៩.១. តើមានប្រតិកម្មគីមីអ្វីខ្លះ?
ចូរយើងចងចាំថា យើងហៅបាតុភូតគីមីណាមួយនៅក្នុងធម្មជាតិ ប្រតិកម្មគីមី។ កំឡុងពេលប្រតិកម្មគីមី ខ្លះបំបែក និងខ្លះទៀតបង្កើត។ ចំណងគីមី. ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្ម សារធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានទទួលពីសារធាតុគីមីមួយចំនួន (សូមមើលជំពូកទី 1)។
កំពុងអនុវត្ត កិច្ចការផ្ទះដោយ § 2.5 អ្នកបានស្គាល់ពីការជ្រើសរើសបែបប្រពៃណីនៃប្រតិកម្មសំខាន់ៗចំនួនបួនពីសំណុំនៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីទាំងមូល ហើយបន្ទាប់មកអ្នកបានស្នើឈ្មោះរបស់ពួកគេ៖ ប្រតិកម្មនៃការរួមបញ្ចូលគ្នា ការរលួយ ការជំនួស និងការប្តូរ។
ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មផ្សំ៖
C + O 2 = CO 2; (1)
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3; (2)
NH 3 + CO 2 + H 2 O = NH 4 HCO ៣. (3)
ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មរលាយ៖
2Ag 2 O 4Ag + O 2; (4)
CaCO 3 CaO + CO 2; (5)
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O ។ (6)
ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មជំនួស៖
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu; (7)
2NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2; (8)
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 ។ (9)
| ប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរ- ប្រតិកម្មគីមីដែលសារធាតុចាប់ផ្តើមហាក់ដូចជាផ្លាស់ប្តូររបស់វា។ សមាសធាតុ. |
ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរ៖
Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2H 2 O; (10)
HCl + KNO 2 = KCl + HNO 2; (11)
AgNO 3 + NaCl = AgCl + NaNO ៣. (12)
ចំណាត់ថ្នាក់ប្រពៃណី ប្រតិកម្មគីមីមិនគ្របដណ្តប់ភាពចម្រុះរបស់ពួកគេទាំងអស់ - បន្ថែមពីលើប្រតិកម្មនៃប្រភេទសំខាន់ៗទាំងបួន វាក៏មានប្រតិកម្មស្មុគស្មាញជាច្រើនទៀតផងដែរ។
ការកំណត់អត្តសញ្ញាណនៃប្រតិកម្មគីមីពីរប្រភេទផ្សេងទៀតគឺផ្អែកលើការចូលរួមនៅក្នុងពួកវានៃភាគល្អិតមិនគីមីសំខាន់ពីរគឺ អេឡិចត្រុង និងប្រូតុង។
ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មមួយចំនួន ការផ្ទេរអេឡិចត្រុងទាំងស្រុង ឬដោយផ្នែកពីអាតូមមួយទៅអាតូមមួយទៀតកើតឡើង។ ក្នុងករណីនេះស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមនៃធាតុដែលបង្កើតសារធាតុចាប់ផ្តើមផ្លាស់ប្តូរ; នៃឧទាហរណ៍ដែលបានផ្តល់ឱ្យ ទាំងនេះគឺជាប្រតិកម្ម 1, 4, 6, 7 និង 8 ។ ប្រតិកម្មទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា redox.
នៅក្នុងក្រុមប្រតិកម្មមួយទៀត អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន (H+) ពោលគឺប្រូតុង ឆ្លងពីភាគល្អិតប្រតិកម្មមួយទៅភាគល្អិតមួយទៀត។ ប្រតិកម្មបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ប្រតិកម្មអាស៊ីត - មូលដ្ឋានឬ ប្រតិកម្មផ្ទេរប្រូតុង.
ក្នុងចំណោមឧទាហរណ៍ដែលបានផ្តល់ឱ្យ ប្រតិកម្មបែបនេះគឺជាប្រតិកម្ម 3, 10 និង 11។ ដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងប្រតិកម្មទាំងនេះ ប្រតិកម្ម redox ជួនកាលត្រូវបានគេហៅថា ប្រតិកម្មផ្ទេរអេឡិចត្រុង. អ្នកនឹងស្គាល់ OVR ក្នុង§ 2 និងជាមួយ KOR នៅក្នុងជំពូកខាងក្រោម។
ប្រតិកម្មផ្សំ, ប្រតិកម្មបំបែក, ប្រតិកម្មជំនួស, ប្រតិកម្មការផ្លាស់ប្តូរ, ប្រតិកម្ម REDOX ប្រតិកម្មអាស៊ីតមូលដ្ឋាន។
សរសេរសមីការប្រតិកម្មដែលត្រូវនឹងគ្រោងការណ៍ខាងក្រោម៖
ក) HgO Hg + O 2 ( t); ខ) Li 2 O + SO 2 Li 2 SO 3; គ) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O ( t);
ឃ) Al + I 2 AlI 3; e) CuCl 2 + Fe FeCl 2 + Cu; ង) Mg + H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4) 2 + H 2 ;
g) Al + O 2 Al 2 O 3 ( t); i) KClO 3 + P P 2 O 5 + KCl ( t); j) CuSO 4 + Al Al 2 (SO 4) 3 + Cu;
l) Fe + Cl 2 FeCl 3 ( t); m) NH 3 + O 2 N 2 + H 2 O ( t); m) H 2 SO 4 + CuO CuSO 4 + H 2 O ។
បញ្ជាក់ ប្រភេទប្រពៃណីប្រតិកម្ម។ ដាក់ស្លាកប្រតិកម្ម redox និងអាស៊ីតមូលដ្ឋាន។ នៅក្នុងប្រតិកម្ម redox បង្ហាញថាអាតូមនៃធាតុណាមួយផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វា។
៩.២. ប្រតិកម្ម Redox
ចូរយើងពិចារណាពីប្រតិកម្ម redox ដែលកើតឡើងនៅក្នុងចង្រ្កានផ្ទុះកំឡុងពេលផលិតដែកក្នុងឧស្សាហកម្ម (កាន់តែច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត ដែកវណ្ណះ) ពីរ៉ែដែក៖
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 ។
អនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមដែលបង្កើតបានទាំងសារធាតុចាប់ផ្តើមនិងផលិតផលប្រតិកម្ម
| Fe2O3 | + | = | 2Fe | + |
ដូចដែលអ្នកអាចមើលឃើញ កម្រិតអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមកាបូនបានកើនឡើងជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្ម កម្រិតអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមដែកមានការថយចុះ ហើយកម្រិតអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមអុកស៊ីសែននៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ជាលទ្ធផល អាតូមកាបូននៅក្នុងប្រតិកម្មនេះបានទទួលការកត់សុី ពោលគឺពួកគេបានបាត់បង់អេឡិចត្រុង ( កត់សុី) និងអាតូមដែក - ការកាត់បន្ថយ ពោលគឺពួកគេបានបន្ថែមអេឡិចត្រុង ( បានជាសះស្បើយ) (សូមមើល§ 7.16) ។ ដើម្បីកំណត់លក្ខណៈ OVR គោលគំនិតត្រូវបានប្រើ អុកស៊ីតកម្មនិង ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ.
ដូច្នេះនៅក្នុងប្រតិកម្មរបស់យើង អាតូមអុកស៊ីតកម្មគឺជាអាតូមដែក ហើយអាតូមកាត់បន្ថយគឺជាអាតូមកាបូន។
នៅក្នុងប្រតិកម្មរបស់យើង ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មគឺដែក (III) អុកស៊ីដ ហើយភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយគឺកាបូន (II) ម៉ូណូអុកស៊ីត។
ក្នុងករណីដែលអាតូមកត់សុី និងកាត់បន្ថយអាតូមគឺជាផ្នែកមួយនៃសារធាតុដូចគ្នា (ឧទាហរណ៍៖ ប្រតិកម្ម 6 ពីកថាខណ្ឌមុន) គោលគំនិតនៃ "សារធាតុអុកស៊ីតកម្ម" និង "សារធាតុកាត់បន្ថយ" មិនត្រូវបានប្រើទេ។
ដូច្នេះ ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មធម្មតាគឺជាសារធាតុដែលមានអាតូមដែលមានទំនោរក្នុងការទទួលបានអេឡិចត្រុង (ទាំងមូល ឬមួយផ្នែក) ដែលបន្ថយស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វា។ ក្នុងចំណោមសារធាតុសាមញ្ញ ទាំងនេះគឺជា halogens និងអុកស៊ីហ៊្សែនជាចម្បង ហើយក្នុងកម្រិតតិចជាងស្ពាន់ធ័រ និងអាសូត។ ពីសារធាតុស្មុគ្រស្មាញ - សារធាតុដែលមានអាតូមនៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់ដែលមិនមានទំនោរក្នុងការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងសាមញ្ញក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មទាំងនេះ៖ HNO 3 (N + V), KMnO 4 (Mn +VII), CrO 3 (Cr + VI), KClO 3 (Cl + V), KClO 4 (Cl + VII) ជាដើម។
ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយធម្មតាគឺជាសារធាតុដែលមានអាតូមដែលមានទំនោរក្នុងការបរិច្ចាកអេឡិចត្រុងទាំងស្រុង ឬដោយផ្នែក ដែលបង្កើនស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វា។ ក្នុងចំណោមសារធាតុសាមញ្ញទាំងនេះគឺអ៊ីដ្រូសែនអាល់កាឡាំងនិង លោហធាតុដីអាល់កាឡាំងក៏ដូចជាអាលុយមីញ៉ូម។ នៃសារធាតុស្មុគស្មាញ - H 2 S និងស៊ុលហ្វីត (S -II), SO 2 និងស៊ុលហ្វីត (S + IV), អ៊ីយ៉ូត (I -I), CO (C + II), NH 3 (N -III) ជាដើម។
IN ករណីទូទៅស្ទើរតែគ្រប់សារធាតុស្មុគស្មាញ និងសាមញ្ញជាច្រើនអាចបង្ហាញទាំងលក្ខណៈសម្បត្តិអុកស៊ីតកម្ម និងកាត់បន្ថយ។ ឧទាហរណ៍៖
SO 2 + Cl 2 = S + Cl 2 O 2 (SO 2 គឺជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយខ្លាំង);
SO 2 + C = S + CO 2 (t) (SO 2 គឺជាភ្នាក់ងារកត់សុីខ្សោយ);
C + O 2 = CO 2 (t) (C គឺជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ);
C + 2Ca = Ca 2 C (t) (C គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម) ។
ចូរយើងត្រលប់ទៅប្រតិកម្មដែលយើងបានពិភាក្សានៅដើមផ្នែកនេះ។
| Fe2O3 | + | = | 2Fe | + |
សូមចំណាំថាជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្ម អាតូមអុកស៊ីតកម្ម (Fe + III) ប្រែទៅជាអាតូមកាត់បន្ថយ (Fe 0) ហើយអាតូមកាត់បន្ថយ (C + II) ប្រែទៅជាអាតូមអុកស៊ីតកម្ម (C + IV) ។ ប៉ុន្តែ CO 2 គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មខ្សោយខ្លាំងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌណាមួយ ហើយជាតិដែក ទោះបីជាវាជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយក៏ដោយ ក៏ស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះខ្លាំងជាង CO ។ ដូច្នេះផលិតផលប្រតិកម្មមិនមានប្រតិកម្មជាមួយគ្នាទេហើយប្រតិកម្មបញ្ច្រាសមិនកើតឡើងទេ។ ឧទាហរណ៍ដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺជាការបង្ហាញពីគោលការណ៍ទូទៅដែលកំណត់ទិសដៅនៃលំហូរ OVR៖
ប្រតិកម្ម Redox ដំណើរការក្នុងទិសដៅនៃការបង្កើតភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មខ្សោយ និងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយខ្សោយ។
លក្ខណៈសម្បត្តិ redox នៃសារធាតុអាចត្រូវបានប្រៀបធៀបតែនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នាបេះបិទ។ ក្នុងករណីខ្លះ ការប្រៀបធៀបនេះអាចត្រូវបានធ្វើឡើងជាបរិមាណ។
ខណៈពេលដែលកំពុងធ្វើកិច្ចការផ្ទះរបស់អ្នកសម្រាប់កថាខណ្ឌទីមួយនៃជំពូកនេះ អ្នកបានជឿជាក់ថាវាពិតជាលំបាកណាស់ក្នុងការជ្រើសរើសមេគុណនៅក្នុងសមីការប្រតិកម្មមួយចំនួន (ជាពិសេស ORR)។ ដើម្បីសម្រួលកិច្ចការនេះក្នុងករណីប្រតិកម្ម redox វិធីសាស្ត្រពីរខាងក្រោមត្រូវបានប្រើ៖
ក) វិធីសាស្រ្ត សមតុល្យអេឡិចត្រូនិច
និង
ខ) វិធីសាស្រ្តតុល្យភាពអេឡិចត្រុង.
អ្នកនឹងរៀនវិធីសាស្រ្តតុល្យភាពអេឡិចត្រុងឥឡូវនេះ ហើយវិធីសាស្ត្រតុល្យភាពអេឡិចត្រុង ជាធម្មតាត្រូវបានសិក្សានៅក្នុងគ្រឹះស្ថានឧត្តមសិក្សា។
វិធីសាស្រ្តទាំងពីរនេះគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាអេឡិចត្រុងនៅក្នុងប្រតិកម្មគីមីមិនបាត់ឬលេចឡើងគ្រប់ទីកន្លែង ពោលគឺចំនួនអេឡិចត្រុងដែលអាតូមទទួលយកគឺស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយអាតូមផ្សេងទៀត។
ចំនួននៃអេឡិចត្រុងដែលបានផ្តល់ និងទទួលយកនៅក្នុងវិធីសាស្រ្តតុល្យភាពអេឡិចត្រុងត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូម។ នៅពេលប្រើវិធីសាស្រ្តនេះវាចាំបាច់ត្រូវដឹងពីសមាសភាពនៃសារធាតុចាប់ផ្តើមនិងផលិតផលប្រតិកម្ម។
សូមក្រឡេកមើលការអនុវត្តវិធីសាស្ត្រតុល្យភាពអេឡិចត្រូនិចដោយប្រើឧទាហរណ៍។
ឧទាហរណ៍ ១.ចូរបង្កើតសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្មនៃជាតិដែកជាមួយក្លរីន។ វាត្រូវបានគេដឹងថាផលិតផលនៃប្រតិកម្មនេះគឺជាតិដែក (III) ក្លរួ។ ចូរសរសេរគ្រោងការណ៍ប្រតិកម្ម៖
Fe + Cl 2 FeCl 3 ។
អនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមនៃធាតុទាំងអស់ដែលបង្កើតជាសារធាតុដែលចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម:
អាតូមដែកបោះបង់ចោលអេឡិចត្រុង ហើយម៉ូលេគុលក្លរីនទទួលយកវា។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញពីដំណើរការទាំងនេះ សមីការអេឡិចត្រូនិច:
Fe - 3 អ៊ី– = Fe + III,
Cl2+2 អ៊ី –= 2Cl –I ។
ដើម្បីឱ្យចំនួនអេឡិចត្រុងដែលបានផ្តល់ឱ្យស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងដែលទទួលបាន សមីការអេឡិចត្រូនិចទីមួយត្រូវតែគុណនឹងពីរ ហើយទីពីរដោយបី:
| Fe - 3 អ៊ី– = Fe + III, Cl2+2 អ៊ី– = 2Cl –I |
2Fe – 6 អ៊ី- = 2Fe + III, 3Cl 2 + 6 អ៊ី– = 6Cl –I ។ |
តាមរយៈការណែនាំមេគុណ 2 និង 3 ទៅក្នុងគ្រោងការណ៍ប្រតិកម្ម យើងទទួលបានសមីការប្រតិកម្ម៖
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl ៣.
ឧទាហរណ៍ ២.ចូរបង្កើតសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្មចំហេះ ផូស្វ័រពណ៌សលើសពីក្លរីន។ វាត្រូវបានគេដឹងថា phosphorus (V) chloride ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ៖
| +V-I | ||||
| ទំ ៤ | + | Cl2 | PCl ៥. |
ម៉ូលេគុលផូស្វ័រពណ៌សបោះបង់ចោលអេឡិចត្រុង (កត់សុី) ហើយម៉ូលេគុលក្លរីនទទួលយកវា (កាត់បន្ថយ)៖
| ទំ ៤–២០ អ៊ី- = 4P + V Cl2+2 អ៊ី– = 2Cl –I |
1 10 |
2 20 |
ទំ ៤–២០ អ៊ី- = 4P + V Cl2+2 អ៊ី– = 2Cl –I |
ទំ ៤–២០ អ៊ី- = 4P + V 10Cl 2 + 20 អ៊ី– = 20Cl –I |
មេគុណដែលទទួលបានដំបូង (2 និង 20) មាន ការបែងចែកទូទៅដែលក្នុងនោះ (ជាមេគុណនាពេលអនាគតក្នុងសមីការប្រតិកម្ម) ពួកគេត្រូវបានបែងចែក។ សមីការប្រតិកម្ម៖
P4 + 10Cl2 = 4PCl5 ។
ឧទាហរណ៍ ៣.ចូរបង្កើតសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅពេលដែលជាតិដែក (II) ស៊ុលហ្វីតត្រូវបានអាំងនៅក្នុងអុកស៊ីសែន។
គ្រោងការណ៍ប្រតិកម្ម៖
| +III-II | + IV – II | |||||
| + | O2 | + |
ក្នុងករណីនេះ ទាំងអាតូមដែក (II) និងស្ពាន់ធ័រ (–II) ត្រូវបានកត់សុី។ សមាសភាពនៃជាតិដែក (II) ស៊ុលហ្វីតមានអាតូមនៃធាតុទាំងនេះក្នុងសមាមាត្រនៃ 1: 1 (សូមមើលសន្ទស្សន៍នៅក្នុង រូបមន្តសាមញ្ញបំផុត។).
សមតុល្យអេឡិចត្រូនិច៖
| 4 | Fe+II - អ៊ី– = Fe + III ស-II-៦ អ៊ី– = S + IV |
សរុបមក គេឲ្យ ៧ អ៊ី – |
| 7 | O 2 + 4e – = 2O –II |
សមីការប្រតិកម្ម៖ 4FeS + 7O 2 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 ។
ឧទាហរណ៍ 4. ចូរបង្កើតសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅពេលដែលជាតិដែក (II) disulfide (pyrite) ត្រូវបានអាំងនៅក្នុងអុកស៊ីហ៊្សែន។
គ្រោងការណ៍ប្រតិកម្ម៖
| +III-II | + IV – II | |||||
| + | O2 | + |
ដូចក្នុងឧទាហរណ៍មុន ទាំងអាតូមដែក (II) និងអាតូមស្ពាន់ធ័រក៏ត្រូវបានកត់សុីនៅទីនេះដែរ ប៉ុន្តែជាមួយនឹងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃ I. អាតូមនៃធាតុទាំងនេះត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមាសធាតុនៃសារធាតុ pyrite ក្នុងសមាមាត្រ 1:2 (សូមមើល។ សន្ទស្សន៍ក្នុងរូបមន្តសាមញ្ញបំផុត) ។ វាគឺនៅក្នុងន័យនេះដែលអាតូមដែក និងស្ពាន់ធ័រមានប្រតិកម្ម ដែលត្រូវយកមកពិចារណានៅពេលចងក្រងសមតុល្យអេឡិចត្រូនិច៖
| Fe+III - អ៊ី– = Fe + III 2S–I – 10 អ៊ី– = 2S + IV |
សរុបមក ១១ អ៊ី – | |
| O2+4 អ៊ី– = 2O –II |
សមីការប្រតិកម្ម៖ 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 ។
វាក៏មានករណីស្មុគ្រស្មាញបន្ថែមទៀតនៃ ODD ដែលមួយចំនួនអ្នកនឹងស្គាល់នៅពេលកំពុងធ្វើកិច្ចការផ្ទះរបស់អ្នក។
អាតូមអុកស៊ីតកម្ម ការកាត់បន្ថយអាតូម សារធាតុអុកស៊ីតកម្ម ការកាត់បន្ថយសារធាតុ វិធីសាស្ត្រតុល្យភាពអេឡិចត្រូនិច សមីការអេឡិចត្រូនិច។
1. ចងក្រងសមតុល្យអេឡិចត្រូនិចសម្រាប់សមីការ OVR នីមួយៗដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងអត្ថបទនៃ§ 1 នៃជំពូកនេះ។
2. បង្កើតសមីការសម្រាប់ ORRs ដែលអ្នកបានរកឃើញខណៈពេលកំពុងបំពេញកិច្ចការសម្រាប់§ 1 នៃជំពូកនេះ។ លើកនេះ ប្រើវិធីសាស្ត្រសមតុល្យអេឡិចត្រូនិចដើម្បីកំណត់ហាងឆេង។ 3. ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រតុល្យភាពអេឡិចត្រុង បង្កើតសមីការប្រតិកម្មដែលត្រូវនឹងគ្រោងការណ៍ខាងក្រោម៖ ក) Na + I 2 NaI;
ខ) ណា + អូ ២ ណា ២ អូ ២ ;
គ) Na 2 O 2 + Na Na 2 O;
d) Al + Br 2 AlBr 3;
ង) Fe + O 2 Fe 3 O 4 ( t);
e) Fe 3 O 4 + H 2 FeO + H 2 O ( t);
g) FeO + O 2 Fe 2 O 3 ( t);
i) Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 ( t);
j) Cr + O 2 Cr 2 O 3 ( t);
l) CrO 3 + NH 3 Cr 2 O 3 + H 2 O + N 2 ( t);
m) Mn 2 O 7 + NH 3 MnO 2 + N 2 + H 2 O;
m) MnO 2 + H 2 Mn + H 2 O ( t);
n) MnS + O 2 MnO 2 + SO 2 ( t)
p) PbO 2 + CO Pb + CO 2 ( t);
គ) Cu 2 O + Cu 2 S Cu + SO 2 ( t);
t) CuS + O 2 Cu 2 O + SO 2 ( t);
y) Pb 3 O 4 + H 2 Pb + H 2 O ( t).
៩.៣. ប្រតិកម្មខាងក្រៅ។ Enthalpy
ហេតុអ្វីបានជាប្រតិកម្មគីមីកើតឡើង?
ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ អនុញ្ញាតឱ្យយើងចាំថាហេតុអ្វីបានជាអាតូមនីមួយៗបញ្ចូលគ្នាទៅជាម៉ូលេគុល ហេតុអ្វីបានជាគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុងត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអ៊ីយ៉ុងដាច់ដោយឡែក ហើយហេតុអ្វីបានជាគោលការណ៍នៃថាមពលតិចបំផុតត្រូវបានអនុវត្តនៅពេលដែលសំបកអេឡិចត្រុងនៃអាតូមមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ចម្លើយចំពោះសំណួរទាំងអស់នេះគឺដូចគ្នា៖ ព្រោះវាមានប្រយោជន៍យ៉ាងខ្លាំង។ នេះមានន័យថាក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបែបនេះថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ។ វាហាក់ដូចជាថាប្រតិកម្មគីមីគួរតែកើតឡើងសម្រាប់ហេតុផលដូចគ្នា។ ជាការពិតណាស់ ប្រតិកម្មជាច្រើនអាចត្រូវបានអនុវត្ត ក្នុងអំឡុងពេលដែលថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ។ ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញជាធម្មតាក្នុងទម្រង់ជាកំដៅ។
ប្រសិនបើក្នុងអំឡុងពេលនៃប្រតិកម្មខាងក្រៅកំដៅមិនមានពេលវេលាដើម្បីដកចេញទេនោះប្រព័ន្ធប្រតិកម្មនឹងឡើងកំដៅ។
ឧទាហរណ៍នៅក្នុងប្រតិកម្មចំហេះមេតាន
CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
កំដៅជាច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញ ដែលមេតានត្រូវបានប្រើជាឥន្ធនៈ។
ការពិតដែលថាប្រតិកម្មនេះបញ្ចេញកំដៅអាចត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងសមីការប្រតិកម្ម:
CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O (g) + សំណួរ
នេះគឺជាអ្វីដែលគេហៅថា សមីការ thermochemical. នៅទីនេះនិមិត្តសញ្ញា "+ សំណួរ" មានន័យថានៅពេលដែលមេតានត្រូវបានដុតកំដៅត្រូវបានបញ្ចេញ។ កំដៅនេះត្រូវបានគេហៅថា ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្ម.
តើកំដៅដែលបានបញ្ចេញមកពីណា?
អ្នកដឹងថាក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មគីមីចំណងគីមីត្រូវបានខូចនិងបង្កើតឡើង។ IN ក្នុងករណីនេះចំណងរវាងអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងម៉ូលេគុល CH 4 ត្រូវបានខូច ក៏ដូចជារវាងអាតូមអុកស៊ីសែននៅក្នុងម៉ូលេគុល O 2 ។ ក្នុងករណីនេះ ចំណងថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង៖ រវាងអាតូមកាបូន និងអុកស៊ីសែននៅក្នុងម៉ូលេគុល CO 2 និងរវាងអាតូមអុកស៊ីសែន និងអ៊ីដ្រូសែនក្នុងម៉ូលេគុល H 2 O ដើម្បីបំបែកចំណង អ្នកត្រូវចំណាយថាមពល (សូមមើល "ថាមពលចំណង" "ថាមពលអាតូមិច" ។ ) ហើយនៅពេលបង្កើតចំណង ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ។ ជាក់ស្តែងប្រសិនបើចំណង "ថ្មី" ខ្លាំងជាង "ចាស់" នោះថាមពលកាន់តែច្រើននឹងត្រូវបានបញ្ចេញជាជាងស្រូប។ ភាពខុសគ្នារវាងថាមពលដែលបានបញ្ចេញ និងស្រូបយកគឺជាឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្ម។
ឥទ្ធិពលកំដៅ (បរិមាណកំដៅ) ត្រូវបានវាស់ជាគីឡូជូល ឧទាហរណ៍៖
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 484 kJ ។
ការកត់សម្គាល់នេះមានន័យថា កំដៅ 484 គីឡូស៊ូលនឹងត្រូវបានបញ្ចេញ ប្រសិនបើម៉ូលពីរនៃអ៊ីដ្រូសែនមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងម៉ូលនៃអុកស៊ីសែនមួយ ដើម្បីផលិតទឹកឧស្ម័នពីរម៉ូល (ចំហាយទឹក)។
ដូច្នេះ នៅក្នុងសមីការកម្ដៅ មេគុណគឺស្មើនឹងបរិមាណសារធាតុនៃប្រតិកម្ម និងផលិតផលប្រតិកម្ម.
តើអ្វីកំណត់ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មជាក់លាក់នីមួយៗ?
ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មអាស្រ័យ
ក) លើស្ថានភាពសរុបនៃសារធាតុចាប់ផ្តើម និងផលិតផលប្រតិកម្ម
ខ) នៅលើសីតុណ្ហភាពនិង
គ) ថាតើការបំប្លែងគីមីកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេល កម្រិតសំឡេងថេរឬសម្ពាធថេរ។
ការញៀន ឥទ្ធិពលកម្ដៅប្រតិកម្មពីស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំសារធាតុគឺដោយសារតែដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរពីស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំទៅមួយផ្សេងទៀត (ដូចជាដំណើរការរាងកាយមួយចំនួនផ្សេងទៀត) ត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញឬការស្រូបយកកំដៅ។ នេះក៏អាចត្រូវបានបង្ហាញដោយសមីការកម្ដៅ។ ឧទាហរណ៍ – សមីការគីមីសម្រាប់ការខាប់នៃចំហាយទឹក៖
H 2 O (g) = H 2 O (l) + សំណួរ
នៅក្នុងសមីការគីមីកម្ដៅ ហើយប្រសិនបើចាំបាច់ ក្នុងសមីការគីមីធម្មតា ស្ថានភាពសរុបនៃសារធាតុត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយប្រើសន្ទស្សន៍អក្សរ៖
ឃ) - ឧស្ម័ន
(g) - រាវ
(t) ឬ (cr) - សារធាតុរឹង ឬគ្រីស្តាល់។
ការពឹងផ្អែកនៃឥទ្ធិពលកំដៅលើសីតុណ្ហភាពត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងភាពខុសគ្នានៃសមត្ថភាពកំដៅ
សម្ភារៈចាប់ផ្តើម និងផលិតផលប្រតិកម្ម។
ដោយសារបរិមាណនៃប្រព័ន្ធតែងតែកើនឡើងជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មខាងក្រៅនៅសម្ពាធថេរ ថាមពលមួយផ្នែកត្រូវបានចំណាយលើការធ្វើការងារដើម្បីបង្កើនបរិមាណ ហើយកំដៅដែលបញ្ចេញនឹងមានតិចជាងប្រសិនបើប្រតិកម្មដូចគ្នាកើតឡើងក្នុងបរិមាណថេរ។ .
ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មជាធម្មតាត្រូវបានគណនាសម្រាប់ប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅកម្រិតសំឡេងថេរនៅ 25°C ហើយត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយនិមិត្តសញ្ញា សំណួរ o
ប្រសិនបើថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់កំដៅ ហើយប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងក្នុងបរិមាណថេរ នោះឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្ម ( Q V) គឺស្មើនឹងការផ្លាស់ប្តូរ ថាមពលខាងក្នុង
(ឃ យូ) សារធាតុដែលចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម ប៉ុន្តែមានសញ្ញាផ្ទុយ៖
Q V = – យូ.
ថាមពលខាងក្នុងរបស់រាងកាយត្រូវបានយល់ថាជាថាមពលសរុបនៃអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុល ចំណងគីមី ថាមពលអ៊ីយ៉ូដនៃអេឡិចត្រុងទាំងអស់ ថាមពលចំណងនៃនុយក្លេអុងនៅក្នុងនុយក្លេអ៊ែរ និងប្រភេទថាមពលដែលគេស្គាល់ និងមិនស្គាល់ផ្សេងទៀតទាំងអស់ "រក្សាទុក" ដោយរាងកាយនេះ។ សញ្ញា "–" គឺដោយសារតែការពិតដែលថានៅពេលដែលកំដៅត្រូវបានបញ្ចេញថាមពលខាងក្នុងថយចុះ។ នោះគឺជា
យូ= – Q V .
ប្រសិនបើប្រតិកម្មកើតឡើងនៅសម្ពាធថេរនោះបរិមាណនៃប្រព័ន្ធអាចផ្លាស់ប្តូរ។ ការធ្វើការងារដើម្បីបង្កើនបរិមាណក៏ត្រូវការថាមពលខាងក្នុងខ្លះដែរ។ ក្នុងករណីនេះ
U = –(QP+A) = –(QP+Pវ),
កន្លែងណា Qp- ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅសម្ពាធថេរ។ ពីទីនេះ
Q P = – យូ-ភីវ .
តម្លៃស្មើនឹង U+Pវបានទទួលឈ្មោះ ការផ្លាស់ប្តូរ enthalpyនិងតំណាងដោយ D ហ.
H=U+Pវ.
ដូច្នេះ
Q P = – ហ.
ដូច្នេះនៅពេលដែលកំដៅត្រូវបានបញ្ចេញ enthalpy នៃប្រព័ន្ធថយចុះ។ ដូច្នេះឈ្មោះចាស់សម្រាប់បរិមាណនេះ: "មាតិកាកំដៅ" ។
មិនដូចឥទ្ធិពលកម្ដៅទេ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង enthalpy កំណត់លក្ខណៈនៃប្រតិកម្មដោយមិនគិតពីថាតើវាកើតឡើងនៅកម្រិតសំឡេងថេរ ឬសម្ពាធថេរនោះទេ។ សមីការកម្ដៅដែលសរសេរដោយប្រើការផ្លាស់ប្តូរ enthalpy ត្រូវបានគេហៅថា សមីការគីមីនៅក្នុងទម្រង់ទែរម៉ូឌីណាមិក. ក្នុងករណីនេះតម្លៃនៃការផ្លាស់ប្តូរ enthalpy ក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ (25 °C, 101.3 kPa) ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ តំណាងឱ្យ ហ o. ឧទាហរណ៍៖
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) ហ o= – 484 kJ;
CaO (cr) + H 2 O (l) = Ca(OH) 2 (cr) ហ o= – 65 kJ ។
ការពឹងផ្អែកនៃបរិមាណកំដៅដែលបញ្ចេញក្នុងប្រតិកម្ម ( សំណួរ) ពីឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្ម ( សំណួរ o) និងបរិមាណនៃសារធាតុ ( នខ) អ្នកចូលរួមម្នាក់ក្នុងប្រតិកម្ម (សារធាតុ ខ - សារធាតុចាប់ផ្តើម ឬផលិតផលប្រតិកម្ម) ត្រូវបានបង្ហាញដោយសមីការ៖
ខាងក្រោមនេះ B គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុ B ដែលបញ្ជាក់ដោយមេគុណនៅពីមុខរូបមន្តនៃសារធាតុ B ក្នុងសមីការទែរម៉ូគីមី។
កិច្ចការ
កំណត់បរិមាណនៃសារធាតុអ៊ីដ្រូសែនដែលដុតក្នុងអុកស៊ីសែន ប្រសិនបើកំដៅ 1694 kJ ត្រូវបានបញ្ចេញ។
ដំណោះស្រាយ
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 484 kJ ។ |
|
|
Q = 1694 kJ, 6. ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មរវាងគ្រីស្តាល់អាលុយមីញ៉ូម និងក្លរីនឧស្ម័នគឺ 1408 kJ ។ សរសេរសមីការកម្ដៅសម្រាប់ប្រតិកម្មនេះ ហើយកំណត់ម៉ាស់អាលុយមីញ៉ូមដែលត្រូវការដើម្បីផលិតកំដៅ 2816 kJ ដោយប្រើប្រតិកម្មនេះ។ ៩.៤. ប្រតិកម្មកម្ដៅ។ អង់ត្រូភី បន្ថែមពីលើប្រតិកម្ម exothermic ប្រតិកម្មអាចធ្វើទៅបានដែលកំដៅត្រូវបានស្រូបយកហើយប្រសិនបើវាមិនត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ប្រព័ន្ធប្រតិកម្មនឹងត្រជាក់។ ប្រតិកម្មបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា កំដៅចុង. ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មបែបនេះគឺអវិជ្ជមាន។ ឧទាហរណ៍៖ ដូច្នេះថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលបង្កើតចំណងនៅក្នុងផលិតផលនៃប្រតិកម្មទាំងនេះនិងស្រដៀងគ្នាគឺតិចជាងថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីបំបែកចំណងនៅក្នុងសារធាតុចាប់ផ្តើម។
ចូរយកដបទឹកពីរ ហើយបំពេញមួយក្នុងចំនោមពួកគេដោយអាសូត ( ឧស្ម័នគ្មានពណ៌) និងមួយទៀតជាមួយអាសូតឌីអុកស៊ីត (ឧស្ម័នពណ៌ត្នោត) ដូច្នេះទាំងសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងដបគឺដូចគ្នា។ វាត្រូវបានគេដឹងថាសារធាតុទាំងនេះមិនមានប្រតិកម្មគីមីជាមួយគ្នាទេ។ ចូរភ្ជាប់ដបទឹកឱ្យតឹងជាមួយនឹងករបស់វា ហើយដំឡើងវាបញ្ឈរ ដើម្បីឱ្យដបដែលមានអាសូតឌីអុកស៊ីតធ្ងន់ជាងនៅខាងក្រោម (រូបភាព 9.1) ។ មួយរយៈក្រោយមក យើងនឹងឃើញថា អាសូតឌីអុកស៊ីតពណ៌ត្នោត រាលដាលបន្តិចម្តងៗ ចូលទៅក្នុងដបខាងលើ ហើយអាសូតគ្មានពណ៌ ជ្រាបចូលទៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោម។ ជាលទ្ធផល ឧស្ម័នលាយចូលគ្នា ហើយពណ៌នៃមាតិកានៃដបប្រែជាដូចគ្នា។ ដូច្នេះ
សមីការនៃការតភ្ជាប់រវាង entropy ( ស) និងបរិមាណផ្សេងទៀតត្រូវបានសិក្សានៅក្នុងវគ្គសិក្សារូបវិទ្យា និងគីមីវិទ្យា។ ឯកតា Entropy [ ស] = 1 J/K ។ G= H–T ស លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ប្រតិកម្មដោយឯកឯង៖ ជី< 0. នៅ សីតុណ្ហភាពទាបកត្តាដែលកំណត់លទ្ធភាពនៃប្រតិកម្មកើតឡើងគឺក្នុងកម្រិតធំជាង កត្តាថាមពល ហើយនៅពេលដែលខ្ពស់ កត្តា entropy ។ ពីសមីការខាងលើជាពិសេសវាច្បាស់ណាស់ថាហេតុអ្វីបានជា សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ប្រតិកម្ម decomposition (ការកើនឡើង entropy) ចាប់ផ្តើមកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។ ប្រតិកម្ម ENDOTHERMIC, ENTROPY, កត្តាថាមពល, កត្តា ENTROPY, ថាមពល GIBBS ។ 2CuO (cr) + C (ក្រាហ្វិច) = 2Cu (cr) + CO 2 (g) គឺ -46 kJ ។ សរសេរសមីការកម្ដៅ និងគណនាថាតើត្រូវការថាមពលប៉ុន្មានដើម្បីផលិតទង់ដែង 1 គីឡូក្រាមពីប្រតិកម្មនេះ។ CaCO 3 (cr) = CaO (cr) + CO 2 (g) – 179 kJ កាបូនឌីអុកស៊ីត 24,6 លីត្រត្រូវបានបង្កើតឡើង។ កំណត់ថាតើកំដៅប៉ុន្មានត្រូវបានខ្ជះខ្ជាយដោយគ្មានប្រយោជន៍។ តើកាល់ស្យូមអុកស៊ីតប៉ុន្មានក្រាមត្រូវបានបង្កើតឡើង? |
និយមន័យ
ប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានគេហៅថាការផ្លាស់ប្តូរនៃសារធាតុដែលការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងសមាសភាពនិង (ឬ) រចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាកើតឡើង។
ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ ប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានគេយល់ថាជាដំណើរការនៃការបំប្លែងសារធាតុចាប់ផ្តើម (សារធាតុប្រតិកម្ម) ទៅជាសារធាតុចុងក្រោយ (ផលិតផល)។
ប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានសរសេរដោយប្រើសមីការគីមីដែលមានរូបមន្តនៃសារធាតុចាប់ផ្តើម និងផលិតផលប្រតិកម្ម។ យោងតាមច្បាប់ ការអភិរក្សម៉ាសចំនួនអាតូមនៃធាតុនីមួយៗនៅខាងឆ្វេង និងខាងស្តាំ សមីការគីមីដូចគ្នា ជាធម្មតា រូបមន្តនៃសារធាតុចាប់ផ្តើមត្រូវបានសរសេរនៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃសមីការ ហើយរូបមន្តនៃផលិតផលនៅខាងស្តាំ។ សមភាពនៃចំនួនអាតូមនៃធាតុនីមួយៗនៅខាងឆ្វេង និងខាងស្តាំនៃសមីការត្រូវបានសម្រេចដោយការដាក់មេគុណ stoichiometric ចំនួនគត់នៅពីមុខរូបមន្តនៃសារធាតុ។
សមីការគីមីអាចមាន ព័ត៌មានបន្ថែមអំពីលក្ខណៈនៃប្រតិកម្ម៖ សីតុណ្ហភាព សម្ពាធ វិទ្យុសកម្ម។ល។ ដែលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយនិមិត្តសញ្ញាដែលត្រូវគ្នាខាងលើ (ឬ "ខាងក្រោម") សញ្ញាស្មើគ្នា។
ប្រតិកម្មគីមីទាំងអស់អាចត្រូវបានដាក់ជាក្រុមទៅជាថ្នាក់ជាច្រើន ដែលមានលក្ខណៈជាក់លាក់។
ការចាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្មគីមីយោងទៅតាមចំនួន និងសមាសភាពនៃសារធាតុចាប់ផ្តើម និងលទ្ធផល
យោងតាមការចាត់ថ្នាក់នេះ ប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានបែងចែកទៅជា ប្រតិកម្មនៃការតភ្ជាប់ ការរលាយ ការជំនួស និងការផ្លាស់ប្តូរ។
ជាលទ្ធផល ប្រតិកម្មផ្សំពីសារធាតុពីរ ឬច្រើន (ស្មុគស្មាញ ឬសាមញ្ញ) សារធាតុថ្មីមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង។ IN ទិដ្ឋភាពទូទៅសមីការនៃប្រតិកម្មគីមីបែបនេះនឹងមើលទៅ ដូចខាងក្រោម:
ឧទាហរណ៍៖
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) ២
SO 3 + H 2 O = H 2 SO ៤
2Mg + O 2 = 2MgO ។
2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl ៣
ប្រតិកម្មនៃសមាសធាតុគឺនៅក្នុងករណីភាគច្រើន exothermic, i.e. បន្តជាមួយនឹងការបញ្ចេញកំដៅ។ ប្រសិនបើសារធាតុសាមញ្ញពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្ម នោះប្រតិកម្មបែបនេះច្រើនតែជាប្រតិកម្ម redox (ORR) ពោលគឺឧ។ កើតឡើងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃធាតុ។ វាច្បាស់ណាស់ក្នុងការនិយាយថាតើនឹងមានប្រតិកម្មតភ្ជាប់រវាង សារធាតុស្មុគស្មាញមិនអាចចាត់ទុកជា OVR បានទេ។
ប្រតិកម្មដែលនាំឱ្យមានការបង្កើតសារធាតុថ្មីជាច្រើនផ្សេងទៀត (ស្មុគស្មាញ ឬសាមញ្ញ) ពីសារធាតុស្មុគស្មាញមួយត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជា ប្រតិកម្មរលាយ. ជាទូទៅសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្មគីមីនៃការរលួយនឹងមើលទៅដូចនេះ៖
ឧទាហរណ៍៖
CaCO 3 CaO + CO 2 (1)
2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)
CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)
H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)
2SO 3 = 2SO 2 + O 2 (6)
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 +4H 2 O (7)
ប្រតិកម្ម decomposition ភាគច្រើនកើតឡើងនៅពេលដែលកំដៅ (1,4,5) ។ ការរលួយដែលអាចកើតមានដោយសារតែការប៉ះពាល់ ចរន្តអគ្គិសនី(២). ការរលាយនៃគ្រីស្តាល់អ៊ីដ្រូសែន អាស៊ីត មូលដ្ឋាន និងអំបិល អាស៊ីតដែលមានអុកស៊ីសែន(1, 3, 4, 5, 7) កើតឡើងដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃធាតុ, i.e. ប្រតិកម្មទាំងនេះមិនទាក់ទងនឹង ODD ទេ។ ប្រតិកម្ម decomposition ORR រួមមានការបំបែកអុកស៊ីត អាស៊ីត និងអំបិល។ បង្កើតឡើងដោយធាតុនៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់ (6) ។
ប្រតិកម្ម decomposition ក៏កើតឡើងនៅក្នុង គីមីវិទ្យាសរីរាង្គប៉ុន្តែនៅក្រោមឈ្មោះផ្សេងទៀត - ការបំបែក (8), ការ dehydrogenation (9):
C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)
C 4 H 10 = C 4 H 6 + 2H 2 (9)
នៅ ប្រតិកម្មជំនួសសារធាតុសាមញ្ញមានអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុស្មុគស្មាញ បង្កើតបានជាសារធាតុសាមញ្ញថ្មី និងសារធាតុស្មុគស្មាញថ្មី។ ជាទូទៅសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្មជំនួសគីមីនឹងមើលទៅដូចនេះ៖
ឧទាហរណ៍៖
2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3 (1)
Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2 (2)
2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 (3)
2KlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2 (4)
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 (5)
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5 (6)
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (7)
ប្រតិកម្មជំនួសភាគច្រើនគឺ redox (1 - 4, 7) ។ ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្ម decomposition ដែលមិនមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មកើតឡើងមានតិចតួច (5, 6) ។
ប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរគឺជាប្រតិកម្មដែលកើតឡើងរវាងសារធាតុស្មុគ្រស្មាញ ដែលពួកគេផ្លាស់ប្តូរផ្នែកធាតុផ្សំរបស់វា។ ជាធម្មតាពាក្យនេះត្រូវបានប្រើសម្រាប់ប្រតិកម្មដែលពាក់ព័ន្ធនឹងអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ។ ជាទូទៅសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរគីមីនឹងមើលទៅដូចនេះ៖
AB + CD = AD + CB
ឧទាហរណ៍៖
CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)
NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)
NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2 (3)
AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)
CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)
ប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរមិនមែនជា redox ទេ។ ករណីពិសេសប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះគឺជាប្រតិកម្មអព្យាក្រឹត (ប្រតិកម្មរវាងអាស៊ីតនិងអាល់កាឡាំង) (2) ។ ប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរដំណើរការក្នុងទិសដៅដែលយ៉ាងហោចណាស់សារធាតុមួយត្រូវបានដកចេញពីរង្វង់ប្រតិកម្មក្នុងទម្រង់ សារធាតុឧស្ម័ន(3) ដីល្បាប់ (4, 5) ឬសមាសធាតុដែលបែកខ្ញែកមិនសូវល្អ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ទឹក (1, 2)។
ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្មគីមីយោងទៅតាមការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្ម
អាស្រ័យលើការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃធាតុដែលបង្កើតជាសារធាតុប្រតិកម្ម និងផលិតផលប្រតិកម្ម ប្រតិកម្មគីមីទាំងអស់ត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រតិកម្ម redox (1, 2) និងដែលកើតឡើងដោយមិនផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម (3, 4) ។
2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)
Mg 0 – 2e = Mg 2+ (ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ)
C 4+ + 4e = C 0 (ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម)
FeS 2 + 8HNO 3 (conc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)
Fe 2+ -e = Fe 3+ (ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ)
N 5+ +3e = N 2+ (ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម)
AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)
Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)
ការចាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្មគីមីដោយឥទ្ធិពលកម្ដៅ
អាស្រ័យលើថាតើកំដៅ (ថាមពល) ត្រូវបានបញ្ចេញ ឬស្រូបយកក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្ម ប្រតិកម្មគីមីទាំងអស់ត្រូវបានបែងចែកតាមធម្មតាទៅជា exothermic (1, 2) និង endothermic (3) រៀងគ្នា។ បរិមាណកំដៅ (ថាមពល) ដែលបញ្ចេញ ឬស្រូបក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មត្រូវបានគេហៅថា ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្ម។ ប្រសិនបើសមីការបង្ហាញពីបរិមាណកំដៅដែលបានបញ្ចេញ ឬស្រូប នោះសមីការបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ទែម៉ូគីមី។
N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46.2 kJ (1)
2Mg + O 2 = 2MgO + 602.5 kJ (2)
N 2 + O 2 = 2NO – 90.4 kJ (3)
ការចាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្មគីមីតាមទិសដៅនៃប្រតិកម្ម
ដោយផ្អែកលើទិសដៅនៃប្រតិកម្ម ប្រតិកម្មបញ្ច្រាសត្រូវបានសម្គាល់ ( ដំណើរការគីមីផលិតផលដែលមានសមត្ថភាពប្រតិកម្មគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងលក្ខខណ្ឌដូចគ្នាដែលពួកគេទទួលបានដើម្បីបង្កើតសារធាតុចាប់ផ្តើម) និងមិនអាចត្រឡប់វិញបាន (ដំណើរការគីមីដែលផលិតផលរបស់ពួកគេមិនអាចមានប្រតិកម្មជាមួយគ្នាដើម្បីបង្កើតសារធាតុចាប់ផ្តើម) ។
សម្រាប់ ប្រតិកម្មបញ្ច្រាសសមីការក្នុងទម្រង់ទូទៅជាធម្មតាត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោមៈ
A + B ↔ AB
ឧទាហរណ៍៖
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOC 2 H 5 + H 2 O
ឧទាហរណ៍ ប្រតិកម្មដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។ប្រតិកម្មខាងក្រោមអាចបម្រើ៖
2КlО 3 → 2Кl + ЗО ២
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
ភ័ស្តុតាងនៃភាពមិនអាចត្រឡប់វិញនៃប្រតិកម្មអាចជាការបញ្ចេញសារធាតុឧស្ម័ន ទឹកភ្លៀង ឬសមាសធាតុដែលបំបែកមិនបានល្អ ដែលភាគច្រើនជាទឹកជាផលិតផលប្រតិកម្ម។
ការចាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្មគីមីយោងទៅតាមវត្តមានរបស់កាតាលីករ
តាមទស្សនៈនេះ ប្រតិកម្មកាតាលីករ និងមិនមែនកាតាលីករត្រូវបានសម្គាល់។
កាតាលីករគឺជាសារធាតុដែលបង្កើនល្បឿនដំណើរការនៃប្រតិកម្មគីមី។ ប្រតិកម្មដែលកើតឡើងជាមួយនឹងការចូលរួមរបស់កាតាលីករត្រូវបានគេហៅថាកាតាលីករ។ ប្រតិកម្មមួយចំនួនមិនអាចកើតឡើងបានដោយគ្មានវត្តមានរបស់កាតាលីករទេ៖
2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (កាតាលីករ MnO 2)
ជារឿយៗផលិតផលប្រតិកម្មមួយដើរតួជាកាតាលីករដែលបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មនេះ (ប្រតិកម្មស្វ័យប្រវត្តិ)៖
MeO+ 2HF = MeF 2 + H 2 O ដែលខ្ញុំជាលោហៈ។
ឧទាហរណ៍នៃការដោះស្រាយបញ្ហា
ឧទាហរណ៍ ១
៧.១. ប្រភេទមូលដ្ឋាននៃប្រតិកម្មគីមី
ការផ្លាស់ប្តូរនៃសារធាតុដែលអមដោយការផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពនិងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាត្រូវបានគេហៅថាប្រតិកម្មគីមីឬ អន្តរកម្មគីមី. កំឡុងពេលប្រតិកម្មគីមី មិនមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងសមាសភាពនៃស្នូលអាតូមិចនោះទេ។
បាតុភូតដែលរូបរាងឬ ស្ថានភាពរាងកាយសារធាតុ ឬសមាសភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអ៊ែរអាតូមត្រូវបានគេហៅថារូបវន្ត។ ឧទាហរណ៍ បាតុភូតរាងកាយគឺជាការព្យាបាលកំដៅនៃលោហធាតុ ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការផ្លាស់ប្តូររូបរាងរបស់វា (ការក្លែងបន្លំ) ការរលាយលោហៈ ការរលាយអ៊ីយ៉ូត ការបំប្លែងទឹកទៅជាទឹកកក ឬចំហាយទឹក ជាដើម។ ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរជាលទ្ធផលអាតូមនៃធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអាតូមនៃធាតុមួយចំនួន។
បាតុភូតគីមីអាចត្រូវបានអមដំណើរ ការផ្លាស់ប្តូររាងកាយ. ឧទាហរណ៍ ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងនៅក្នុងកោសិកា galvanic ចរន្តអគ្គិសនីកើតឡើង។
ប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានចាត់ថ្នាក់តាមលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យផ្សេងៗ។
1. យោងតាមសញ្ញានៃឥទ្ធិពលកម្ដៅប្រតិកម្មទាំងអស់ត្រូវបានបែងចែកទៅជា កំដៅចុង(ដំណើរការជាមួយការស្រូបយកកំដៅ) និង exothermic(ហូរជាមួយនឹងការបញ្ចេញកំដៅ) (សូមមើល§ 6.1) ។
2. ដោយ ស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំវត្ថុធាតុដើម និងផលិតផលប្រតិកម្មត្រូវបានសម្គាល់៖
ប្រតិកម្មដូចគ្នា។ដែលសារធាតុទាំងអស់ស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលតែមួយ៖
2 KOH (p-p) + H 2 SO 4 (p-p) = K 2 SO (p-p) + 2 H 2 O (l),
CO (g) + Cl 2 (g) = COCl 2 (g),
SiO 2(k) + 2 Mg (k) = Si (k) + 2 MgO (k) ។
ប្រតិកម្មចម្រុះ សារធាតុដែលស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងៗគ្នា៖
CaO (k) + CO 2 (g) = CaCO 3 (k),
CuSO 4 (ដំណោះស្រាយ) + 2 NaOH (ដំណោះស្រាយ) = Cu(OH) 2 (k) + Na 2 SO 4 (ដំណោះស្រាយ),
Na 2 SO 3 (ដំណោះស្រាយ) + 2HCl (ដំណោះស្រាយ) = 2 NaCl (ដំណោះស្រាយ) + SO 2 (g) + H 2 O (l) ។
3. យោងតាមសមត្ថភាពក្នុងការហូរតែក្នុងទិសដៅទៅមុខក៏ដូចជាដោយផ្ទាល់និង ទិសដៅបញ្ច្រាសបែងចែក មិនអាចត្រឡប់វិញបាន។និង អាចបញ្ច្រាស់បាន។ប្រតិកម្មគីមី (សូមមើល§ 6.5) ។
4. ដោយផ្អែកលើវត្តមានឬអវត្តមាននៃកាតាលីករពួកគេបែងចែក កាតាលីករនិង មិនកាតាលីករប្រតិកម្ម (សូមមើល§ 6.5) ។
5. យោងតាមយន្តការនៃការកើតឡើងរបស់ពួកគេប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានបែងចែកទៅជា អ៊ីយ៉ុង, រ៉ាឌីកាល់ល។ (យន្តការនៃប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងដោយមានការចូលរួម សមាសធាតុសរីរាង្គពិភាក្សាក្នុងវគ្គសិក្សាគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ)។
6. យោងតាមស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមដែលបង្កើតសារធាតុប្រតិកម្ម ប្រតិកម្មកើតឡើង ដោយមិនផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មអាតូម និងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូម ( ប្រតិកម្ម redox) (សូមមើល§ 7.2) ។
7. ប្រតិកម្មត្រូវបានសម្គាល់ដោយការផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពនៃសារធាតុចាប់ផ្តើម និងផលិតផលប្រតិកម្ម ការតភ្ជាប់ ការបំបែក ការជំនួស និងការផ្លាស់ប្តូរ. ប្រតិកម្មទាំងនេះអាចកើតឡើងទាំងដោយមាន និងគ្មានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃធាតុតារាង . 7.1.
តារាង 7.1
ប្រភេទនៃប្រតិកម្មគីមី
ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មដែលកើតឡើងដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃធាតុ |
ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្ម redox |
||
ការតភ្ជាប់ (សារធាតុថ្មីមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងពីសារធាតុពីរ ឬច្រើន) |
HCl + NH 3 = NH 4 Cl; SO 3 + H 2 O = H 2 SO ៤ |
H 2 + Cl 2 = 2HCl; 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl ៣ |
|
ការរលួយ (សារធាតុថ្មីជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងពីសារធាតុតែមួយ) |
A = B + C + D |
MgCO 3 MgO + CO 2; H 2 SiO 3 SiO 2 + H 2 O |
2AgNO 3 2Ag + 2NO 2 + O 2 |
ការជំនួស (នៅពេលដែលសារធាតុមានអន្តរកម្ម អាតូមនៃសារធាតុមួយជំនួសអាតូមនៃសារធាតុមួយទៀតនៅក្នុងម៉ូលេគុល) |
A + BC = AB + C |
CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2 |
Pb(NO 3) 2 + Zn = Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2 |
|
(សារធាតុពីរផ្លាស់ប្តូរផ្នែកធាតុផ្សំរបស់ពួកគេបង្កើតសារធាតុថ្មីពីរ) |
AB + CD = AD + CB |
AlCl 3 + 3NaOH = Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O |
៧.២. ប្រតិកម្ម Redox
ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ប្រតិកម្មគីមីទាំងអស់ត្រូវបានបែងចែកជាពីរក្រុម៖
ប្រតិកម្មគីមីដែលកើតឡើងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមដែលបង្កើតជាប្រតិកម្មត្រូវបានគេហៅថា ប្រតិកម្ម redox ។
អុកស៊ីតកម្មគឺជាដំណើរការនៃការបោះបង់ចោលអេឡិចត្រុងដោយអាតូម ម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុង៖
Na o − 1e = Na + ;
Fe 2+ – e = Fe 3+ ;
H 2 o − 2e = 2H + ;
2 Br – – 2e = Br 2 o ។
ការងើបឡើងវិញគឺជាដំណើរការនៃការបន្ថែមអេឡិចត្រុងទៅក្នុងអាតូម ម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុង៖
S o + 2e = S 2– ;
Cr 3+ + e = Cr 2+ ;
Cl 2 o + 2e = 2Cl – ;
Mn 7+ + 5e = Mn 2+ ។
អាតូមម៉ូលេគុលឬអ៊ីយ៉ុងដែលទទួលយកអេឡិចត្រុងត្រូវបានគេហៅថា ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម. អ្នកស្តារគឺជាអាតូម ម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុងដែលបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង។
ដោយការទទួលយកអេឡិចត្រុងភ្នាក់ងារកត់សុីត្រូវបានកាត់បន្ថយកំឡុងពេលប្រតិកម្មហើយភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយត្រូវបានកត់សុី។ អុកស៊ីតកម្មតែងតែត្រូវបានអមដោយការកាត់បន្ថយនិងច្រាសមកវិញ។ ដូច្នេះ ចំនួនអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយគឺតែងតែស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងដែលទទួលយកដោយភ្នាក់ងារកត់សុី.
៧.២.១. ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម
ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មគឺជាបន្ទុកតាមលក្ខខណ្ឌ (ផ្លូវការ) នៃអាតូមនៅក្នុងសមាសធាតុមួយ ដែលគណនាក្រោមការសន្មត់ថាវាមានតែអ៊ីយ៉ុងប៉ុណ្ណោះ។ ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មជាធម្មតាត្រូវបានតំណាងដោយលេខអារ៉ាប់នៅពីលើនិមិត្តសញ្ញាធាតុដែលមានសញ្ញា "+" ឬ "–" ។ ឧទាហរណ៍ Al 3+, S 2– ។
ដើម្បីស្វែងរករដ្ឋអុកស៊ីតកម្មពួកគេត្រូវបានដឹកនាំដោយ ច្បាប់ខាងក្រោម:
ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមនៅក្នុងសារធាតុសាមញ្ញគឺសូន្យ;
ផលបូកពិជគណិតនៃរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមក្នុងម៉ូលេគុលគឺស្មើនឹងសូន្យក្នុងអ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញ - បន្ទុកនៃអ៊ីយ៉ុង;
ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូម លោហធាតុអាល់កាឡាំងតែងតែស្មើនឹង +1;
អាតូមអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងសមាសធាតុដែលមិនមែនជាលោហធាតុ (CH 4, NH 3 ។
អាតូម fluorine នៅក្នុងសមាសធាតុតែងតែបង្ហាញស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃ -1;
ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមអុកស៊ីសែននៅក្នុងសមាសធាតុជាធម្មតា -2 លើកលែងតែ peroxides (H 2 O 2, Na 2 O 2) ដែលស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអុកស៊ីសែនគឺ -1 និងសារធាតុមួយចំនួនផ្សេងទៀត (superoxides, ozonides, អុកស៊ីសែន។ ហ្វ្លុយអូរី) ។
ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មវិជ្ជមានអតិបរមានៃធាតុនៅក្នុងក្រុមគឺជាធម្មតាស្មើនឹងលេខក្រុម។ ករណីលើកលែងគឺហ្វ្លុយអូរីន និងអុកស៊ីហ៊្សែន ចាប់តាំងពីស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់បំផុតរបស់ពួកគេគឺទាបជាងចំនួនក្រុមដែលពួកគេត្រូវបានរកឃើញ។ ធាតុនៃក្រុមរងទង់ដែងបង្កើតជាសមាសធាតុដែលស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់ពួកគេលើសពីចំនួនក្រុម (CuO, AgF 5, AuCl 3) ។
អតិបរមា សញ្ញាបត្រអវិជ្ជមានការកត់សុីនៃធាតុដែលមាននៅក្នុងក្រុមរងសំខាន់ៗ តារាងតាមកាលកំណត់អាចត្រូវបានកំណត់ដោយដកលេខក្រុមពីប្រាំបី។ សម្រាប់កាបូនវាគឺ 8 – 4 = 4 សម្រាប់ផូស្វ័រ – 8 – 5 = 3 ។
នៅក្នុងក្រុមរងសំខាន់ៗ នៅពេលដែលផ្លាស់ទីពីធាតុពីកំពូលទៅបាត ស្ថេរភាពនៃរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មវិជ្ជមានខ្ពស់បំផុតមានការថយចុះ នៅក្នុងក្រុមរងបន្ទាប់បន្សំ ផ្ទុយទៅវិញ ពីកំពូលទៅបាត ស្ថេរភាពនៃរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់កើនឡើង។
ភាពសាមញ្ញនៃគំនិតនៃរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មអាចត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃសមាសធាតុអសរីរាង្គ និងសរីរាង្គមួយចំនួន។ ជាពិសេសនៅក្នុង phosphinic (phosphorous) H 3 PO 2, phosphonic (phosphorous) H 3 PO 3 និង phosphoric H 3 PO 4 acids ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃផូស្វ័រគឺរៀងគ្នា +1, +3 និង +5 ខណៈពេលដែលនៅក្នុងសមាសធាតុទាំងអស់នេះ។ ផូស្វ័រគឺ pentavalent ។ សម្រាប់កាបូននៅក្នុង methane CH 4, methanol CH 3 OH, formaldehyde CH 2 O, អាស៊ីត formic HCOOH និងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (IV) CO 2 រដ្ឋអុកស៊ីតកម្មនៃកាបូនគឺ -4, -2, 0, +2 និង +4 រៀងគ្នាខណៈដែលបរិមាណនៃអាតូមកាបូននៅក្នុងសមាសធាតុទាំងអស់នេះគឺបួន។
ទោះបីជាការពិតដែលថាស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មគឺជាគំនិតធម្មតាក៏ដោយវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការតែងប្រតិកម្ម redox ។
៧.២.២. ភ្នាក់ងារកត់សុី និងកាត់បន្ថយសំខាន់បំផុត
ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មធម្មតាគឺ៖
1. សារធាតុសាមញ្ញអាតូមរបស់វាមានអេឡិចត្រូនិកខ្ពស់។ ដំបូងបង្អស់ទាំងនេះគឺជាធាតុនៃក្រុមរងសំខាន់ៗ VI និង ក្រុម VIIតារាងតាមកាលកំណត់៖ អុកស៊ីសែន halogens ។ ក្នុងចំណោមសារធាតុសាមញ្ញ ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតគឺហ្វ្លុយអូរីន។
2. សមាសធាតុដែលមាន cations លោហៈមួយចំនួននៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់: Pb 4+, Fe 3+, Au 3+ ជាដើម។
3. សមាសធាតុដែលមាន anions ស្មុគ្រស្មាញមួយចំនួន ធាតុដែលស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មវិជ្ជមានខ្ពស់៖ 2–, –, ល។
ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយរួមមាន:
1. សារធាតុសាមញ្ញដែលអាតូមមាន electronegativity ទាបគឺជាលោហៈសកម្ម។ លក្ខណៈសម្បត្តិស្តារឡើងវិញលោហៈមិនមែនលោហធាតុ ដូចជាអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនក៏អាចដាក់តាំងបង្ហាញផងដែរ។
2. សមាសធាតុលោហៈមួយចំនួនដែលមាន cations (Sn 2+, Fe 2+, Cr 2+) ដែលតាមរយៈការបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង អាចបង្កើនស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់ពួកគេ។
3. សមាសធាតុមួយចំនួនដែលមានអ៊ីយ៉ុងសាមញ្ញដូចជា I – , S 2– ។
4. សមាសធាតុដែលមានអ៊ីយ៉ុងស្មុគ្រស្មាញ (S 4+ O 3) 2–, (НР 3+ O 3) 2– ដែលក្នុងនោះធាតុអាចដោយការបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង បង្កើនពួកវា។ សញ្ញាបត្រវិជ្ជមានអុកស៊ីតកម្ម។
IN ការអនុវត្តមន្ទីរពិសោធន៍ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដែលប្រើជាទូទៅបំផុតគឺ៖
ប៉ូតាស្យូម permanganate (KMnO 4);
ប៉ូតាស្យូម dichromate (K 2 Cr 2 O 7);
អាស៊ីតនីទ្រីក (HNO 3);
ប្រមូលផ្តុំ អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរី(H 2 SO 4);
អ៊ីដ្រូសែន peroxide (H 2 O 2);
អុកស៊ីដនៃម៉ង់ហ្គាណែស (IV) និងសំណ (IV) (MnO 2, PbO 2);
ប៉ូតាស្យូមនីត្រាតរលាយ (KNO 3) និងការរលាយនៃនីត្រាតមួយចំនួនផ្សេងទៀត។
ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយដែលប្រើក្នុងការអនុវត្តមន្ទីរពិសោធន៍រួមមាន:
- ម៉ាញេស្យូម (Mg), អាលុយមីញ៉ូម (Al) និងលោហៈសកម្មផ្សេងទៀត;
- អ៊ីដ្រូសែន (H 2) និងកាបូន (C);
- ប៉ូតាស្យូមអ៊ីយ៉ូត (KI);
- សូដ្យូមស៊ុលហ្វីត (Na 2 S) និងអ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វីត (H 2 S);
- សូដ្យូមស៊ុលហ្វីត (Na 2 SO 3);
- ក្លរួសំណប៉ាហាំង (SnCl 2) ។
៧.២.៣. ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្ម redox
ប្រតិកម្ម Redox ជាធម្មតាត្រូវបានបែងចែកទៅជាបីប្រភេទ៖ ប្រតិកម្មអន្តរម៉ូលេគុល អន្តរម៉ូលេគុល និងប្រតិកម្មមិនសមាមាត្រ (ការកត់សុីដោយខ្លួនឯង - ការកាត់បន្ថយដោយខ្លួនឯង) ។
ប្រតិកម្មអន្តរម៉ូលេគុលកើតឡើងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាតូមដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងម៉ូលេគុលផ្សេងគ្នា។ ឧទាហរណ៍៖
2 Al + Fe 2 O 3 Al 2 O 3 + 2 Fe,
C + 4 HNO 3(conc) = CO 2 + 4 NO 2 + 2 H 2 O ។
TO ប្រតិកម្ម intramolecularទាំងនេះគឺជាប្រតិកម្មដែលភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម និងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយគឺជាផ្នែកមួយនៃម៉ូលេគុលដូចគ្នា ឧទាហរណ៍៖
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4 H 2 O ,
2 KNO 3 2 KNO 2 + O 2 ។
IN ប្រតិកម្មមិនសមាមាត្រ(self-oxidation-self-reduction) អាតូម (អ៊ីយ៉ុង) នៃធាតុដូចគ្នា គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម និងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ៖
Cl 2 + 2 KOH KCl + KClO + H 2 O,
2 NO 2 + 2 NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O ។
៧.២.៤. ច្បាប់ជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការតែងប្រតិកម្ម redox
សមាសភាពនៃប្រតិកម្ម redox ត្រូវបានអនុវត្តតាមជំហានដែលបានបង្ហាញក្នុងតារាង។ ៧.២.
តារាង 7.2
ដំណាក់កាលនៃការចងក្រងសមីការសម្រាប់ប្រតិកម្ម redox
សកម្មភាព |
|
កំណត់ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម និងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ។ |
|
កំណត់ផលិតផលនៃប្រតិកម្ម redox ។ |
|
បង្កើតតុល្យភាពអេឡិចត្រុង ហើយប្រើវាដើម្បីផ្តល់មេគុណសម្រាប់សារធាតុដែលផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វា។ |
|
រៀបចំមេគុណសម្រាប់សារធាតុផ្សេងទៀតដែលចូលរួម និងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រតិកម្ម redox ។ |
|
ពិនិត្យភាពត្រឹមត្រូវនៃមេគុណដោយរាប់ចំនួនសារធាតុនៃអាតូម (ជាធម្មតាអ៊ីដ្រូសែន និងអុកស៊ីហ៊្សែន) ដែលមានទីតាំងនៅខាងឆ្វេង និងខាងស្តាំនៃសមីការប្រតិកម្ម។ |
ចូរយើងពិចារណាអំពីច្បាប់សម្រាប់បង្កើតប្រតិកម្ម redox ដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃអន្តរកម្មនៃប៉ូតាស្យូមស៊ុលហ្វីតជាមួយប៉ូតាស្យូម permanganate នៅក្នុងបរិយាកាសអាសុីត៖
1. ការកំណត់ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម និងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ
មានទីតាំងនៅ សញ្ញាបត្រខ្ពស់បំផុតអុកស៊ីតកម្មម៉ង់ហ្គាណែសមិនអាចបោះបង់ចោលអេឡិចត្រុងបានទេ។ Mn 7+ នឹងទទួលយកអេឡិចត្រុង, i.e. គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម។
អ៊ីយ៉ុង S 4+ អាចបរិច្ចាគអេឡិចត្រុងពីរហើយចូលទៅក្នុង S 6+, i.e. គឺជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ។ ដូច្នេះនៅក្នុងប្រតិកម្មដែលកំពុងពិចារណា K 2 SO 3 គឺជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ ហើយ KMnO 4 គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម។
2. ការបង្កើតផលិតផលប្រតិកម្ម
K2SO3 + KMnO4 + H2SO4?
តាមរយៈការបរិច្ចាគអេឡិចត្រុងពីរទៅអេឡិចត្រុង S 4+ ក្លាយជា S 6+ ។ ប៉ូតាស្យូមស៊ុលហ្វីត (K 2 SO 3) ដូច្នេះប្រែទៅជាស៊ុលហ្វាត (K 2 SO 4) ។ នៅក្នុងបរិយាកាសអាសុីត Mn 7+ ទទួលយក 5 អេឡិចត្រុង ហើយនៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក (មធ្យម) បង្កើតជាម៉ង់ហ្គាណែសស៊ុលហ្វាត (MnSO 4) ។ ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនេះ ម៉ូលេគុលបន្ថែមនៃប៉ូតាស្យូមស៊ុលហ្វាតក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ (ដោយសារតែអ៊ីយ៉ុងប៉ូតាស្យូមរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសារធាតុ permanganate) ក៏ដូចជាម៉ូលេគុលទឹក។ ដូច្នេះ ប្រតិកម្មដែលកំពុងពិចារណានឹងត្រូវបានសរសេរជា៖
K 2 SO 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O ។
3. ការចងក្រងសមតុល្យអេឡិចត្រុង
ដើម្បីចងក្រងសមតុល្យអេឡិចត្រុង វាចាំបាច់ក្នុងការចង្អុលបង្ហាញស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មទាំងនោះដែលផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងប្រតិកម្មដែលកំពុងពិចារណា:
K 2 S 4+ O 3 + KMn 7+ O 4 + H 2 SO 4 = K 2 S 6+ O 4 + Mn 2+ SO 4 + H 2 O .
Mn 7+ + 5 e = Mn 2+ ;
S 4+ − 2 e = S 6+ ។
ចំនួនអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយត្រូវតែស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងដែលទទួលយកដោយភ្នាក់ងារកត់សុី។ ដូច្នេះ Mn 7+ ពីរ និង S 4+ ប្រាំនាក់ត្រូវតែចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម៖
Mn 7+ + 5 e = Mn 2+ 2,
S 4+ − 2 e = S 6+ 5 ។
ដូច្នេះចំនួនអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ (10) នឹងស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងដែលទទួលយកដោយភ្នាក់ងារកត់សុី (10) ។
4. ការរៀបចំមេគុណក្នុងសមីការប្រតិកម្ម
ដោយអនុលោមតាមតុល្យភាពនៃអេឡិចត្រុងវាចាំបាច់ត្រូវដាក់មេគុណ 5 នៅពីមុខ K 2 SO 3 និង 2 នៅពីមុខ KMnO 4 ។ នៅផ្នែកខាងស្តាំទល់មុខប៉ូតាស្យូមស៊ុលហ្វាតយើងកំណត់មេគុណ 6 ។ ចាប់តាំងពីម៉ូលេគុលមួយត្រូវបានបន្ថែមទៅម៉ូលេគុល K 2 SO 4 ចំនួនប្រាំដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលអុកស៊ីតកម្មនៃប៉ូតាស្យូមស៊ុលហ្វីត K 2 SO 4 ដែលជាលទ្ធផលនៃការភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុងប៉ូតាស្យូមរួមបញ្ចូលនៅក្នុង permanganate ។ ចាប់តាំងពីប្រតិកម្មពាក់ព័ន្ធ ពីរម៉ូលេគុល permanganate នៅខាងស្តាំក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ។ ពីរម៉ូលេគុលម៉ង់ហ្គាណែសស៊ុលហ្វាត។ ដើម្បីចងផលិតផលប្រតិកម្ម (អ៊ីយ៉ុងប៉ូតាស្យូមនិងម៉ង់ហ្គាណែសរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសារធាតុ permanganate) វាចាំបាច់។ បីម៉ូលេគុលនៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក ដូច្នេះជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្ម បីម៉ូលេគុលទឹក។ ទីបំផុតយើងទទួលបាន៖
5 K 2 SO 3 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 = 6 K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 3 H 2 O ។
5. ពិនិត្យភាពត្រឹមត្រូវនៃមេគុណនៅក្នុងសមីការប្រតិកម្ម
ចំនួនអាតូមអុកស៊ីសែននៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃសមីការប្រតិកម្មគឺ៖
5 3 + 2 4 + 3 4 = 35 ។
នៅខាងស្តាំលេខនេះនឹងមានៈ
6 4 + 2 4 + 3 1 = 35 ។
ចំនួនអាតូមអ៊ីដ្រូសែននៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃសមីការប្រតិកម្មគឺប្រាំមួយ ហើយត្រូវគ្នាទៅនឹងចំនួនអាតូមទាំងនេះនៅផ្នែកខាងស្តាំនៃសមីការប្រតិកម្ម។
៧.២.៥. ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្ម redox ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការកត់សុី និងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយធម្មតា។
៧.២.៥.១. ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្មអន្តរម៉ូលេគុល
ខាងក្រោមនេះជាឧទាហរណ៍ យើងពិចារណាប្រតិកម្ម redox ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងប៉ូតាស្យូម permanganate ប៉ូតាស្យូម dichromate អ៊ីដ្រូសែន peroxide ប៉ូតាស្យូម nitrite ប៉ូតាស្យូមអ៊ីយ៉ូត និងប៉ូតាស្យូមស៊ុលហ្វីត។ ប្រតិកម្ម Redox ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងសារធាតុអុកស៊ីតកម្ម និងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយធម្មតាផ្សេងទៀតត្រូវបានពិភាក្សានៅក្នុងផ្នែកទីពីរនៃសៀវភៅណែនាំ ("គីមីវិទ្យាអសរីរាង្គ")។
ប្រតិកម្ម Redox ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងសារធាតុប៉ូតាស្យូម permanganate
អាស្រ័យលើបរិស្ថាន (អាស៊ីតអព្យាក្រឹតអាល់កាឡាំង) ប៉ូតាស្យូម permanganate ដើរតួជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មផ្តល់ឱ្យ ផលិតផលផ្សេងៗការងើបឡើងវិញ, រូបភព។ ៧.១.
អង្ករ។ ៧.១. ការបង្កើតផលិតផលកាត់បន្ថយប៉ូតាស្យូម permanganate នៅក្នុង បរិស្ថានផ្សេងគ្នា
ខាងក្រោមនេះគឺជាប្រតិកម្មរបស់ KMnO 4 ជាមួយនឹងប៉ូតាស្យូមស៊ុលហ្វីតជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយនៅក្នុងបរិយាកាសផ្សេងៗ ដែលបង្ហាញពីគ្រោងការណ៍រូបភាព។ ៧.១. នៅក្នុងប្រតិកម្មទាំងនេះផលិតផលអុកស៊ីតកម្មនៃអ៊ីយ៉ុងស៊ុលហ្វីតគឺ ស្ពាន់ធ័រដោយឥតគិតថ្លៃ. IN បរិស្ថានអាល់កាឡាំងម៉ូលេគុល KOH មិនចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មទេប៉ុន្តែកំណត់តែផលិតផលកាត់បន្ថយនៃប៉ូតាស្យូម permanganate ។
5 K 2 S + 2 KMnO 4 + 8 H 2 SO 4 = 5 S + 2 MnSO 4 + 6 K 2 SO 4 + 8 H 2 O ,
3 K 2 S + 2 KMnO 4 + 4 H 2 O 2 MnO 2 + 3 S + 8 KOH,
K 2 S + 2 KMnO ៤ – (KOH) 2 K 2 MnO 4 + S .
ប្រតិកម្ម Redox ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងប៉ូតាស្យូម dichromate
នៅក្នុងបរិយាកាសអាស៊ីតប៉ូតាស្យូម dichromate គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដ៏រឹងមាំ។ ល្បាយនៃ K 2 Cr 2 O 7 និងប្រមូលផ្តុំ H 2 SO 4 (chromium) ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការអនុវត្តមន្ទីរពិសោធន៍ជាភ្នាក់ងារកត់សុី។ អន្តរកម្មជាមួយភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ ម៉ូលេគុលមួយនៃប៉ូតាស្យូម dichromate ទទួលយកអេឡិចត្រុងប្រាំមួយ បង្កើតជាសមាសធាតុក្រូមីញ៉ូម trivalent៖
6 FeSO 4 +K 2 Cr 2 O 7 +7 H 2 SO 4 = 3 Fe 2 (SO 4) 3 +Cr 2 (SO 4) 3 +K 2 SO 4 +7 H 2 O;
6 KI + K 2 Cr 2 O 7 + 7 H 2 SO 4 = 3 I 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + 4 K 2 SO 4 + 7 H 2 O ។
ប្រតិកម្ម Redox ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងអ៊ីដ្រូសែន peroxide និងប៉ូតាស្យូមនីត្រាត
អ៊ីដ្រូសែន peroxide និងប៉ូតាស្យូមនីត្រាតបង្ហាញជាចម្បង លក្ខណៈសម្បត្តិអុកស៊ីតកម្ម:
H 2 S + H 2 O 2 = S + 2 H 2 O,
2 KI + 2 KNO 2 + 2 H 2 SO 4 = I 2 + 2 K 2 SO 4 + H 2 O ,
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលមានអន្តរកម្មជាមួយភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មខ្លាំង (ដូចជាឧទាហរណ៍ KMnO 4) អ៊ីដ្រូសែន peroxide និងប៉ូតាស្យូមនីត្រាតដើរតួជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ៖
5 H 2 O 2 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 = 5 O 2 + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O ,
5 KNO 2 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 = 5 KNO 3 + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3 H 2 O ។
គួរកត់សំគាល់ថាអ៊ីដ្រូសែន peroxide អាស្រ័យលើបរិស្ថានត្រូវបានកាត់បន្ថយយោងទៅតាមគ្រោងការណ៍រូបភាព។ ៧.២.
អង្ករ។ ៧.២. ផលិតផលកាត់បន្ថយអ៊ីដ្រូសែន peroxide ដែលអាចធ្វើទៅបាន
ក្នុងករណីនេះ ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មទឹក ឬអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្កើតឡើង៖
2 FeSO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 2 H 2 O ,
2 KI + H 2 O 2 = I 2 + 2 KOH ។
៧.២.៥.២. ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្ម intramolecular
ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មខាងក្នុងជាធម្មតាកើតឡើងនៅពេលដែលសារធាតុដែលម៉ូលេគុលមានសារធាតុកាត់បន្ថយ និងភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មត្រូវបានកំដៅ។ ឧទាហរណ៏នៃប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មនៃការកាត់បន្ថយ intramolecular គឺជាដំណើរការ ការរំលាយកំដៅនីត្រាត និងប៉ូតាស្យូម permanganate៖
2 NaNO 3 2 NaNO 2 + O 2,
2 Cu(NO 3) 2 2 CuO + 4 NO 2 + O 2,
Hg (NO 3) 2 Hg + NO 2 + O 2,
2 KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ។
៧.២.៥.៣. ប្រតិកម្មមិនសមាមាត្រ
ដូចដែលបានកត់សម្គាល់ខាងលើ នៅក្នុងប្រតិកម្មមិនសមាមាត្រ អាតូមដូចគ្នា (អ៊ីយ៉ុង) គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម និងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ។ ចូរយើងពិចារណាដំណើរការនៃការបង្កើតប្រតិកម្មប្រភេទនេះដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃអន្តរកម្មនៃស្ពាន់ធ័រជាមួយអាល់កាឡាំង។
លក្ខណៈអុកស៊ីតកម្មនៃស្ពាន់ធ័រ៖ – 2, 0, +4 និង +6 ។ ដើរតួជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ សារធាតុស្ពាន់ធ័រផ្តល់អេឡិចត្រុងចំនួន 4៖
ស o – 4e = S 4+ ។
ស្ពាន់ធ័រ – ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មទទួលយកអេឡិចត្រុងពីរ៖
S o + 2е = S 2– ។
ដូច្នេះ ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនៃសមាមាត្រស្ពាន់ធ័រ សមាសធាតុត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃធាតុគឺ – 2 និងស្តាំ +4:
3 S + 6 KOH = 2 K 2 S + K 2 SO 3 + 3 H 2 O ។
នៅពេលដែលអុកស៊ីដអាសូត (IV) មិនត្រូវបានសមាមាត្រនៅក្នុងអាល់កាឡាំង nitrite និង nitrate ត្រូវបានទទួល - សមាសធាតុដែលស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃអាសូតគឺ +3 និង +5 រៀងគ្នា:
2 N 4+ O 2 + 2 KOH = KN 3+ O 2 + KN 5+ O 3 + H 2 O ,
សមាមាត្រនៃក្លរីននៅក្នុងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងត្រជាក់នាំឱ្យមានការបង្កើត hypochlorite ហើយនៅក្នុងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងក្តៅ - ក្លរ៖
Cl 0 2 + 2 KOH = KCl – + KCl + O + H 2 O,
Cl 0 2 + 6 KOH 5 KCl – + KCl 5+ O 3 + 3H 2 O ។
៧.៣. អេឡិចត្រូលីស
ដំណើរការ redox ដែលកើតឡើងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ ឬរលាយនៅពេលដែលចរន្តអគ្គិសនីដោយផ្ទាល់ឆ្លងកាត់ពួកវាត្រូវបានគេហៅថា electrolysis ។ ក្នុងករណីនេះការកត់សុីនៃ anions កើតឡើងនៅអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន (anode) ។ Cations ត្រូវបានកាត់បន្ថយនៅអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន (cathode) ។
2 Na 2 CO 3 4 Na + O 2 + 2CO 2 ។
ជាមួយនឹងអេឡិចត្រូលីត ដំណោះស្រាយ aqueousអេឡិចត្រូលីតរួមជាមួយនឹងការបំប្លែងសារធាតុរំលាយអាចកើតឡើង ដំណើរការអេឡិចត្រូគីមីដោយមានការចូលរួមពីអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែននៃទឹក៖
cathode (–): 2 Н + + 2е = Н 2,
anode (+): 4 OH – – 4e = O 2 + 2 H 2 O ។
ក្នុងករណីនេះដំណើរការកាត់បន្ថយនៅ cathode កើតឡើងដូចខាងក្រោម:
1. Cations លោហៈធាតុសកម្ម(រហូតដល់អាល់ 3+ រួមបញ្ចូល) មិនត្រូវបានកាត់បន្ថយនៅ cathode អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានកាត់បន្ថយជំនួសវិញ។
2. ជាតិដែកដែលមានទីតាំងនៅជួរនៃស្តង់ដារមួយ។ សក្តានុពលអេឡិចត្រូត(នៅក្នុងស៊េរីវ៉ុល) ទៅខាងស្តាំនៃអ៊ីដ្រូសែនក្នុងអំឡុងពេលអេឡិចត្រូលីតពួកគេត្រូវបានកាត់បន្ថយនៅ cathode ទៅជាលោហធាតុដោយឥតគិតថ្លៃ។
3. cations លោហៈដែលស្ថិតនៅចន្លោះ Al 3+ និង H+ ត្រូវបានកាត់បន្ថយនៅ cathode ក្នុងពេលដំណាលគ្នាជាមួយនឹង cation អ៊ីដ្រូសែន។
ដំណើរការដែលកើតឡើងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous នៅ anode អាស្រ័យលើសារធាតុដែល anode ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ មាន anodes ដែលមិនអាចរលាយបាន ( និចលភាព) និងរលាយ ( សកម្ម) ក្រាហ្វិចឬផ្លាទីនត្រូវបានប្រើជាសម្ភារៈនៃ anodes inert ។ anodes រលាយត្រូវបានផលិតចេញពីទង់ដែងស័ង្កសីនិងលោហធាតុផ្សេងទៀត។
ក្នុងអំឡុងពេលអេឡិចត្រូលីសនៃដំណោះស្រាយជាមួយ anode និចលភាពផលិតផលខាងក្រោមអាចត្រូវបានបង្កើតឡើង:
1. នៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុង halide ត្រូវបានកត់សុី នោះ halogens ឥតគិតថ្លៃត្រូវបានបញ្ចេញ។
2. កំឡុងពេល electrolysis នៃដំណោះស្រាយដែលមាន anions SO 2 2–, NO 3 –, PO 4 3–, oxygen ត្រូវបានបញ្ចេញ, i.e. វាមិនមែនជាអ៊ីយ៉ុងទាំងនេះដែលត្រូវបានកត់សុីនៅអាណូតទេ ប៉ុន្តែជាម៉ូលេគុលទឹក។
ដោយពិចារណាលើច្បាប់ខាងលើ ចូរយើងពិចារណាជាឧទាហរណ៍ អេឡិចត្រូលីសនៃដំណោះស្រាយ aqueous នៃ NaCl, CuSO 4 និង KOH ជាមួយនឹងអេឡិចត្រូតអសកម្ម។
១). នៅក្នុងដំណោះស្រាយ សូដ្យូមក្លរួបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុង។