг юм; ижил атомуудын хооронд хуваалцсан электронууд тэнцүү хуваагдана. Энэ нь албан ёсны тооллого бөгөөд хэмжсэн цэнэг биш. Усанд хүчилтөрөгчид −2, устөрөгч бүрт +1 оноодог ч бодит хэсэгчилсэн цэнэгүүд хавьгүй бага.

Исэлдэх гэдэг нь исэлдэлтийн тоо ихсэх, электрон алдахтай тохирно. Ангижрах гэдэг нь исэлдэлтийн тоо буурах, электрон авахтай тохирно. Хоёр нь үргэлж хамт явагдана, учир нь нэг төрлийн алдсан электрон нөгөөд нь очих ёстой. Аливаа исэлдэн-ангижралын тэгшитгэлд исэлдэлтийн тооны нийт өсөлт нийт бууралттай тэнцүү бөгөөд тэнцүүлэх арга бүр энэ тэнцэл дээр тулгуурладаг.

Исэлдэлтийн тоог тэргүүлэх дарааллаар оноох

Дүрмүүдийг жагсаалтын дээрээс доош хэрэглэ. Хоёр дүрэм зөрчилдөхөд дээд талынх нь ялна, мөн томьёоны сүүлчийн үл мэдэгдэх атомыг зөрүүгээр олно.

Дигидрофосфатын ион H₂PO₄⁻-ийн хувьд: 2(+1) + P + 4(−2) = −1, иймээс P = +5. Тетратионатын ион S₄O₆²⁻-ийн хувьд: 4S + 6(−2) = −2, иймээс дөрвөн хүхрийн атомын нийлбэр +10, дундаж +2.5. Бутархай үр дүн нь ижил элементийн атомууд өөр орчинд байгааг, мөн тайлагнасан тоо нь дундаж гэдгийг илтгэнэ. Магнетит Fe₃O₄ нь хоёр Fe³⁺ тутамд нэг Fe²⁺ агуулдаг тул дундаж нь +8/3.

• Цэвэр элемент дэх атом 0 (Fe, O₂, S₈).
• Нэг атомт ион өөрийн цэнэгтэй тэнцүү (Mg²⁺ нь +2, Br⁻ нь −1).
• Томьёо дахь исэлдэлтийн тоонуудын нийлбэр нь нийт цэнэгтэй тэнцүү.
• Фтор бүх нэгдэлдээ −1.
• 1-р бүлгийн металл +1, 2-р бүлгийн металл нэгдэлд +2.
• Устөрөгч металл бус элементтэй +1, NaH гэх мэт металлын гидридэд −1.
• Хүчилтөрөгч ихэвчлэн −2, харин хэт исэлд (H₂O₂) −1, супероксидод (KO₂) −½, OF₂-д +2.
• Хлор, бром, иод ихэвчлэн −1, хүчилтөрөгч эсвэл илүү хөнгөн галогентэй холбогдсоноос бусад үед.

Исэлдүүлэгч ба ангижруулагчийг нэрлэх

Исэлдүүлэгч электрон хүлээн авч өөр зүйлийг исэлдүүлдэг тул өөрөө ангижирдаг. Ангижруулагч электрон өгч өөрөө исэлддэг. Нэг атомыг биш бүтэн төрлийг нэрлэ.

2Fe²⁺(aq) + H₂O₂(aq) + 2H⁺(aq) → 2Fe³⁺(aq) + 2H₂O(l)-ийг авч үз. Төмөр +2-оос +3 болж өснө, иймээс Fe²⁺ исэлдэж, ангижруулагч болно. Хүчилтөрөгч хэт исэл дэх −1-ээс усан дахь −2 болж буурна, иймээс H₂O₂ ангижирч, исэлдүүлэгч болно. Устөрөгч бүхэлдээ +1 хэвээр. Хоёр төмрийн ион тус бүр нэг электрон алдаж, хэт исэлийн хоёр хүчилтөрөгчийн атом тус бүр нэгийг авна, иймээс хоёр электрон алдагдаж, хоёр авагдана.

Нэг төрөл хоёр үүрэг гүйцэтгэж болно. Cl₂ + 2OH⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O-д нэг хлорын атом 0-оос −1, нөгөө нь 0-оос +1 болно. Энэ бол диспропорционалчлал бөгөөд Cl₂ нь исэлдүүлэгч ба ангижруулагч хоёулаа.

Хүчиллэг орчинд хагас урвалаар тэнцүүлэх

Исэлдэлтийг ангижралаас салгаснаар электроны шилжилт бүрийг тусад нь тэнцүүлж, дараа нь электронууд хураагдахаар хагасуудыг нэгтгэж болно. Хүчиллэг усанд бодитоор байгаа төрлүүд учраас ус хүчилтөрөгчийн атомыг, H⁺ устөрөгчийн атомыг нийлүүлнэ.

1-р жишээ. Хүчиллэг орчинд дихромат нитритийг исэлдүүлнэ: Cr₂O₇²⁻ + NO₂⁻ → Cr³⁺ + NO₃⁻. Хром +6-аас +3, азот +3-аас +5 болно. Исэлдэлтийн хагас: NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻, хоёр талд цэнэг −1. Ангижралын хагас: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O, хоёр талд цэнэг +6. Зургаан электрон нь тус бүр гурван нэгжээр өөрчлөгдөх хоёр хромын атомтай таарна.

Исэлдэлтийн хагасыг 3-аар үржүүл, ингэснээр хоёр хагас хоёулаа 6e⁻ агуулна, дараа нь нэм: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 3NO₂⁻ + 3H₂O → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3NO₃⁻ + 6H⁺. Хоёр талаас 6H⁺ ба 3H₂O-г хас: Cr₂O₇²⁻ + 8H⁺ + 3NO₂⁻ → 2Cr³⁺ + 3NO₃⁻ + 4H₂O. Шалгалт: Cr 2 ба 2; N 3 ба 3; O 7 + 6 = 13 ба 9 + 4 = 13; H 8 ба 8; цэнэг −2 + 8 − 3 = +3 ба +6 − 3 = +3.

• Анхны тэгшитгэлийг исэлдэлтийн хагас ба ангижралын хагас болгон хуваа.
• O ба H-аас бусад элемент бүрийг тэнцүүл.
• O-г H₂O нэмж тэнцүүл, дараа нь H⁺ нэмж H-г тэнцүүл.
• Илүү эерэг талд электрон нэмж цэнэгийг тэнцүүл.
• Хагасуудыг электронууд таарахаар үржүүл, нэм, хоёр талд байгаа бүхнийг хас.
• Атом ба цэнэгийг шалгаж, электрон үлдээгүйг баталгаажуул.

Аргыг суурь орчинд хөрвүүлэх

Суурь уусмалд OH⁻ элбэг бөгөөд эцсийн тэгшитгэл H⁺ агуулах ёсгүй. Уусмал хүчиллэг мэт тэнцүүлж, дараа нь H⁺ бүрийг усанд хөрвүүлэхэд хүрэлцэхүйц OH⁻-ийг хоёр талд нэм. Хоёр талд ижил төрлийг нэмэх нь тэгшитгэлийг тэнцүү байлгана.

2-р жишээ. Гипохлорит суурь орчинд хром(III) гидроксидыг хромат болгон исэлдүүлнэ: Cr(OH)₃ + ClO⁻ → CrO₄²⁻ + Cl⁻. Хром +3-аас +6, хлор +1-ээс −1 болно. Исэлдэлтийн хагас: Cr(OH)₃ + H₂O → CrO₄²⁻ + 5H⁺ + 3e⁻. Ангижралын хагас: ClO⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → Cl⁻ + H₂O. 3 ба 2-ын хамгийн бага нийтлэг үржвэр 6 тул эхний хагасыг хоёр дахин, хоёр дахийг гурав дахин ихэсгэ.

Нэмж хасахад 2Cr(OH)₃ + 3ClO⁻ → 2CrO₄²⁻ + 3Cl⁻ + 4H⁺ + H₂O гарна. Хоёр талд 4OH⁻ нэм; баруун талд 4H⁺ + 4OH⁻ нь 4H₂O болно. Эцсийн: 2Cr(OH)₃(s) + 3ClO⁻(aq) + 4OH⁻(aq) → 2CrO₄²⁻(aq) + 3Cl⁻(aq) + 5H₂O(l). Шалгалт: Cr 2 ба 2; Cl 3 ба 3; O 6 + 3 + 4 = 13 ба 8 + 5 = 13; H 6 + 4 = 10 ба 10; цэнэг хоёр талд −7.

Исэлдэн-ангижралын бүртгэлд гардаг түгээмэл алдаа

Исэлдэн-ангижралын ихэнх алдаа бүртгэлийн алдаа бөгөөд тус бүр тусгай шалгалттай.

Эцсийн шалгалт болгон алдсан электрон авсан электронтой тэнцүү эсэхийг зөвхөн исэлдэлтийн тоогоор баталгаажуул. 2-р жишээнд хоёр хромын атом тус бүр 3 электрон алдаж (нийт 6), гурван хлорын атом тус бүр 2-ыг авна (мөн 6).

• Атомыг агент гэж нэрлэх: хром биш Cr₂O₇²⁻ нь исэлдүүлэгч гэж бич.
• Өөрчлөлтийг атом бүрээр тоолж, томьёогоор тоолохгүй байх: Cr₂O₇²⁻ → 2Cr³⁺ нь 3 биш 6 электрон шаардана.
• Электроныг буруу талд тавих: тэд исэлдэлтийн хагаст бүтээгдэхүүн, ангижралын хагаст урвалж. Цэнэгийн шалгалт бүтэлгүйтвэл эхлээд эндээс хай.
• Хүчилтөрөгчийг H₂O-ийн оронд O, O₂ эсвэл O²⁻-аар тэнцүүлэх. Чөлөөт исэлийн ион усанд оршдоггүй.
• Суурь орчны хариултад H⁺ үлдээх, эсвэл OH⁻ нэмсний дараа усыг хасахаа мартах.
• Хүчилтөрөгчийг үргэлж −2 гэж үзэх: хэт исэл, супероксид, O–F холбоог шалга.
• Тэмдэглэгээг хольж хэрэглэх: исэлдэлтийн тоог тэмдэг түрүүлж (+3), ионы цэнэгийг тоо түрүүлж (3+) бичдэг.