Tirooyinka oksaydhka, wakiilada redoks iyo isu-dheellitirka badhi-falgalka

Waxa tirada oksaydhku diiwaan geliso

Tirada oksaydhku waa dallacaadda uu atam xambaarsan lahaa haddii xidhiidh kasta oo u dhexeeya atamyo kala duwan uu gabi ahaanba ahaan lahaa mid ayoon ah, elektaroonnada la wadaago loo qoondeeyo atamka ka elektaroon-jiidasho badan; elektaroonnada u dhexeeya atamyo isku mid ah si siman ayaa loo qaybiyaa. Waa tiris rasmi ah, ma aha dallacaad la cabbiray. Biyaha, oksijiinta waxaa loo qoondeeyaa −2 hydrogen kastaana +1, in kasta oo dallacaadaha qayb ahaaneed ee dhabta ahi aad uga yar yihiin.

Oksaydhayntu waa kororka tirada oksaydhka, taasoo la jaan qaadaysa lumitaanka elektaroonnada. Hoos-u-dhacu waa hoos u dhaca tirada oksaydhka, helitaanka elektaroonnada. Labaduba had iyo jeer wada dhacaan, sababtoo ah elektaroonnada hal nooc waayay waa in nooc kale helaa. Isleeg redoks kasta, wadarta kororka tirada oksaydhka waxay le'eg tahay wadarta hoos u dhaca, habka isu-dheellitir kasta wuxuuna ku salaysan yahay sinnaantaas.

U qoondaynta tirooyinka oksaydhka nidaamka mudnaanta

Ku dabaq xeerarka laga bilaabo kor liiska xagga hoose. Marka laba xeer is khilaafaan, kan sarreeya ayaa guuleysta, atamka ugu dambeeya ee aan la aqoon ee qaacido ku jirana waxaa lagu helaa farqi.

Ayoonka dihydrogen phosphate, H₂PO₄⁻: 2(+1) + P + 4(−2) = −1, sidaa darteed P = +5. Ayoonka tetrathionate, S₄O₆²⁻: 4S + 6(−2) = −2, sidaa darteed afarta atam ee sulfur wadarta waa +10 celceliskuna waa +2.5. Natiijo jajab ah macnaheedu waa in atamyada isla curiye ay joogaan jawi kala duwan oo lambarka la sheegay uu yahay celcelis. Magnetite, Fe₃O₄, celceliskiisu waa +8/3 sababtoo ah wuxuu ka kooban yahay hal Fe²⁺ laba Fe³⁺ kasta.

• Atam ku jira curiye saafi ah waa 0 (Fe, O₂, S₈).
• Ayoon hal-atam ah wuxuu le'eg yahay dallacaaddiisa (Mg²⁺ waa +2, Br⁻ waa −1).
• Tirooyinka oksaydhka ee qaacido ku jira way isugu darmaan dallacaaddeeda guud.
• Fluorine waa −1 isku-dhis kasta oo uu ku jiro.
• Biraha kooxda 1 waa +1 kuwa kooxda 2-na +2 isku-dhisyada.
• Hydrogen waa +1 marka lala socdo aan-biro iyo −1 hydrides-ka biraha sida NaH.
• Oksijiintu badanaa waa −2, laakiin −1 peroxides (H₂O₂), −½ superoxides (KO₂), iyo +2 OF₂.
• Chlorine, bromine iyo iodine badanaa waa −1, marka laga reebo marka lagu xidhan yahay oksijiin ama halogen ka fudud.

Magacaabidda wakiilka oksaydhaynta iyo wakiilka hoos-u-dhigga

Wakiilka oksaydhayntu wuxuu aqbalaa elektaroonno wuxuuna keenaa in wax kale la oksaydhiyo, sidaa darteed laftiisa waa la hoos u dhigaa. Wakiilka hoos-u-dhigga wuxuu bixiyaa elektaroonno laftiisuna waa la oksaydhiyaa. Magacow nooca oo dhan ee ma aha atam keliya.

Tixgeli 2Fe²⁺(aq) + H₂O₂(aq) + 2H⁺(aq) → 2Fe³⁺(aq) + 2H₂O(l). Birtu waxay ka kacdaa +2 ilaa +3, sidaa darteed Fe²⁺ waa la oksaydhiyaa waana wakiilka hoos-u-dhigga. Oksijiintu waxay ka dhacdaa −1 peroxide-ka ilaa −2 biyaha, sidaa darteed H₂O₂ waa la hoos u dhigaa waana wakiilka oksaydhaynta. Hydrogen wuxuu u hadhaa +1 oo dhan. Laba ayoon oo bir ah mid kastaa wuxuu waayaa hal elektaroon, laba atam oo oksijiin ah oo peroxide-ka ku jira mid kastaa wuxuu helaa hal, sidaa darteed laba elektaroon ayaa lumay laba-na la helay.

Hal nooc ayaa qaadan kara labada door. Cl₂ + 2OH⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O, hal atam chlorine ah wuxuu ka baxaa 0 ilaa −1 kan kalena 0 ilaa +1. Tani waa kala-saarid saami-xumo (disproportionation), Cl₂-na waa wakiilka oksaydhaynta iyo kan hoos-u-dhigga labadaba.

Isu-dheellitirka badhi-falgalka xalka aashitada

Kala saarida oksaydhayn iyo hoos-u-dhac waxay kuu oggolaataa inaad isu-dheellitirto wareejin elektaroon kasta gooni, kadibna isku dar badhiyada si elektaroonnadu is-baabi'iyaan. Biyaha waxay bixiyaan atamyada oksijiinta H⁺-na wuxuu bixiyaa atamyada hydrogen sababtoo ah kuwaasi waa noocyada dhabta ahaan ku jira biyaha aashitada ah.

Tusaalaha la xaliyey 1. Aashitada, dichromate wuxuu oksaydhiyaa nitrite: Cr₂O₇²⁻ + NO₂⁻ → Cr³⁺ + NO₃⁻. Chromium wuxuu ka baxaa +6 ilaa +3 nitrogen-na +3 ilaa +5. Badhiga oksaydhaynta: NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻, dallacaad −1 dhinac kasta. Badhiga hoos-u-dhaca: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O, dallacaad +6 dhinac kasta. Lixda elektaroon waxay la jaan qaadaan laba atam oo chromium ah oo mid kastaa isbeddelayo saddex cutub.

Ku dhufo badhiga oksaydhaynta 3 si labada badhi ay u leeyihiin 6e⁻, kadibna isku dar: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 3NO₂⁻ + 3H₂O → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3NO₃⁻ + 6H⁺. Baabi'i 6H⁺ iyo 3H₂O dhinac kasta: Cr₂O₇²⁻ + 8H⁺ + 3NO₂⁻ → 2Cr³⁺ + 3NO₃⁻ + 4H₂O. Hubin: Cr 2 iyo 2; N 3 iyo 3; O 7 + 6 = 13 iyo 9 + 4 = 13; H 8 iyo 8; dallacaad −2 + 8 − 3 = +3 iyo +6 − 3 = +3.

• U kala qaybi isleegga lafdhabarta ah badhi oksaydhayn iyo badhi hoos-u-dhac.
• Isu-dheellitir curiye kasta marka laga reebo O iyo H.
• Isu-dheellitir O adigoo ku darraya H₂O, kadibna isu-dheellitir H adigoo ku darraya H⁺.
• Isu-dheellitir dallacaadda adigoo ku darraya elektaroonno dhanka ka togan.
• Beddel cabbirka badhiyada si elektaroonnadu isu waafaqaan, isku dar, oo baabi'i wax kasta oo labada dhinac ku jira.
• Hubi atamyada iyo dallacaadda, oo xaqiiji in elektaroonno aysan hadhin.

U beddelidda habka xalka saldhigga

Xalka saldhigga, OH⁻ waa badan yahay isleeggii ugu dambeeyayna waa inuusan ku jirin H⁺. Isu-dheellitir sidii xalku u ahaa aashito, kadibna labada dhinac ku dar OH⁻ ku filan si H⁺ kasta biyo u noqoto. Ku darista isla nooc labada dhinac waxay ilaalisaa isleegga isu-dheellitiran.

Tusaalaha la xaliyey 2. Hypochlorite wuxuu oksaydhiyaa chromium(III) hydroxide una beddelaa chromate saldhigga: Cr(OH)₃ + ClO⁻ → CrO₄²⁻ + Cl⁻. Chromium wuxuu ka baxaa +3 ilaa +6 chlorine-na +1 ilaa −1. Badhiga oksaydhaynta: Cr(OH)₃ + H₂O → CrO₄²⁻ + 5H⁺ + 3e⁻. Badhiga hoos-u-dhaca: ClO⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → Cl⁻ + H₂O. Isku-dhufta guud ee ugu yar ee 3 iyo 2 waa 6, sidaa darteed laba-laab badhiga koowaad saddex-laabna kan labaad.

Isku-darka iyo baabi'inta waxay bixiyaan 2Cr(OH)₃ + 3ClO⁻ → 2CrO₄²⁻ + 3Cl⁻ + 4H⁺ + H₂O. Labada dhinac ku dar 4OH⁻; dhanka midig, 4H⁺ + 4OH⁻ waxay noqdaan 4H₂O. Ugu dambeyn: 2Cr(OH)₃(s) + 3ClO⁻(aq) + 4OH⁻(aq) → 2CrO₄²⁻(aq) + 3Cl⁻(aq) + 5H₂O(l). Hubin: Cr 2 iyo 2; Cl 3 iyo 3; O 6 + 3 + 4 = 13 iyo 8 + 5 = 13; H 6 + 4 = 10 iyo 10; dallacaad −7 dhinac kasta.

Khaladaadka caadiga ah ee xisaabinta redoks

Khaladaadka redoks intooda badan waa khaladaad xisaabin, mid kastaana wuxuu leeyahay hubin gaar ah.

Tijaabo ugu dambeysa ahaan, adigoo isticmaalaya tirooyinka oksaydhka oo keliya xaqiiji in elektaroonnada lumay ay le'ekyihiin kuwa la helay. Tusaalaha la xaliyey 2, laba atam oo chromium ah mid kastaa wuxuu waayaa 3 elektaroon (wadar 6), saddex atam oo chlorine ah mid kastaa wuxuu helaa 2 (sidoo kale 6).

• Magacaabidda atam sida wakiil: qor in Cr₂O₇²⁻ yahay wakiilka oksaydhaynta, ma aha chromium.
• Tirinta isbeddelka atam kasta laakiin ma aha qaacido kasta: Cr₂O₇²⁻ → 2Cr³⁺ wuxuu qaataa 6 elektaroon, ma aha 3.
• Dhigidda elektaroonnada dhinaca khaldan: waa wax-soo-saar badhiga oksaydhaynta iyo falgalayaal badhiga hoos-u-dhaca. Haddii hubinta dallacaaddu fashilanto, halkan marka hore ka eeg.
• Isu-dheellitirka oksijiinta adigoo isticmaalaya O, O₂ ama O²⁻ halkii H₂O. Ayoonnada oxide ee xorta ahi biyaha kuma jiraan.
• Ka tagidda H⁺ jawaabta xalka saldhigga, ama ilaawidda baabi'inta biyaha kadib ku darista OH⁻.
• U qaadashada in oksijiintu had iyo jeer tahay −2: hubi peroxides, superoxides iyo xidhiidhada O–F.
• Isku-qaldidda qoritaanka: tirada oksaydhka waxaa loo qoraa calaamad marka hore (+3); dallacaadda ayoonka waxaa loo qoraa lambar marka hore (3+).