§3. Reaksiya tenglamasi va uni yozish

O'zaro ta'sir vodorod bilan kislorod, Ser Genri Kavendish o'rnatganidek, suvning paydo bo'lishiga olib keladi. Keling, qanday yozishni o'rganish uchun ushbu oddiy misoldan foydalanamiz kimyoviy reaksiyalar tenglamalari.
Nimadan keladi vodorod va kislorod, biz allaqachon bilamiz:

H 2 + O 2 → H 2 O

Endi biz kimyoviy reaktsiyalarda kimyoviy elementlarning atomlari yo'q bo'lib ketmasligini va yo'qdan paydo bo'lmasligini, bir-biriga aylanmasligini, balki yangi kombinatsiyalarda birlashtiring yangi molekulalar hosil qiladi. Bu shuni anglatadiki, har bir turdagi atomlarning kimyoviy reaktsiyasi tenglamasida bir xil raqam bo'lishi kerak oldin reaktsiyalar ( chap teng belgisidan) va keyin reaktsiyaning oxiri ( o'ngda teng belgisidan), shunga o'xshash:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Bu shunday reaksiya tenglamasi - moddalar va koeffitsientlar formulalaridan foydalangan holda davom etayotgan kimyoviy reaktsiyaning shartli yozuvi.

Bu yuqoridagi reaktsiyada degan ma'noni anglatadi ikki mol vodorod bilan reaksiyaga kirishishi kerak bir mol tomonidan kislorod, va natija bo'ladi ikki mol suv.

O'zaro ta'sir vodorod bilan kislorod- umuman oddiy jarayon emas. Bu elementlarning oksidlanish darajalarining o'zgarishiga olib keladi. Bunday tenglamalarda koeffitsientlarni tanlash uchun odatda usuldan foydalaniladi " elektron balans".

Suv vodorod va kisloroddan hosil bo'lganda, bu shuni anglatadi vodorod dan oksidlanish darajasini o'zgartirdi 0 oldin +I, a kislorod-dan 0 oldin −II. Shu bilan birga, bir nechta (n) elektronlar:

Bu yerda vodorod beruvchi elektronlar xizmat qiladi kamaytiruvchi vosita, va kislorodni qabul qiluvchi elektronlar - oksidlovchi vosita.

Oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar

Endi elektronlarni berish va qabul qilish jarayonlari alohida-alohida qanday ko'rinishini ko'rib chiqamiz. Vodorod, "qaroqchi" - kislorod bilan uchrashib, barcha mulkini - ikkita elektronni yo'qotadi va uning oksidlanish darajasi teng bo'ladi. +I:

H 2 0 − 2 e− = 2N + I

sodir bo'ldi oksidlanish yarim reaksiya tenglamasi vodorod.

Va bandit kislorod Taxminan 2, baxtsiz vodoroddan oxirgi elektronlarni olib, o'zining yangi oksidlanish holatidan juda mamnun. -II:

O 2 + 4 e− = 2O −II

Bu qaytarilish yarim reaksiya tenglamasi kislorod.

Qo'shimcha qilish kerakki, "bandit" ham, uning "qurboni" ham kimyoviy o'ziga xosligini va oddiy moddalardan - diatomik molekulalarga ega gazlarni yo'qotgan. H 2 va Taxminan 2 yangi kimyoviy moddaning tarkibiy qismlariga aylandi - suv H 2 O.

Keyinchalik, biz quyidagicha bahslashamiz: qaytaruvchi oksidlovchi banditga qancha elektron bergan bo'lsa, u shunchalik ko'p olgan. Qaytaruvchi tomonidan berilgan elektronlar soni oksidlovchi tomonidan qabul qilingan elektronlar soniga teng bo'lishi kerak..

Demak, kerak elektronlar sonini tenglashtiring birinchi va ikkinchi yarim reaksiyalarda. Kimyoda yarim reaksiyalar tenglamalarini yozishning quyidagi shartli shakli qabul qilinadi:

	2 H 2 0 − 2 e− = 2N + I
	1 O 2 0 + 4 e− = 2O −II

Bu erda jingalak qavsning chap tomonidagi 2 va 1 raqamlari berilgan va qabul qilingan elektronlar soni teng bo'lishini ta'minlashga yordam beradigan omillardir. Yarim reaksiyalar tenglamalarida 2 ta elektron berilgan, 4 ta qabul qilinganligini hisobga olamiz.Qabul qilingan va berilgan elektronlar sonini tenglashtirish uchun eng kichik umumiy karrali va qoʻshimcha omillar topiladi. Bizning holatda, eng kichik umumiy ko'paytma 4. Qo'shimcha omillar vodorod uchun 2 (4: 2 = 2) va kislorod uchun - 1 (4: 4 = 1) bo'ladi.
Olingan ko'paytmalar kelajakdagi reaktsiya tenglamasining koeffitsientlari bo'lib xizmat qiladi:

2H 2 0 + O 2 0 \u003d 2H 2 + I O -II

Vodorod oksidlangan nafaqat uchrashganda kislorod. Vodorodga taxminan bir xil ta'sir va ftor F2, halogen va mashhur "qaroqchi" va ko'rinishda zararsiz azot N 2:

H 2 0 + F 2 0 = 2H + I F -I

3H 2 0 + N 2 0 \u003d 2N -III H 3 + I

Buning natijasida vodorod ftorid HF yoki ammiak NH3.

Ikkala birikmada ham oksidlanish darajasi vodorod tenglashadi +I, chunki u molekuladagi sheriklarni boshqa birovning elektron yaxshiligiga "ochko'z" qiladi, yuqori elektronegativlik bilan - ftor F va azot N. Da azot elektromanfiylik qiymati uchta shartli birlikka teng deb hisoblanadi va y ftor umuman olganda, barcha kimyoviy elementlar orasida eng yuqori elektromanfiylik to'rt birlikdir. Shuning uchun ular kambag'al vodorod atomini hech qanday elektron muhitsiz qoldirishlari ajablanarli emas.

Lekin vodorod balki tiklash- elektronlarni qabul qilish. Agar ishqoriy metallar yoki elektromanfiyligi vodorodnikidan past bo'lgan kaltsiy u bilan reaksiyaga kirishsa, bu sodir bo'ladi.

Suv (vodorod oksidi) kimyoviy formulasi H 2 O bo'lgan ikkilik noorganik birikmadir. Suv molekulasi ikki vodorod atomi va bir kisloroddan iborat bo'lib, ular bir-biriga kovalent aloqa bilan bog'langan.

Vodorod peroksid.

Fizikaviy va kimyoviy xossalari

Suvning fizik va kimyoviy xossalari H 2 O molekulalarining kimyoviy, elektron va fazoviy tuzilishi bilan belgilanadi.

H 2 0 molekulasidagi H va O atomlari barqaror oksidlanish darajasida, mos ravishda +1 va -2; shuning uchun suv aniq oksidlovchi yoki qaytaruvchi xususiyatlarni ko'rsatmaydi. E'tibor bering: metall gidridlarda vodorod -1 oksidlanish darajasida.

H 2 O molekulasi burchakli tuzilishga ega. H-O aloqalari juda qutblidir. O atomida ortiqcha manfiy zaryad, H atomida esa ortiqcha musbat zaryad bor. Umuman olganda, H 2 O molekulasi qutbli, ya'ni. dipol. Bu suvning ionli va qutbli moddalar uchun yaxshi erituvchi ekanligini tushuntiradi.

H va O atomlarida ortiqcha zaryadlarning mavjudligi, shuningdek, O atomlarida bo'linmagan elektron juftliklari suv molekulalari o'rtasida vodorod aloqalarining paydo bo'lishiga olib keladi, buning natijasida ular assotsiatsiyalarga birlashadi. Ushbu assotsiatsiyalarning mavjudligi mp ning anomal yuqori qiymatlarini tushuntiradi. va boshqalar kip. suv.

Vodorod aloqalarining shakllanishi bilan bir qatorda, H 2 O molekulalarining bir-biriga o'zaro ta'siri natijasi ularning o'z-o'zini ionlanishidir:
bir molekulada qutbli O-H bog'ining geterolitik uzilishi sodir bo'ladi va ajralib chiqqan proton boshqa molekulaning kislorod atomiga qo'shiladi. Olingan gidroksoniy ioni H 3 O + asosan gidratlangan vodorod ioni H + H 2 O dir, shuning uchun suvning o'z-o'zini ionlash tenglamasi quyidagicha soddalashtirilgan:

H 2 O ↔ H + + OH -

Suvning dissotsilanish konstantasi juda kichik:

Bu shuni ko'rsatadiki, suv juda oz miqdorda ionlarga ajraladi va shuning uchun ajralmagan H 2 O molekulalarining konsentratsiyasi deyarli doimiy:

Toza suvda [H + ] = [OH - ] = 10 -7 mol / l. Bu shuni anglatadiki, suv juda zaif amfoter elektrolit bo'lib, u sezilarli darajada kislotali va asosli xususiyatlarni ko'rsatmaydi.
Biroq, suv unda erigan elektrolitlarga kuchli ionlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi. Suv dipollari ta'sirida erigan moddalar molekulalaridagi qutbli kovalent bog'lanishlar ionlarga aylanadi, ionlar gidratlanadi, ular orasidagi bog'lanishlar zaiflashadi, natijada elektrolitik dissotsiatsiya sodir bo'ladi. Misol uchun:
HCl + H 2 O - H 3 O + + Cl -

(kuchli elektrolitlar)

(yoki hidratsiyadan tashqari: HCl → H + + Cl -)

CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + (zaif elektrolit)

(yoki CH 3 COOH ↔ CH 3 COO - + H +)

Bronsted-Lowri kislotalar va asoslar nazariyasiga ko'ra, bu jarayonlarda suv asos (proton qabul qiluvchi) xususiyatlarini namoyon qiladi. Xuddi shu nazariyaga ko'ra, suv, masalan, ammiak va aminlar bilan reaksiyalarda kislota (proton donori) rolini o'ynaydi:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 + + OH -

CH 3 NH 2 + H 2 O ↔ CH 3 NH 3 + + OH -

Suv ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

I. Suv oksidlovchi rolini o'ynaydigan reaksiyalar

Bu reaktsiyalar faqat kuchli qaytaruvchi moddalar bilan mumkin, ular suv molekulalarining bir qismi bo'lgan vodorod ionlarini erkin vodorodga kamaytirishga qodir.

1) Metallar bilan o'zaro ta'siri

a) Oddiy sharoitda H 2 O faqat gidroksidi bilan o'zaro ta'sir qiladi. va ishqoriy-er. metallar:

2Na + 2H + 2 O \u003d 2NaOH + H 0 2

Ca + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 0 2

b) Yuqori haroratlarda H 2 O boshqa metallar bilan ham reaksiyaga kirishadi, masalan:

Mg + 2H + 2 O \u003d Mg (OH) 2 + H 0 2

3Fe + 4H + 2 O \u003d Fe 2 O 4 + 4H 0 2

c) Al va Zn ishqorlar ishtirokida H 2 ni suvdan siqib chiqaradi:

2Al + 6H + 2 O + 2NaOH \u003d 2Na + 3H 0 2

2) EO past bo'lgan metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'sir qilish (reaktsiya og'ir sharoitlarda sodir bo'ladi)

C + H + 2 O \u003d CO + H 0 2 ("suv gazi")

2P + 6H + 2 O \u003d 2HPO 3 + 5H 0 2

Ishqorlar mavjudligida kremniy vodorodni suvdan siqib chiqaradi:

Si + H + 2 O + 2NaOH \u003d Na 2 SiO 3 + 2H 0 2

3) Metall gidridlar bilan o'zaro ta'siri

NaH + H + 2 O \u003d NaOH + H 0 2

CaH 2 + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 0 2

4) Uglerod oksidi va metan bilan o'zaro ta'siri

CO + H + 2 O \u003d CO 2 + H 0 2

2CH 4 + O 2 + 2H + 2 O \u003d 2CO 2 + 6H 0 2

Reaksiyalar sanoatda vodorod olish uchun ishlatiladi.

II. Suv qaytaruvchi vosita sifatida harakat qiladigan reaktsiyalar

Bu reaktsiyalar faqat suvning bir qismi bo'lgan kislorod CO CO -2 ni erkin kislorod O 2 yoki peroksid anionlari 2-gacha oksidlashga qodir bo'lgan juda kuchli oksidlovchi moddalar bilan mumkin. Istisno holatda (F 2 bilan reaksiyada) kislorod c o bilan hosil bo'ladi. +2.

1) Ftor bilan o'zaro ta'siri

2F 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HF

2F 2 + H 2 O -2 \u003d O +2 F 2 + 2HF

2) Atom kislorod bilan o'zaro ta'siri

H 2 O -2 + O \u003d H 2 O - 2

3) Xlor bilan o'zaro ta'siri

Yuqori T da teskari reaktsiya sodir bo'ladi

2Cl 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HCl

III. Molekulyar oksidlanish reaksiyalari - suvning qaytarilishi.

Elektr toki yoki yuqori harorat ta'sirida suv vodorod va kislorodga parchalanishi mumkin:

2H + 2 O -2 \u003d 2H 0 2 + O 0 2

Termik parchalanish teskari jarayondir; suvning termal parchalanish darajasi past.

Hidratsiya reaktsiyalari

I. Ionlarning hidratsiyasi. Suvli eritmalarda elektrolitlarning dissotsiatsiyasida hosil bo'lgan ionlar ma'lum miqdordagi suv molekulalarini biriktiradi va gidratlangan ionlar shaklida mavjud. Ba'zi ionlar suv molekulalari bilan shunday kuchli bog'lanish hosil qiladiki, ularning gidratlari nafaqat eritmada, balki qattiq holatda ham bo'lishi mumkin. Bu CuSO4 5H 2 O, FeSO 4 7H 2 O va boshqalar kabi kristalli gidratlarning, shuningdek, akvakomplekslarning: CI 3, Br 4 va boshqalar shakllanishini tushuntiradi.

II. Oksidlarning hidratsiyasi

III. Ko'p bog'larni o'z ichiga olgan organik birikmalarning hidratsiyasi

Gidroliz reaktsiyalari

I. Tuzlarning gidrolizi

Qaytariladigan gidroliz:

a) tuz kationiga ko'ra

Fe 3+ + H 2 O \u003d FeOH 2+ + H +; (kislotali muhit. pH

b) tuz anioni bilan

CO 3 2- + H 2 O \u003d HCO 3 - + OH -; (ishqoriy muhit. pH > 7)

v) tuzning kationi va anioni bilan

NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O \u003d NH 4 OH + CH 3 COOH (neytralga yaqin muhit)

Qaytarib bo'lmaydigan gidroliz:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

II. Metall karbidlarning gidrolizi

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 ↓ + 3CH 4 netan

CaC 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2 asetilen

III. Silisidlar, nitridlar, fosfidlarning gidrolizlanishi

Mg 2 Si + 4H 2 O \u003d 2Mg (OH) 2 ↓ + SiH 4 silan

Ca 3 N 2 + 6H 2 O \u003d ZCa (OH) 2 + 2NH 3 ammiak

Cu 3 P 2 + 6H 2 O \u003d ZCu (OH) 2 + 2PH 3 fosfin

IV. Galogenlarning gidrolizi

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO

Br 2 + H 2 O \u003d HBr + HBrO

V. Organik birikmalarning gidrolizi

Organik moddalar sinflari	Gidroliz mahsulotlari (organik)
Galogenalkanlar (alkil galogenidlar)
Arilgalogenidlar
Dihaloalkanlar	Aldegidlar yoki ketonlar
Metall alkogolatlar
Karboksilik kislota halidlari	karboksilik kislotalar
Karboksilik kislotalarning angidridlari	karboksilik kislotalar
Karboksilik kislotalarning efirlari	Karboksilik kislotalar va spirtlar
	Glitserin va undan yuqori karboksilik kislotalar
Di- va polisaxaridlar	Monosaxaridlar
Peptidlar va oqsillar	a-aminokislotalar
Nuklein kislotalar

2. Reaksiyaning kinetik tenglamasini yozing: 2H2 + O2 = 2H2O. 3. Harorat koeffitsienti 3 ga, harorat esa 30 gradusga oshirilsa, reaksiya tezligi necha marta ortadi? 4. Harorat 40 darajaga ko'tarilganda, reaktsiya tezligi 16 marta oshadi. Harorat koeffitsientini aniqlang.

"Reaksiya tezligi" taqdimotidan 12-rasm"Reaksiyalar" mavzusidagi kimyo darslariga

O'lchamlari: 960 x 720 piksel, format: jpg. Kimyo darsi uchun rasmni bepul yuklab olish uchun rasmni o'ng tugmasini bosing va "Rasmni boshqa saqlash ..." tugmasini bosing. Darsda rasmlarni ko'rsatish uchun siz "Reaction Speed.ppt" taqdimotini zip arxividagi barcha rasmlar bilan bepul yuklab olishingiz mumkin. Arxiv hajmi - 15 KB.

Taqdimot yuklab olish

Reaksiyalar

"Reaksiya tezligi" - Tezlikka ta'sir qiluvchi omillar. Biz nimani o'rgandik? Reaktivlar konsentratsiyasining ta'siri (bir hil tizimlar uchun) 3-qator. Harorat. Reaksiya tezligini nima aniqlaydi? 2. Reaksiyaning kinetik tenglamasini yozing: 2H2 + O2 = 2H2O. Katalizatorlar yoki inhibitorlarning mavjudligi. Muammoni hal qilish. Katalizatorlar va kataliz.

"Maddalar massasining saqlanish qonuni" - 1673 yil. Moddalar massasining saqlanish qonuni. Indeks. Indeks moddaning formula birligidagi atomlar sonini ko'rsatadi. Boyl singari rus olimi ham muhrlangan retortlarda tajribalar o'tkazdi. 1789 Qozibek bi nomidagi 36-son umumiy o’rta ta’lim maktabi. Robert Boyl. Koeffitsient. 5n2o. 1748 Kimyoviy formula. Darsning maqsadi: O`rgatish - moddalar massasining saqlanish qonunini tajriba yo`li bilan isbotlash.

"Radioaktiv o'zgarishlar" - Tarixning muhim bosqichlari. Yo'q - vaqtning dastlabki momentidagi radioaktiv yadrolar soni. t - parchalanish vaqti. Radioaktiv parchalanish qonuni. Tajriba. Yarim yemirilish davri nima? T - yarim yemirilish davri. Ruterford tadqiqoti. Qoidalardan xulosa. Radioaktiv moddaning atomlari o'z-o'zidan o'zgarishlarga duchor bo'ladi. Radioaktivlik tadqiqotlarining tarixdan oldingi tarixi.

“Kimyoviy reaksiyalar amaliy ish” - PPG. H2 - gaz, rangsiz, hidsiz, havodan engilroq. 4) Qora CuO qizil rangga aylanadi, probirka devorlarida H2O hosil bo'ladi. Probirkalar. 2) Sof H2 zerikarli pop bilan portlaydi, H2 nopokliklar bilan - qichqiriq ovozi. 3kcns+feci3=3kci+fe(cns)3 almashinadi. AI+HCI. Cu. Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2 almashtirish. Spirtli chiroq. Kimyoviy reaksiyalarning kuzatilgan belgilari.

"Reaksiyalar" - hidning ko'rinishlari. Kimyoviy reaksiya haqida asosiy tushuncha bering. Gaz chiqarish. Uskunalar: Eritmalar - xlorid kislota va ohak suvi, marmar parchasi. Uy vazifasini tekshirish. Murakkab moddalarga misollar keltiring? Kimyoning inson hayotidagi o'rni. Cho'kma hosil bo'lishi. Issiqlikning chiqishi yoki yutilishi.

"Elektrolitik dissotsilanish nazariyasi" - Barcha oddiy moddalar, barcha oksidlar va n/r kislotalar, asoslar va tuzlar. Svante Arrhenius. Eritmalardagi moddalar. Ion va kovalent qutbli bog'langan moddalar. Elektrolitik dissotsilanish nazariyasi (TED). TEDning II-qoidasi. Kovalent bog'lanishga ega bo'lgan moddalar: suv dipollarining orientatsiyasi?gidratlanish? ionlanish? dissotsiatsiya.

Mavzu bo'yicha jami 28 ta taqdimot mavjud

Hayot asosining mashhur formulasi - suv. Uning molekulasi H2O deb yozilgan ikkita vodorod atomi va bitta kisloroddan iborat. Agar kislorod ikki baravar ko'p bo'lsa, unda butunlay boshqa modda paydo bo'ladi - H2O2. Bu nima va hosil bo'lgan modda suvning "nisbiy" dan qanday farq qiladi?

H2O2 - bu modda nima?

Keling, bu haqda batafsilroq to'xtalib o'tamiz. H2O2 - vodorod periksning formulasi, ha, tirnalgan joylarni davolash uchun ishlatiladi, oq. Vodorod periks H2O2 - ilmiy.

Dezinfektsiyalash uchun 3% periks eritmasi ishlatiladi. Sof yoki konsentrlangan shaklda terining kimyoviy kuyishiga olib keladi. O'ttiz foiz peroksid eritmasi aks holda perhidrol deb ataladi; u ilgari sochni oqartirish uchun sartaroshxonada ishlatilgan. Uning kuygan terisi ham oqarib ketadi.

H2O2 ning kimyoviy xossalari

Vodorod periks "metall" ta'mga ega rangsiz suyuqlikdir. Bu yaxshi erituvchi va suvda, efirda, spirtda oson eriydi.

Uch va olti foizli peroksid eritmalari odatda o'ttiz foizli eritmani suyultirish orqali tayyorlanadi. Konsentrlangan H2O2 saqlanganda, modda kislorodning chiqishi bilan parchalanadi, shuning uchun portlashni oldini olish uchun uni mahkam yopiq idishlarda saqlamaslik kerak. Peroksid kontsentratsiyasining pasayishi bilan uning barqarorligi oshadi. Shuningdek, H2O2 ning parchalanishini sekinlashtirish uchun unga turli xil moddalar qo'shilishi mumkin, masalan, fosfor yoki salitsil kislotasi. Kuchli konsentratsiyali eritmalarni (90 foizdan ortiq) saqlash uchun periksga natriy pirofosfat qo'shiladi, bu moddaning holatini barqarorlashtiradi va alyuminiy idishlar ham qo'llaniladi.

Kimyoviy reaktsiyalarda H2O2 ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi vosita bo'lishi mumkin. Ko'pincha peroksid oksidlovchi xususiyatga ega. Peroksid kislota deb hisoblanadi, lekin juda zaif; vodorod periks tuzlari peroksidlar deyiladi.

kislorod olish usuli sifatida

H2O2 ning parchalanish reaktsiyasi moddaga yuqori harorat (150 darajadan yuqori) ta'sir qilganda sodir bo'ladi. Natijada suv va kislorod hosil bo'ladi.

Reaksiya formulasi - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

H 2 O 2 va H 2 O dagi H ning oksidlanish darajasi \u003d +1.
O ning oksidlanish darajasi: H 2 O 2 \u003d -1, H 2 O \u003d -2, O 2 \u003d 0 da
2 O -1 - 2e -> O2 0

O -1 + e -> O -2
2 H2O2 = 2 H2O + O2

Agar katalizator (reaksiyani tezlashtiradigan kimyoviy modda) ishlatilsa, vodorod peroksidning parchalanishi xona haroratida ham sodir bo'lishi mumkin.

Laboratoriyalarda bertolet tuzi yoki kaliy permanganatning parchalanishi bilan birga kislorod olish usullaridan biri peroksid parchalanish reaktsiyasi hisoblanadi. Bunda katalizator sifatida marganets (IV) oksidi ishlatiladi. H2O2 ning parchalanishini tezlashtiradigan boshqa moddalar mis, platina, natriy gidroksiddir.

Peroksidning kashf etilishi tarixi

Peroksidni kashf qilish yo'lidagi birinchi qadamlar 1790 yilda nemis Aleksandr Gumboldt tomonidan qizdirilganda bariy oksidining peroksidga aylanishini kashf etganida qo'yilgan. Bu jarayon havodan kislorodning so'rilishi bilan birga edi. O'n ikki yil o'tgach, Tenard va Gey-Lyussak olimlari gidroksidi metallarning ortiqcha kislorod bilan yonishi bo'yicha tajriba o'tkazdilar, buning natijasida natriy peroksid olindi. Ammo vodorod periks keyinchalik, faqat 1818 yilda, Lui Tenard kislotalarning metallarga ta'sirini o'rganganida olingan; ularning barqaror o'zaro ta'siri uchun kam miqdorda kislorod kerak edi. Bariy peroksid va sulfat kislota bilan tasdiqlovchi tajriba o'tkazgan olim ularga suv, vodorod xlorid va muz qo'shdi. Qisqa vaqt o'tgach, Tenar bariy peroksid bilan idishning devorlariga qotib qolgan kichik tomchilarni topdi. H2O2 ekanligi ma'lum bo'ldi. Keyin ular hosil bo'lgan H2O2 ga "oksidlangan suv" nomini berishdi. Bu vodorod periks edi - rangsiz, hidsiz, bug'lanishi qiyin bo'lgan suyuqlik, boshqa moddalarni yaxshi eriydi. H2O2 va H2O2 ning o'zaro ta'siri natijasi dissotsiatsiya reaktsiyasi, peroksid suvda eriydi.

Qizig'i shundaki, yangi moddaning xossalari tezda kashf qilindi, bu esa uni tiklash ishlarida foydalanishga imkon berdi. Tenardning o'zi peroksid yordamida vaqt o'tishi bilan qoraygan Rafael rasmini tikladi.

20-asrda vodorod periks

Olingan moddani to'liq o'rganib chiqqandan so'ng, u sanoat miqyosida ishlab chiqarila boshlandi. Yigirmanchi asrning boshlarida elektroliz jarayoniga asoslangan peroksid ishlab chiqarish uchun elektrokimyoviy texnologiya joriy etildi. Ammo bu usul bilan olingan moddaning saqlash muddati kichik, taxminan bir necha hafta edi. Sof peroksid beqaror bo'lib, ko'pincha matolarni oqartirish uchun o'ttiz foiz konsentratsiyada va uy sharoitida foydalanish uchun uch yoki olti foizda ishlab chiqarilgan.

Natsistlar Germaniyasi olimlari peroksiddan Ikkinchi jahon urushida mudofaa maqsadlarida foydalanilgan suyuq yonilg'i raketa dvigatelini yaratish uchun foydalandilar. H2O2 va metanol / gidrazinning o'zaro ta'siri natijasida samolyot soatiga 950 km dan yuqori tezlikka erishgan kuchli yoqilg'i olindi.

H2O2 hozir qayerda ishlatiladi?

• tibbiyotda - yaralarni davolash uchun;
• pulpa va qog'oz sanoatida moddaning oqartiruvchi xususiyatlaridan foydalaniladi;
• to'qimachilik sanoatida tabiiy va sintetik matolar, mo'ynalar, jun peroksid bilan oqartiriladi;
• raketa yoqilg'isi yoki uning oksidlovchisi sifatida;
• kimyoda - kislorod ishlab chiqarish, g'ovakli materiallarni ishlab chiqarish uchun ko'pikli vosita sifatida, katalizator yoki gidrogenlashtiruvchi vosita sifatida;
• dezinfektsiyalash vositalarini yoki tozalash vositalarini, oqartirgichlarni ishlab chiqarish uchun;
• sochlarni oqartirish uchun (bu eskirgan usul, chunki sochlar peroksiddan qattiq shikastlangan);

Vodorod periksni turli xil maishiy muammolarni hal qilish uchun muvaffaqiyatli ishlatish mumkin. Ammo bu maqsadlar uchun faqat 3% vodorod periksni ishlatish mumkin. Mana bir necha usullar:

• Sirtlarni tozalash uchun peroksidni buzadigan amallar shishasi bilan idishga quying va ifloslangan joylarga püskürtün.
• Ob'ektlarni dezinfeksiya qilish uchun ularni suyultirilmagan H2O2 eritmasi bilan artib olish kerak. Bu ularni zararli mikroorganizmlardan tozalashga yordam beradi. Yuvish uchun gubkalar peroksid bilan suvda namlanadi (1: 1 nisbatda).
• Oq narsalarni yuvishda matolarni oqartirish uchun bir stakan peroksid qo'shing. Bundan tashqari, oq matolarni bir stakan H2O2 bilan aralashtirilgan suvda yuvishingiz mumkin. Bu usul oqlikni tiklaydi, matolarni sarg'ayishdan saqlaydi va o'jar dog'larni olib tashlashga yordam beradi.
• Mog'or va chiriyotgan bilan kurashish uchun 1: 2 nisbatda buzadigan amallar shishasida peroksid va suvni aralashtiring. Olingan aralashmani infektsiyalangan yuzalarga püskürtün va 10 daqiqadan so'ng ularni cho'tka yoki shimgich bilan tozalang.
• Kerakli joylarga peroksid purkash orqali kafeldagi qoraygan groutni yangilashingiz mumkin. 30 daqiqadan so'ng siz ularni qattiq cho'tka bilan ehtiyotkorlik bilan surtishingiz kerak.
• Idishlarni yuvish uchun to'liq suv havzasiga (yoki yopiq drenajli lavaboga) yarim stakan H2O2 qo'shing. Bunday eritmada yuvilgan stakan va plitalar poklik bilan porlaydi.
• Tish cho'tkasini tozalash uchun uni suyultirilmagan 3% periks eritmasiga botirish kerak. Keyin kuchli suv ostida yuving. Bu usul gigiena buyumini yaxshi dezinfektsiya qiladi.
• Xarid qilingan sabzavot va mevalarni dezinfeksiya qilish uchun ularga 1 qism peroksid va 1 qism suv eritmasini püskürtün, so'ngra ularni suv bilan yaxshilab yuvib tashlang (sovuq bo'lishi mumkin).
• Shahar atrofidagi hududda H2O2 yordamida siz o'simlik kasalliklari bilan kurashishingiz mumkin. Ularni peroksid eritmasi bilan püskürtmek yoki ekishdan biroz oldin urug'larni 30 ml qirq foiz vodorod periks bilan aralashtirilgan 4,5 litr suvda namlash kerak.
• Akvarium baliqlarini jonlantirish uchun, agar ular ammiak bilan zaharlangan bo'lsa, aeratsiya o'chirilganda bo'g'ilib qolsa yoki boshqa sabablarga ko'ra ularni vodorod periks bilan suvga joylashtirishga harakat qilishingiz mumkin. 100 litr uchun 30 ml nisbatda 3% periksni suv bilan aralashtirish va 15-20 daqiqa davomida jonsiz baliqning hosil bo'lgan aralashmasiga joylashtirish kerak. Agar bu vaqt ichida ular hayotga kirmasa, unda vosita yordam bermadi.

Suv idishini kuchli silkitish natijasida ham unda ma'lum miqdorda peroksid hosil bo'ladi, chunki bu harakat paytida suv kislorod bilan to'yingan.

Yangi meva va sabzavotlar, shuningdek, pishguncha H2O2 ni o'z ichiga oladi. Isitish, qaynatish, qovurish va boshqa jarayonlarda yuqori harorat bilan birga ko'p miqdorda kislorod yo'q qilinadi. Shuning uchun pishirilgan ovqatlar unchalik foydali emas deb hisoblanadi, garchi ularda ma'lum miqdordagi vitaminlar saqlanib qolsa. Sanatoriylarda xizmat ko'rsatadigan yangi siqilgan sharbatlar yoki kislorodli kokteyllar xuddi shu sababga ko'ra foydalidir - kislorod bilan to'yinganligi sababli, bu tanaga yangi kuch beradi va uni tozalaydi.

Yutish paytida peroksidning xavfliligi

Yuqoridagilardan so'ng, peroksidni maxsus og'iz orqali olish mumkin bo'lib tuyulishi mumkin va bu tanaga foyda keltiradi. Lekin bu umuman unday emas. Suv yoki sharbatlarda birikma minimal miqdorda topiladi va boshqa moddalar bilan chambarchas bog'liq. Ichkarida "g'ayritabiiy" vodorod periksni qabul qilish (va do'konda sotib olingan yoki o'zingiz kimyoviy tajribalar natijasida ishlab chiqarilgan barcha periksni hech qanday tarzda tabiiy deb hisoblash mumkin emas, bundan tashqari u tabiiyga nisbatan juda yuqori konsentratsiyaga ega) hayotga olib kelishi mumkin. -salomatlik uchun xavfli va xavfli oqibatlar. Buning sababini tushunish uchun yana kimyoga murojaat qilishingiz kerak.

Yuqorida aytib o'tilganidek, ma'lum sharoitlarda vodorod periks faol oksidlovchi vosita bo'lgan kislorodni parchalaydi va chiqaradi. H2O2 hujayra ichidagi ferment bo'lgan peroksidaza bilan to'qnashganda paydo bo'lishi mumkin. Peroksidni dezinfektsiyalash uchun ishlatish uning oksidlovchi xususiyatlariga asoslanadi. Shunday qilib, yara H2O2 bilan davolanganda, chiqarilgan kislorod unga kirgan tirik patogen mikroorganizmlarni yo'q qiladi. Boshqa tirik hujayralarga ham xuddi shunday ta'sir ko'rsatadi. Agar siz shikastlanmagan terini peroksid bilan davolasangiz va keyin davolangan joyni spirtli ichimlik bilan artib qo'ysangiz, yonish hissi paydo bo'ladi, bu peroksiddan keyin mikroskopik shikastlanish mavjudligini tasdiqlaydi. Ammo past konsentratsiyada periksni tashqi foydalanish bilan tanaga sezilarli zarar etkazilmaydi.

Yana bir narsa, agar siz uni ichkariga olishga harakat qilsangiz. Hatto nisbatan qalin teriga ham tashqi tomondan zarar etkazishga qodir bo'lgan bu modda ovqat hazm qilish traktining shilliq qavatiga kiradi. Ya'ni kimyoviy mini-kuyishlar paydo bo'ladi. Albatta, ajralib chiqadigan oksidlovchi vosita - kislorod ham zararli mikroblarni o'ldirishi mumkin. Ammo xuddi shu jarayon ovqat hazm qilish tizimining hujayralarida sodir bo'ladi. Agar oksidlovchi vositaning ta'siri natijasida kuyishlar takrorlansa, shilliq qavatning atrofiyasi mumkin va bu saraton kasalligiga birinchi qadamdir. Ichak hujayralarining o'limi tananing ozuqaviy moddalarni o'zlashtira olmasligiga olib keladi, bu, masalan, peroksid bilan "davolash" bilan shug'ullanadigan ba'zi odamlarda vazn yo'qotish va ich qotishining yo'qolishini tushuntiradi.

Peroksidni tomir ichiga yuborish sifatida ishlatishning bunday usuli haqida alohida-alohida aytish kerak. Agar biron sababga ko'ra ular shifokor tomonidan tayinlangan bo'lsa ham (bu faqat qon zaharlanishida, boshqa tegishli dorilar mavjud bo'lmaganda oqlanishi mumkin), u holda shifokor nazorati ostida va dozalarni qat'iy hisoblash bilan, hali ham xavf mavjud. Ammo bunday ekstremal vaziyatda bu tiklanish uchun imkoniyat bo'ladi. Hech qanday holatda o'zingizga vodorod periksni in'ektsiya qilishni buyurmasligingiz kerak. H2O2 qon hujayralari - eritrotsitlar va trombotsitlar uchun katta xavf tug'diradi, chunki u qon oqimiga kirganda ularni yo'q qiladi. Bundan tashqari, chiqarilgan kislorod bilan qon tomirlarining halokatli tiqilib qolishi mumkin - gaz emboliyasi.

H2O2 bilan ishlashda xavfsizlik choralari

• Bolalar va nogironlar qo'li etmaydigan joyda saqlang. Hidi va aniq ta'mning etishmasligi ular uchun periksni ayniqsa xavfli qiladi, chunki katta dozalarni olish mumkin. Agar eritma ichkariga kirsa, foydalanish oqibatlari oldindan aytib bo'lmaydigan bo'lishi mumkin. Siz darhol shifokor bilan maslahatlashingiz kerak.
• Uch foizdan ortiq konsentratsiyali peroksid eritmalari teri bilan aloqa qilsa, kuyishga olib keladi. Kuyish joyini ko'p miqdorda suv bilan yuvish kerak.

• Peroksid eritmasining ko'zlarga tushishiga yo'l qo'ymang, chunki ularning shishishi, qizarishi, tirnash xususiyati va ba'zida og'riq paydo bo'ladi. Shifokorga borishdan oldin birinchi yordam - ko'zni suv bilan ko'p miqdorda yuvish.
• Moddani H2O2 ekanligi aniq bo'ladigan tarzda, ya'ni tasodifiy noto'g'ri ishlatmaslik uchun stikerli idishda saqlang.
• Uning umrini uzaytiradigan saqlash sharoitlari qorong'i, quruq, salqin joydir.
• Vodorod periksni toza suvdan boshqa suyuqliklar, jumladan, xlorli musluk suvi bilan aralashtirmang.
• Yuqorida aytilganlarning barchasi nafaqat H2O2, balki uni o'z ichiga olgan barcha preparatlar uchun ham amal qiladi.

2N2 + O2 ––> 2N2O

vodorod, kislorod va suvning kontsentratsiyasi turli darajada o'zgarib turadi: DS(N2) = DS(N2O) = 2 DS(O2).

Kimyoviy reaksiya tezligi ko'pgina omillarga bog'liq: reaktivlarning tabiati, ularning konsentratsiyasi, harorati, erituvchining tabiati va boshqalar.

2.1.1 Kimyoviy reaksiyaning kinetik tenglamasi. Reaktsiya tartibi.

Kimyoviy kinetika oldida turgan vazifalardan biri har qanday vaqtda reaksiya aralashmasining tarkibini (ya'ni barcha reaktivlarning konsentratsiyasini) aniqlashdir, buning uchun reaksiya tezligining konsentratsiyalarga bog'liqligini bilish kerak. Umuman olganda, reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi qanchalik ko'p bo'lsa, kimyoviy reaksiya tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. Kimyoviy kinetikaning asosi deyiladi. Kimyoviy kinetikaning asosiy postulatlari:

Kimyoviy reaksiya tezligi ma'lum darajada olingan reaktivlar konsentratsiyasining mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

ya'ni reaktsiya uchun

aA + bB + dD +. ––> eE + .

yozilishi mumkin:

Proporsionallik koeffitsienti k kimyoviy reaksiya tezligi konstantasidir. Tezlik konstantasi 1 mol/l ga teng barcha reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasidagi reaksiya tezligiga son jihatdan teng.

Reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bog‘liqligi tajriba yo‘li bilan aniqlanadi va kimyoviy reaksiyaning kinetik tenglamasi deyiladi. Ko'rinib turibdiki, kinetik tenglamani yozish uchun tezlik konstantasining qiymatini va reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasidagi ko'rsatkichlarni tajriba yo'li bilan aniqlash kerak. Kimyoviy reaksiyaning kinetik tenglamasidagi (II.4 tenglamada mos ravishda x, y va z) reaksiyaga kirishuvchi moddalarning har birining konsentratsiyasidagi ko'rsatkich bu komponent uchun reaksiyaning muayyan tartibi hisoblanadi. Kimyoviy reaksiya (x + y + z) uchun kinetik tenglamadagi ko'rsatkichlar yig'indisi reaksiyaning umumiy tartibini ifodalaydi. Shuni ta'kidlash kerakki, reaktsiya tartibi faqat eksperimental ma'lumotlar asosida aniqlanadi va reaksiya tenglamasidagi reaktivlarning stexiometrik koeffitsientlari bilan bog'liq emas. Stokiometrik reaktsiya tenglamasi moddiy muvozanat tenglamasi bo'lib, hech qanday tarzda bu reaktsiyaning tabiatini vaqt ichida aniqlay olmaydi.

Kimyoviy kinetikada reaksiyalarni reaksiyaning umumiy tartibiga ko'ra tasniflash odatiy holdir. Nol, birinchi va ikkinchi darajali qaytarilmas (bir tomonlama) reaktsiyalar uchun reaktivlar konsentratsiyasining vaqtga bog'liqligini ko'rib chiqaylik.

2.1.2 Nol tartibli reaksiyalar

Nol tartibli reaksiyalar uchun kinetik tenglama quyidagi shaklga ega:

Nol tartibli reaksiya tezligi vaqt boʻyicha doimiy boʻlib, reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bogʻliq emas; bu ko'plab heterojen (interfeysda sodir bo'ladigan) reaktsiyalar uchun xarakterlidir, agar reagentlarning sirtga tarqalish tezligi ularning kimyoviy o'zgarishi tezligidan kamroq bo'lsa.

2.1.3 Birinchi tartibli reaksiyalar

Birinchi tartibli reaksiya A -–> B holati uchun boshlang'ich A modda konsentratsiyasining vaqtga bog'liqligini ko'rib chiqamiz. Birinchi tartibli reaktsiyalar (II.6) ko'rinishdagi kinetik tenglama bilan tavsiflanadi. Unga (II.2) ifodani almashtiramiz:

(II.7)

(II.7) ifodani integrallashgandan so'ng biz quyidagilarni olamiz:

Integratsiya konstantasi g ni dastlabki shartlardan aniqlaymiz: t = 0 vaqtda S konsentratsiyasi So boshlang‘ich konsentratsiyasiga teng. Bundan kelib chiqadiki, g = ln Co. Biz olamiz:

Guruch. 2.3 Birinchi tartibli reaksiyalar uchun kontsentratsiya logarifmining vaqtga bog'liqligi

Shunday qilib, birinchi tartibli reaksiya uchun konsentratsiyaning logarifmi chiziqli vaqtga bog'liq (2.3-rasm) va tezlik konstantasi son jihatdan to'g'ri chiziqning vaqt o'qiga qiyaligi tangensiga teng.

(II.9) tenglamadan bir tomonlama birinchi tartibli reaksiyaning tezlik konstantasi uchun ifodani olish oson:

Reaksiyaning yana bir kinetik xarakteristikasi - yarimparchalanish davri t1/2 - boshlang'ich moddaning konsentratsiyasi asl holatga nisbatan ikki baravar kamaygan vaqt. S = ½So ekanligini hisobga olib, birinchi tartibli reaksiya uchun t1/2 ni ifodalaymiz:

(II.12)

Olingan ifodadan ko'rinib turibdiki, birinchi tartibli reaksiyaning yarim yemirilish davri boshlang'ich moddaning dastlabki konsentratsiyasiga bog'liq emas.

2.1.4 Ikkinchi tartibli reaksiyalar

Ikkinchi tartibli reaksiyalar uchun kinetik tenglama quyidagi shaklga ega:

Kinetik tenglama (II.14) ko'rinishga ega bo'lgan yoki bir xil bo'lgan (II.15) ko'rinishdagi tenglamada boshlang'ich moddalarning konsentratsiyalari bir xil bo'lgan eng oddiy holatni ko'rib chiqamiz; Bu holda (II.14) tenglamani quyidagicha qayta yozish mumkin:

(II.16)

O'zgaruvchilarni ajratish va integratsiyadan so'ng biz quyidagilarni olamiz:

Integratsiya konstantasi g, oldingi holatda bo'lgani kabi, boshlang'ich shartlardan aniqlanadi. Biz olamiz:

Shunday qilib, (II.14) ko'rinishdagi kinetik tenglamaga ega bo'lgan ikkinchi tartibli reaktsiyalar uchun o'zaro konsentratsiyaning vaqtga chiziqli bog'liqligi xarakterlidir (2.4-rasm) va tezlik konstantasi nishabning tangensiga teng. vaqt o'qiga to'g'ri chiziq:

(II.20)

Guruch. 2.4 Ikkinchi tartibli reaktsiyalar uchun vaqtga nisbatan o'zaro konsentratsiya

Agar Co,A va Co,B reaksiyaga kirishuvchi moddalarning boshlang‘ich konsentrasiyalari har xil bo‘lsa, reaksiya tezligi konstantasi (II.21) integral tenglama orqali topiladi, bunda CA va CB reaksiyaga kirishuvchi moddalarning boshidan t vaqtidagi kontsentratsiyasi hisoblanadi. reaktsiya haqida:

(II.21)

Bunday holda, tezlik konstantasi uchun biz ifodani olamiz