ზოგადი ქიმია: სახელმძღვანელო / ა. ჟულხანი; Ed. V. A. Popkov, A.V. Zhoglovna. - 2012. - 400 გვ.: IL.
თავი 8. Redox რეაქციები და პროცესები
თავი 8. Redox რეაქციები და პროცესები
ცხოვრება არის უწყვეტი ჯაჭვის Redox პროცესები.
ა. ლავოისერი
8.1. Redox პროცესების ბიოლოგიური მნიშვნელობა
მეტაბოლური პროცესები, სუნთქვა, rotting, დუღილის, Photosynthesis ეფუძნება Redox პროცესებს. აერობული მეტაბოლიზმის შემთხვევაში, მთავარი oxidizer არის მოლეკულური ჟანგბადი და შემცირების აგენტი - სურსათის ორგანული ნივთიერებები. ინდიკატორი, რომელიც ორგანიზმს ეფუძნება ორგანიზმის ორგანიზმზე, არის შემცირებული რეაქციები, არის ორგანოებისა და ქსოვილების ბიოელექტრული პოტენციალი. ბიოპეროტიკოსი არის ბიოქიმიური პროცესების ნაკადის სიღრმე და ინტენსივობა ხარისხობრივი და რაოდენობრივი მახასიათებელი. აქედან გამომდინარე, ორგანოებისა და ქსოვილების ბიოპოტენციალთა რეგისტრაცია ფართოდ გამოიყენება კლინიკურ პრაქტიკაში, კერძოდ, მათი საქმიანობის შესწავლისას, კერძოდ, კარდიოვასკულური დაავადებების დიაგნოსტიკის დროს, ელექტროკარდიოგრამის ამოღება, კუნთების ბიოპოტინების გაზომვისას ელექტრომიოგრაფია ამოღებულია. ტვინის პოტენციალის რეგისტრაცია - ენცეფალაოგრაფია - ნერვული სისტემის პათოლოგიური დარღვევების განსაზღვრა. უჯრედების ენერგეტიკული ენერგიის წყარო არის გარსის პოტენციალი 80 MV- ის ტოლია, Ion Asymmetry- ის გამო, I.E. არათანაბარი განაწილება ცრემლები და ანონების მემბრანის ორივე მხარეს. მემბრანული პოტენციალი აქვს იონური ბუნება.მრავალფუნქციური კომპლექსებში, პროცესები, რომლებიც დაკავშირებულია ელექტრონებისა და პროტონების გადაცემას შორის ნაწილაკებს შორის, რომლებიც გადაწყვეტენ
ცვლილება ნაწილაკების რეაგირების ხარისხისა და Redox პოტენციალის გამომწვევი. Redox პოტენციალი აქვს ელექტრონული ხასიათს.ამ პროცესებს აქვს შექცევადი ციკლური ბუნება და მრავალი მნიშვნელოვანი ფიზიოლოგიური პროცესები. Michaelis აღნიშნა მნიშვნელოვანი როლი Redox პროცესების ცხოვრებაში: "ცოცხალი ორგანიზმების რეაბილიტაციის პროცესები ეკუთვნის იმ კატეგორიას, რომლებიც არა მხოლოდ გამოიქცევიან და შეიძლება იდენტიფიცირება, მაგრამ ყველაზე მნიშვნელოვანია სიცოცხლისა და ბიოლოგიური და ფილოსოფიური წერტილიდან ნახვა. "
8.2. არენასი
Redox პროცესები
1913 წელს, ლ. Pistarzhevsky გააკეთა ელექტრონული თეორია Redox პროცესების, რომელიც ამჟამად ზოგადად მიღებულია. ამ ტიპის რეაქცია ხორციელდება ელექტრონულ სიმკვრივის გადანაწილებით რეაქტიული ნივთიერებების ატომებს შორის (ელექტრონების გადასვლის გზით), რომელიც გამოიხატება ჟანგვის ხარისხში ცვლილებებში.
რეაქციები, რის შედეგადაც მათ შორის რეაგირების ნივთიერებებში შეტანილი ატომების ჟანგვის ხარისხი მათ შორის ელექტრონული ელექტრონების გადაცემის გამო უწოდებენ REDOX რეაქციებს.
Redox პროცესი შედგება 2 ელემენტარული აქტის ან ნახევრად ფორმირებით: ოქსიდაცია და აღდგენა.
ჟანგვის- ეს არის ელექტრონების დაკარგვის პროცესი (დაბრუნების) ატომის, მოლეკულის ან იონის მიერ. ნაწილაკების ჟანგვის ხარისხის ჟანგვისას იზრდება:
ნაწილაკების, რომელიც საშუალებას აძლევს ელექტრონებს ეწოდება შემცირების აგენტი.შემცირების აგენტის პროდუქტი მას უწოდებენ oxidized ფორმა:
მისი oxidized ფორმის შემცირების აგენტი არის ერთი წყვილი Redox System (SN 2 + / SN 4 +).
ერთი ან სხვა ელემენტის აღდგენის უნარი არის ionization პოტენციალი.მცირე ზომის ionization პოტენციალი, ძლიერი შემცირების აგენტი არის, S- ელემენტები და ელემენტები ქვედა და შუალედური ხარისხის ჟანგვის ძლიერი შემცირების აგენტები. ელექტრონების (დონორი უნარი) ნაწილაკების უნარი განსაზღვრავს თავის რეაბილიტაციის თვისებებს.
Აღდგენა -ეს არის ელექტრონების დამაკავშირებელი პროცესი ნაწილაკებით. ჟანგვის ხარისხის აღდგენისას მცირდება:
ნაწილაკები (ატომები, მოლეკულები ან იონები), ელექტრონების დამაკავშირებელი oxidizer.ოქსიდანტის პროდუქტის აღდგენა მას უწოდებენ მას აღდგენილი ფორმა:
ჟანგვის აგენტი მისი შემცირებული ფორმით არის კიდევ ერთი წყვილი (FE 3+ / FE 2+) ჟანგვის სისტემაში. ნაწილაკების ჟანგვის უნარი არის ელექტრონულ Affinity.უფრო მეტი Affinity ელექტრონული, I.E. ნაწილაკების ელექტრონული დამქირავებელი უნარი, ძლიერი ოქსიდანტი. ოქსიდაცია ყოველთვის ახორციელებს აღდგენას და, პირიქით, აღდგენა დაკავშირებულია ჟანგვისთან.
განვიხილოთ FECL 3-ის ურთიერთქმედება SNCL 2. პროცესი შედგება ორი ნახევრად რესურსით:
Redox რეაქცია შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ორი კონიუგირებული წყვილის კომბინაცია.
რეაქციების დროს, oxidizer მიიჩნევს conjugated შემცირების აგენტი (აღდგენის პროდუქტი), და შემცირების აგენტი conjugate oxidizer (ოქსიდაციის პროდუქტი). ისინი განიხილება როგორც Redox Couples:
აქედან გამომდინარე, Redox რეაქციები წარმოადგენს ერთობას ორი დაპირისპირების ოქსიდაციისა და აღდგენის პროცესების ერთიანობას, რომელიც სისტემებში არ არსებობს ერთმანეთის გარეშე. ამით ჩვენ ვხედავთ ერთიანობის უნივერსალური კანონის მანიფესტაციას და ოპოზიციის ბრძოლას. რეაქცია მოხდება, თუ ოქსიდანტის ელექტრონზე მეტია, ვიდრე შემცირების აგენტის ionization პოტენციალი. ამისათვის გააცნო კონცეფცია Ელექტროობა -ღირებულებები ახასიათებს ატომების შესაძლებლობას, რათა მოხდეს ელექტრონების მიცემა ან მიღება.
ჟანგვის რეაქციის განტოლების შედგენა ხორციელდება ელექტრონული ბალანსით და ნახევრად ფორმირებით. ნახევარი ფორმირების მეთოდი უნდა იყოს სასურველი. მასთან გამოყენება უკავშირდება იონების გამოყენებას, რომელიც მართლაც არსებობს, მედიის როლი ჩანს. განტოლებების მომზადებაში აუცილებელია, რომ გაირკვეს, თუ რომელი რეაქციის ნივთიერებები ასრულებს ოქსიდანტის როლს და რომელიც არის აგენტის შემცირების, ტელეფონის რეაქციის პროგრესზე და რა არის რეაქციის პროდუქტი. Redox Properties გამოფენას ნაერთების, რომელიც შეიცავს ატომებს მქონე დიდი ნომერი Valence Electrons სხვადასხვა ენერგია. ასეთი თვისებები აქვს D- ელემენტების კავშირებს (IB, VIIB, VIIIB ჯგუფები) და P- ელემენტები (VIIIA, VIIA, VA ჯგუფები). კავშირები, რომელიც შეიცავს ელემენტს უმაღლესი ჟანგვის, მხოლოდ ოქსიდაციური თვისებები გამოფენაზე(Kmno 4, H 2 ასე 4), დაკარგული - მხოლოდ აღდგენის თვისებები(H 2 s), შუალედურ - ბიკო შეიძლება მოიქცეს(NA 2 ასე 3). ნახევარი რეაქციის განტოლების შედგენის შემდეგ, ion განტოლება მოლეკულური ფორმით რეაქციის განტოლება:
განტოლების შედგენის სისწორის შემოწმება: განტოლების მარცხენა ნაწილის ატომებისა და ბრალდების რაოდენობა უნდა იყოს თანაბარი ატომებისა და თითოეული ელემენტის განტოლების მარჯვენა ნაწილისაგან.
8.3. კონცეფცია ელექტროდი პოტენციალი. ელექტროდის პოტენციალის წარმოშობის მექანიზმი. გალვანური საკანში. Nernsta განტოლება
ნივთიერებების ჟანგვისა და შემცირების შესაძლებლობების ზომა არის Redox Possible. განვიხილოთ პოტენციური მექანიზმი. როდესაც ქიმიურად აქტიური ლითონის ჩაიძირა (ZN, AL) მისი მარილის გამოსავალს, მაგალითად, ZN- ს 4-ის გადაწყვეტისას, ლითონის დამატებითი დაშლა ხდება ჟანგვის პროცესის შედეგად, წყვილის ფორმირების შედეგად , ორმაგი ელექტრო ფენა ლითონის ზედაპირზე და Zn 2 + / Zn- ის ცრემლის გაჩენაზე..
ლითონის, მისი მარილის ხსნარში, მაგალითად, თუთია თუთიის სულფატის ხსნარში, რომელსაც ეწოდება პირველი ტიპის ელექტროდი. ეს არის ორი ფაზის ელექტროდი, რომელიც უარყოფითად დატენებს. პოტენციალი იქმნება ჟანგვის რეაქციის შედეგად (პირველი მექანიზმის მიხედვით) (ნახ. 8.1). როდესაც დაბალი ეფექტური ლითონის მარილების (CU) ხსნარში ჩაიძირა, საპირისპირო პროცესი დაფიქსირდა. ლითონის საზღვართან მარილი ხსნარით, ლითონის აღდგენა იონური აღდგენის პროცესის შედეგად მაღალი მიღების შესაძლებლობას ელექტრონულად, რომელიც გამოწვეულია ბირთვისა და იონის დაბალი რადიუსით. ელექტროდს დადებითად ბრალი, ათექტიკურ სივრცეში, გადაჭარბებული მარილები ქმნის მეორე ფენას, CU 2 + / Cu ° წყვილის ელექტროდის პოტენციალი ხდება. პოტენციალი ჩამოყალიბებულია აღდგენის პროცესის შედეგად მეორე მექანიზმის მიხედვით (ნახ. 8.2). მექანიზმი, ელექტროდის პოტენციალის სიდიდე და ნიშანი განისაზღვრება მონაწილეთა ატომების სტრუქტურით. ელექტროდის პროცესი.
ასე რომ, პოტენციალი ხდება ლითონის განყოფილების საზღვარზე ჟანგვისა და შემცირების პროცესების შედეგად, რომელიც ხდება ლითონის (ელექტროდი) და ორმაგი ელექტროდის ფორმირების პროცესში ელექტროდის პოტენციალი.
თუ სპილენძის თუთიის ფირფიტების ელექტრონების ამოღება, მაშინ ფირფიტებზე წონასწორობა გატეხილია. ამისათვის, დააკავშირეთ თუთია და სპილენძის ფირფიტა, მათი მარილების გადაწყვეტილებებში, ლითონის დირიჟორი, ელექტროდი გადაწყვეტილებები - ელექტროლიტების ხიდი (მილის 2-ის გამოსავალი K 2 ასე 4), რათა დაიხუროს ჯაჭვი. თუთიის ელექტროდს ხორციელდება ჟანგვის ნახევრად ფორმირება:
და სპილენძის - ნახევარი რეაქციის აღდგენა:
ელექტროენერგიის ამჟამინდელი რჩეული რეაქციის გამო:
ელექტროენერგია ჩართულია ჩართულობაში. გალვანური ელემენტის ელექტროენერგიის ამჟამინდელი (EDC) წარმოშობისა და ნაკადის მიზეზი არის ელექტროდის პოტენციალის განსხვავება (E) - ნახ. 8.3.
ნახაზი. 8.3.ელექტრო Circuit Circuit Electroplating Element
გალვანური საკანში- ეს არის სისტემა, რომელშიც Redox- ის ქიმიური ენერგია ხდება
ელექტროში. ელექტროპროგრამის ელემენტის ქიმიური ჯაჭვი, როგორც წესი, დაწერილია მოკლე სქემის სახით, სადაც უარყოფითი ელექტროდი არის მარცხნივ, მიუთითეთ წყვილი ჩამოყალიბებული ამ ელექტროდით, ვერტიკალური ფუნქცია, აჩვენე პოტენციური ნახტომი. ორი ფუნქცია მიუთითებს საზღვართან გადაწყვეტილებებს შორის. ელექტროდი ბრალდება მითითებულია ფრჩხილებში: (-) Zn 2 + || Cu 2 + | Cu ° (+) - ელექტროპროფილური ელემენტის ქიმიური ჯაჭვის დიაგრამა.
წყვილების რედოქსიური პოტენციალი დამოკიდებულია ელექტროდის პროცესის მონაწილეთა ბუნებაზე და ელექტროდების პროცესის მონაწილეთა წონასწორობის კონცენტრაციის თანაფარდობაზე გადაწყვეტილების მიღებისას, გადაწყვეტის ტემპერატურაზე და აღწერილია NERNST განტოლება. Redox სისტემის რაოდენობრივი დამახასიათებელია პლატინის ფაზის ფაზის საზღვრის წარმოქმნა რეაბილიტაციის პოტენციალი - წყალხსნარში. გრაფის ერთეულებში პოტენციალის სიდიდე იზომება ვოლტებში (ბ) და გამოითვლება nernst-Peters განტოლება:
სადაც (OH) და A (Red) არის ოქსიდიზებული და შემცირებული ფორმების საქმიანობა; რ.- უნივერსალური გაზის მუდმივი; თ.- თერმოდინამიკური ტემპერატურა, დან; ვ.- მუდმივი ფარადეეი (96,500 CB / MOL); ნ.- ელემენტარული რედოქსის პროცესში მონაწილე ელექტრონების რაოდენობა; ჰიდროქსონალური იონების აქტივობა; მ.- ქოქოსომეტრიული კოეფიციენტი ნახევრად რეაქციაში წყალბადის იონის წინ. ღირებულება φ ° არის სტანდარტული Redox პოტენციალი, ანუ. პოტენციალი იზომება პირობებში (OX) \u003d A (წითელი) \u003d A (H +) \u003d 1 და ეს ტემპერატურა.
2n + / h 2 სისტემის სტანდარტული პოტენციალი მიღებულია 0 ვ. სტანდარტული პოტენციალი არის მინიშნება ღირებულებები, რომლებიც 298 კმ ტემპერატურაზეა. ძლიერი მჟავა საშუალო არ არის ტიპიური ბიოლოგიური სისტემებისათვის, ამიტომ, ცოცხალი სისტემების პროცესების მახასიათებლებისთვის, ფორმალური პოტენციალი განსაზღვრული მდგომარეობის ქვეშ (OX) \u003d A (წითელი), pH 7.4 და ტემპერატურა 310K ( გამოიყენება ფიზიოლოგიური დონე). ორთქლის პოტენციალის ჩაწერისას, ფრაქციის სახით აღინიშნება, ხოლო ოქსიდიზატორი დაწერილია მრიცხველში და დამამცირებელი აგენტი დენომინატორში.
25 ° C (298K) მუდმივი ღირებულებების ჩანაცვლების შემდეგ (R \u003d 8.31 J / MOL / MOL; ვ.\u003d 96 500 CL / MOL) Nernsta განტოლება იღებს შემდეგ ფორმას:
სად არის φ ° არის სტანდარტული რედოქსიური პოტენციალი წყვილი, in; O.FYU და V.F. - შესაბამისად oxidized და შემცირებული ფორმების წონასწორობის კონცენტრაციები; X და Y - Stoichiometric კოეფიციენტები ნახევარ რეაგირების განტოლებაში.
ელექტროდის პოტენციალი ჩამოყალიბებულია ლითონის ფირფიტის ზედაპირზე, რომელიც მხოლოდ მარილის ხსნარში ჩაიძირა და მხოლოდ ოქსიდიზებული ფორმის კონცენტრაციაზეა დამოკიდებული, რადგან შემცირებული ფორმის კონცენტრაცია არ იცვლება. ამავე სახელწოდების კონცენტრაციისგან ელექტროდის პოტენციალის დამოკიდებულება განისაზღვრება განტოლების მიხედვით:
სადაც [M N +] არის ლითონის იონის წონასწორობის კონცენტრაცია; ნ.- ნახევრად რეაქციაში ჩართული ელექტრონების რაოდენობა და შეესაბამება ლითონის იონის ჟანგვის ხარისხს.
Redox სისტემები ორ ტიპად იყოფა:
1) სისტემაში, მხოლოდ ელექტრონების გადაცემა 3 + + ē \u003d \u003d FE 2 +, SN 2 + - 2ē \u003d SN 2 + ხორციელდება. ის იზოლირებული წითელი ბალანსი;
2) სისტემები, როდესაც ელექტრონების გადაცემა ხელს უწყობს პროტონების გადაცემას, I.E. დაკვირებული სხვადასხვა ტიპის კომბინირებული წონასწორობა:protolytic (Acid-Base) და Redox აღდგენა შესაძლებელია კონკურენციის ორი ნაწილაკების პროტონები და ელექტრონები. ბიოლოგიურ სისტემებში, მნიშვნელოვანი წითელი სისტემები ამ ტიპის უკავშირდება.
მეორე ტიპის სისტემის მაგალითია სხეულის წყალბადის პეროქსიდის გადამუშავების პროცესი: H 2 o 2 + 2n + + + ↔ 2h 2 o, ისევე, როგორც ჟანგბადის შემცველი მრავალი ჟანგვის მრავალმხრივი აგენტის მჟავე საშუალო შემცირების შემცირება: 2-, CR 2 O 7 2-, MNO 4 -. მაგალითად, MNO 4 - + 8H + + 5ē \u003d \u003d MN 2 + + 4N 2 O. ელექტრონებსა და პროტონებსა და პროტონებს ჩართულნი არიან ამ ნახევრად რეაქციაში. წყვილის პოტენციალის გაანგარიშება ფორმულით:
კონიუგატე ორთქლის ფართო წრეში, წყვილთა ჟანგვისა და აღდგენილი ფორმების ფართო წრეში ხდება ჟანგვის სხვადასხვა ხარისხით (MNO 4 - / MN 2 +). როგორც საზომი ელექტროდი
ამ შემთხვევაში გამოიყენება ელექტროდი ინერტული მასალის (PT). ელექტროდი არ არის ელექტროდის პროცესის წევრი და მხოლოდ ელექტრონულ მატარებლების როლს ასრულებს. ჟანგვისა და შემცირების პროცესის შედეგად ჩამოყალიბებული პოტენციალი ეწოდება ოქსიდაციური და შემცირების პოტენციალი.
გაზომვა შესრულებულია redox Electrode- ეს არის ინერტული ლითონი, რომელიც მდებარეობს წყვილის შემცველი და აღდგენილი ფორმის შემცველი. მაგალითად, გაზომვისას ე ო.fE 3 + / FE 2 + წყვილი ვრცელდება Redox Electrode - Platinum საზომი ელექტროდი. შედარება ელექტროდი არის წყალბადის, პოტენციალი წყვილი, რომელიც ცნობილია.
რეაქცია მიედინება Galvanic Element- ში:
ქიმიური ჯაჭვის სქემა: (-) PT | (H 2 °), H + || FE 3 +, FE 2 + | PT (+).
Redox პოტენციალი არის ნივთიერებების ჟანგვისა და შემცირების შესაძლებლობების ზომა. მითითებულ ცხრილებში მითითებულია წყვილების სტანდარტული პარამეტრების ღირებულება.
Redox პოტენციალის სერიაში შემდეგი ნიმუშები აღინიშნა.
1. თუ წყვილის სტანდარტული რედოქსიური პოტენციალი უარყოფითია, მაგალითად φ ° (zn 2+ (p) / zn ° (t)) \u003d -0.76 b, შემდეგ წყალბადის წყვილის მიმართ, რომელთა პოტენციალი უფრო მაღალია , ეს წყვილი მოქმედებს როგორც აგენტის შემცირებისას. პოტენციალი ჩამოყალიბებულია პირველი მექანიზმის მიხედვით (ოქსიდაციის რეაქცია).
2. თუ წყვილი პოტენციალი დადებითია, მაგალითად φ ° (Cu 2 + (P) / CU (T)) \u003d +0.345 V წყალბადის ან სხვა კონიუგატე წყვილის მიმართ, რომელთა პოტენციალი უფრო დაბალია, ეს წყვილია ჟანგვის აგენტი. ამ წყვილის პოტენციალი ჩამოყალიბებულია მეორე მექანიზმის მიხედვით (აღდგენის რეაქცია).
3. ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, წყვილის სტანდარტული პოტენციალის ალგებრული ღირებულება, ჟანგვითი ფორმის ჟანგვითი შესაძლებლობები და ამ შემცირებული ფორმის აღდგენის უნარი
წყვილი. დადებითი პოტენციალის ღირებულების შემცირება და უარყოფითი ზრდა შეესაბამება რეგენერაციული აქტივობის ჟანგვისა და ზრდის ვარდნას. Მაგალითად:
8.4. წყალბადის ელექტროდი, Redox პოტენციალის გაზომვა
წყვილის რედის პოტენციალი განისაზღვრება ორმაგი ელექტროენერგიის პოტენციალით, მაგრამ, სამწუხაროდ, არ არსებობს მეთოდი. აქედან გამომდინარე, არ არის აბსოლუტური, მაგრამ ნათესავი ღირებულება, არჩევის სხვა წყვილი შედარებით. პოტენციური გაზომვა ხორციელდება potentiometric ინსტალაციის გამოყენებით, რომელიც დაფუძნებულია დიაგრამაზე, რომელთა პოტენციალი ცნობილია (შედარება ელექტროდი). Galvanic ელემენტს უკავშირდება გამაძლიერებელი და ელექტრო მიმდინარე მეტრზე (ნახ. 8.4).
წყალბადის ორთქლი წყალბადის ელექტროდს ჩამოყალიბდა რედოქსის პროცესის შედეგად: 1 / 2h 2 O (გ) ↔ H + (P) + E -. წყალბადის ელექტროდი არის ნახევრად ელემენტი, რომელიც შედგება
პლატინის ფირფიტა, პლატინის თხელი, ფხვიერი ფენა, გოგირდის მჟავის 1 სთ-ში. მეშვეობით გამოსავალი გადის წყალბადის, პლატინის ფოროვანი ფენით, მისი ნაწილი ატომური მდგომარეობაშია. ეს ყველაფერი არის მინის მინის ჭურჭელში (ამპულა). წყალბადის ელექტროდი არის პირველი ტიპის (გაზომეტალიური) სამი ფაზის ელექტროდი. წყალბადის ელექტროდისთვის ელექტროდის პოტენციური განტოლების ანალიზი შეიძლება დადგინდეს, რომ წყალბადის ელექტროდის პოტენციალი ხაზს უსვამს
ნახაზი. 8.4.წყალბადის ელექტროდი
საშუალო წყალბადის ინდიკატორის PH (მზარდი მჟავიანობის მჟავიანობის შემცირებით) სიჩქარით წყალბადის ნაწილობრივი ზეწოლის შემცირება.
8.5. პროგნოზირების მიმართულება
ნივთიერებების თავისუფალი ენერგიის შეცვლით და სტანდარტული რედოქსიური პოტენციალის მასშტაბით
ჟანგვის შემცირების რეაქციის მიმართულებით, ეს შეიძლება შეფასდეს სისტემის Isobaro-isothermal პოტენციალის შეცვლის გზით (GIBBS ენერჯი), პროცესის თავისუფალი ენერგია (δG). რეაქცია ფუნდამენტურად შესაძლებელია δg o < 0. В окислительно-восстановительной реакции изменение свободной энергии равно электрической работе, совершаемой системой, в результате которой ē переходит от восстановителя к окислителю. Это находит отражение в формуле:
სად ვ.- მუდმივი ფარდაეი, 96.5 კკ / მოლს; ნ.- ნივთიერების 1 MOL- ში ჩართული ელექტრონების რაოდენობა; ე ო.- სისტემის ორ კონიუგატეულ წყვილთა სტანდარტული ჟანგვისა და აღდგენის პოტენციალის განსხვავება, რომელსაც ეწოდება რეაქციების ელექტრომეატების ძალა (EMF). ეს განტოლება ასახავს ურთიერთობის ფიზიკურ მნიშვნელობას ე ო.და გიბსის რეაქციის თავისუფალი ენერგია.
Redox რეაქციის სპონტანური ნაკადი, აუცილებელია, რომ კონიუგატე წყვილების პოტენციალის სხვაობა დადებითი იყო, რომელიც განტოლებისგან, ი.ა. ორთქლი, რომლის პოტენციალი უფრო მაღალია, ოქსიდანტის როლი შეასრულებს. რეაქცია ის არის, რამდენადაც ორივე წყვილის პოტენციალი თანაბარია. შესაბამისად, პასუხის გაცემაზე პასუხის გაცემა თუ არა ამ შემცირების აგენტი ამ ჟანგვის აგენტის ჟანგვის ან, პირიქით, თქვენ უნდა იცოდეთ δe : Δe o. \u003d φ ° oxid. - φ ° აღდგენილი. რეაქცია მიმდინარეობს მიმართულებით, რომელიც იწვევს სუსტი ოქსიდანტის ფორმირებას და სუსტი შემცირების აგენტის ფორმირებას. ამრიგად, ორი კონიუგატეული წყვილის პოტენციალის შედარება, შესაძლებელია პროცესის მიმართულებების საკითხის ფუნდამენტურად გადაჭრას.
Დავალება.შესაძლებელია თუ არა შემოთავაზებული სქემის მიხედვით 3+ ion ions t1 +
Δe ° რეაქციას აქვს უარყოფითი ღირებულება:
რეაქცია არ არის შესაძლებელი, რადგან oxidized fe 3+ ფორმის წყვილი fe 3+ / fe 2 + არ შეიძლება იყოს დაჟინებით T1 + წყვილი T1 3 + / T1 +.
თუ რეაქციის EMF არის უარყოფითი ღირებულება, რეაქცია არის საპირისპირო მიმართულებით. უფრო დიდი δе δе δе δ, რეაქცია უფრო ინტენსიურად აგრძელებს.
Დავალება.რა არის ქიმიური ქცევა FEC1 3 გამოსავლის შემცველი:
ა) NAI; ბ) NABR?
ჩვენ გავაკეთებთ ნახევრად რეაქციას და პოტენციურად პოულობს:
მაგრამ) ე.რეაქციები 2i - + 2fe 3 + \u003d i 2 + 2fe 2 + იქნება 0.771-0.536 \u003d \u003d 0.235 V, ე.მას აქვს დადებითი მნიშვნელობა. აქედან გამომდინარე, რეაქცია მიდის უფასო იოდის ფორმირებაზე და FE 2+.
ბ) E ° Reaction 2BR - + 2FE 3 + \u003d Br 2 + 2fe 2 + იქნება 0.771-1.065 \u003d \u003d -0.29 V. ე ო.ეს გვიჩვენებს, რომ რკინის ქლორიდი კალიუმის ბრომიდის მიერ არ იქნება ოქსიდირებული.
8.6. წონასწორობა მუდმივი
Redox რეაქცია
ზოგიერთ შემთხვევაში, აუცილებელია არა მხოლოდ Redox რეაქციების მიმართულებით და ინტენსივობის შესახებ, არამედ რეაქციის ნაკადის სისრულე (რამდენი პროცენტით დაწყებული მასალები რეაქციის პროდუქტებში გადაკეთდება). მაგალითად, რაოდენობრივ ანალიზში, შესაძლებელია მხოლოდ იმ რეაქციებზე, რომლებიც პრაქტიკულად 100% -ით მოხდება. აქედან გამომდინარე, ერთი ან სხვა რეაქციის გამოყენებამდე ნებისმიერი ამოცანის გადასაჭრელად, მუდმივი განსაზღვრავს
novassia (K P) ამ o-in სისტემა. Redox პროცესების CD- ის დასადგენად, გამოიყენება სტანდარტული რედოქსიური პოტენციალისა და Nernst განტოლების ცხრილი:
იმდენად, რამდენადაცროდესაც წონასწორობა მიაღწევს, ჟანგვის აგენტის კონიუგატორის წყვილების პოტენციალს და რედოქსის შემცირების აგენტის შემცირებას ხდება: φ ° ოქსიდი. - φ ° აღდგენილი. \u003d 0, მაშინ ე ო.= 0. Nernst განტოლების წონასწორობის პირობებში ე ო.რეაქციები ტოლია:
სად ნ.- ჟანგვის რეაქციაში ჩართული ელექტრონების რაოდენობა; P.S. Prod. P-JCC და P.S. Გაცვლა B-B - შესაბამისად, რეაქციის პროდუქტების წონასწორობის კონცენტრაციების პროდუქტი და რეაქციის განტოლებაში მათი სტილისტომეტრიული კოეფიციენტების ხარისხი.
წონასწორობა მუდმივი მიუთითებს იმაზე, რომ ამ რეაქციის წონასწორობის მდგომარეობა ხდება მაშინ, როდესაც რეაქციის პროდუქტების წონასწორობის კონცენტრაციის პროდუქტი იქნება 10-ჯერ საწყისი მასალების წონასწორობის კონცენტრაციის პროდუქტი. გარდა ამისა, ყირგიზეთის რესპუბლიკის დიდი ღირებულება მიუთითებს, რომ რეაქცია მარცხნიდან მარჯვნივ. ყირგიზეთის რესპუბლიკის იცის, შეგიძლიათ, გამოცდილი მონაცემების გარეშე, გამოვთვალოთ რეაქციის სისრულე.
8.7. Redox რეაქციები ბიოლოგიურ სისტემებში
საკნებში და ქსოვილებში სასიცოცხლო აქტივობის პროცესში შეიძლება მოხდეს ელექტრო პოტენციალის განსხვავებები. სხეულში ელექტროქიმიური ტრანსფორმაციები შეიძლება დაიყოს 2 ძირითად ჯგუფად.
1. აღდგენის პროცესები ელექტრონულ გადაცემას ერთი მოლეკულებისგან სხვებისთვის. ეს პროცესები ელექტრონულ ხასიათს ატარებს.
2. იონების გადაცემასთან დაკავშირებული (მათი ბრალდების შეცვლის გარეშე) და ბიოპეტიკური ფორმირების გარეშე. ორგანიზმში რეგისტრირებული ბიოპეტიკაციები ძირითადად მემბრანული პოტენციალი არიან. მათ აქვთ იონური ბუნება. ამ პროცესების შედეგად, პოტენციალი წარმოიქმნება სხვადასხვა ფიზიოლოგიურ პირობებში მდებარე ქსოვილების სხვადასხვა ფენებს შორის. ისინი დაკავშირებულია ფიზიოლოგიური რეოქსის პროცესების ნაკადის სხვადასხვა ინტენსივობასთან. მაგალითად, photosintite პროცესის სხვადასხვა ინტენსივობის შედეგად, ფურცლის ზედაპირზე ქსოვილებში ჩამოყალიბებული პოტენციალი. განათებული ტერიტორია უბედური შემთხვევებისთვის დადებითად არის ბრალი.
ელექტრონული ხასიათის ოქსიდაციური და აღდგენის პროცესებში, სამი ჯგუფი შეიძლება გამოირჩეოდეს.
პირველი ჯგუფი მოიცავს ჟანგბადის და წყალბადის გარეშე ნივთიერებებს შორის ელექტრონების გადაცემას. ეს პროცესები ხორციელდება ელექტრონული გადაცემის კომპლექსების მონაწილეობით - ჰეტეროლოგიური და ჰეტეროტიკური კომპლექსების მონაწილეობით. ელექტრონული გადარიცხვა ხდება სხვადასხვა ლითონის ან ატომების კომპლექსურ ნაერთებში, მაგრამ სხვადასხვა ხარისხით. ელექტრონულ გადაცემის აქტიური დაწყება გარდამავალი ლითონებია, რომლებიც რამდენიმე სტაბილური ჟანგვის ხარისხს აჩვენებენ და ელექტროენერგიისა და პროტონების დიდი ენერგეტიკული ხარჯები არ არის საჭირო, გადაცემის ხორციელდება ხანგრძლივი დისტანციებზე. პროცესების შეცვლის საშუალებას იძლევა ციკლური პროცესებში არაერთხელ მონაწილეობა. ეს ვიბრაციული პროცესები გამოვლინდა ფერმენტულ კატალიზზე (ციტოქრომები), ცილის სინთეზში, მეტაბოლური პროცესები. ეს ჯგუფი ტრანსფორმაციები ჩართულია ანტიოქსიდანტური ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში და ოქსიდიური სტრესის ორგანიზმის დაცვაში. ისინი თავისუფალი რადიკალური პროცესების აქტიური მარეგულირებელია, ჟანგბადის აქტიური ფორმების გამოყენების სისტემა, წყალბადის პეროქსიდი, სუბსტრატების ოქსიდიაში მონაწილეობენ
catalase, Peroxidase, dehydrogenase. ეს სისტემები ატარებენ ანტიოქსიდანტურას, ანტიპექტორი მოქმედებას.
მეორე ჯგუფი მოიცავს ჟანგბადის და წყალბადის მონაწილეობასთან დაკავშირებულ Redox პროცესებს. მაგალითად, სუბსტრატის ალდეჰიდის ჯგუფის ოქსიდაცია:
მესამე ჯგუფს მოიცავს სუბსტრატის პროტონებისა და ელექტრონების გადაცემასთან დაკავშირებულ პროცესებს, რომლებიც ბუნებრივად არიან დამოკიდებული, განაგრძობენ დეჰიდროგენაზის ფერმენტების (E) და COENZYMES- ის (KO) თანდასწრებით გააქტიურებული კომპლექსური ენზიმის-კოენზიმის ფორმირებით სუბსტრატი (E-KO-S), ელექტრონებისა და წყალბადის კავშირების დამაკავშირებელი სუბსტრატისგან და გამოიწვიოს თავისი ოქსიდაცია. ასეთი თანმიმდევრული არის ნიკოტინინდადენინდინინდინუკლეოტიდი (მეტი +), რომელიც ორი ელექტრონისა და ერთი პროტონის ანიჭებს:
ბიოქიმიურ პროცესებში არსებობს კომბინირებული ქიმიური წონასწორობა: Redox, Protolytic და კომპლექსური პროცესები. პროცესები, როგორც წესი, ფერმენტული. ენზიმური ჟანგვის სახეები: დეჰიდროგენაზა, ოქსიდაზა (ციტოქრომი, თავისუფალი რადიკალური ჟანგვის აღდგენა). სხეულში ჟანგვითი და შემცირების პროცესები შეიძლება დაიყოს შემდეგნაირად: 1) სუბსტრატის ნახშირბადის ატომების გამო ინტრამოლეკულური გადანაწილების (არაპროპორციული-ანთების) რეაქცია; 2) intermolecular რეაქციები. -4 დან +4-დან 4-მდე +4-დან 4-დან 4-მდე ფართო სპექტრის ნახშირბადის ატომების არსებობა მიუთითებს მის ორსალობას. აქედან გამომდინარე, ორგანულ ქიმიაში, ნახშირბადის ატომების გამო ჟანგვისა და აღდგენითი ნაგავსაყრელის რეაქცია, რომელიც შიგნით და ინტერმულარულად გრძელდება.
8.8. მემბრანული პოტენციალი
მას შემდეგ, რაც რ. Virchova ცნობილია, რომ ცოცხალი საკანში.- ეს არის ბიოლოგიური ორგანიზაციის ელემენტარული საკანში, რომელიც უზრუნველყოფს სხეულის ყველა ფუნქციას. ორგანიზმში ბევრი ფიზიოლოგიური პროცესის ნაკადი უკავშირდება უჯრედებსა და ქსოვილებში იონების გადაცემას და თან ახლავს პოტენციალის განსხვავებას. გარსის ტრანსპორტის დიდი როლი მიეკუთვნება პასიური სატრანსპორტო ნივთიერებებს: Osmosis,
ფილტრაცია და ბიოელექტრინესი. ეს მოვლენები განისაზღვრება საკანში მემბრანის ბარიერის თვისებებით. სხვადასხვა კონცენტრაციის გადაწყვეტილებებს შორის პოტენციური განსხვავება საარჩევნო გამტარუნარიანობის მემბრანის მიერ გამოყოფილია გარსის პოტენციალით. მემბრანული პოტენციალი აქვს იონური, არა ელექტრონული ხასიათის. ION ASYMMETRY- ის გამოწვევის გამო I.E. მემბრანის ორივე მხარეს იონების არათანაბარი განაწილება.
Intercellular Medium- ის სამოქალაქო კომპოზიციურ შემადგენლობას ახლოს მდებარეობს ზღვის წყლის იონური შემადგენლობა: ნატრიუმი, კალიუმი, კალციუმი, მაგნიუმი. ევოლუციის პროცესში ბუნებამ შექმნა სპეციალური გზა იონების გადასცეს სახელით პასიური ტრანსპორტითან ახლავს პოტენციალის განსხვავების გაჩენა. ხშირ შემთხვევაში, ნივთიერებების გადაცემის საფუძველი დიფუზიაა, ამიტომ უჯრედის მემბრანზე ჩამოყალიბებული პოტენციალი უწოდებენ დიფუზიის პოტენციალი.იგი არსებობს, ხოლო იონების კონცენტრაცია არ შეესაბამება. პოტენციალის მასშტაბები მცირეა (0.1 V). სინათლის დიფუზია ხორციელდება იონის არხების მეშვეობით. Ion Asymmetry გამოიყენება ნერვული და კუნთების უჯრედებში აღგზნების გენერირება. თუმცა, გარსის ორივე მხარეს იონის ასიმეტრიის ყოფნა მნიშვნელოვანია იმ უჯრედებისათვის, რომლებიც ვერ შეძლებენ საინტერესო პოტენციალის გენერირებას.
8.9. კითხვები და ამოცანები თვითმმართველობის ტესტი
მომზადება კლასებისათვის
და გამოცდები
1. მოდით კონცეფცია ელექტროდი და რედოქსიური პოტენციალი.
2. Redox პოტენციალის სერიის ძირითადი ნიმუშების ამოღება.
3. რა არის ნივთიერებების აღდგენის უნარი? მიეცით მაგალითები ყველაზე გავრცელებული recoveors.
4. რა არის ნივთიერების ჟანგვის უნარი? მიეცით ყველაზე გავრცელებული ჟანგვის მაგალითები.
5. როგორ შეიძლება ექსპერიმენტულად განსაზღვროს რეაბილიტაციის პოტენციალი?
6. როგორ იქნება CO 3+ / CO 2+ შეცვლის სისტემის პოტენციალი, როდესაც მასში გააცნო ციანიდი იონები? პასუხი უპასუხეთ პასუხს.
7. რეაქციების მაგალითი, რომელშიც წყალბადის პეროქსიდი ასრულებს მჟავე და ტუტე მედიაში ჟანგვის აგენტის (შემცირების აგენტის შემცირებას) როლს.
8. რა არის ფენომენი ცენტრალური ატომის ლეგიანტური გარემოს იდენტიფიცირება ცოცხალი სისტემების ფუნქციონირებისთვის?
9. გლუკოზის ბიოლოგიური დაჟანგვის მქონე კრეების ციკლი პირდაპირ წინ უსწრებს რეაქციას:
სადაც პოსტი და + - აღდგენილი და oxidized უნიფორმა Nico-Tinamiddinucleotide. რომელი მიმართულებით ეს რეაქცია მიმდინარეობს სტანდარტული პირობებით?
10. როგორ ხდება ნივთიერებები, რომლებიც უწოდებენ რეაგირებას ჟანგვის აგენტებთან და პრევენციის სუბსტრატებთან?
11. ოქსიდაციური თვისებების საფუძველზე ბაქტერიციდული ნივთიერებების მოქმედების მაგალითები.
12. რეაქცია პერანგიანტომეტომეტრიისა და იოდოს მეტრების რეაქციაზე. მათი მომზადების სამუშაო გადაწყვეტილებები და მეთოდები.
13. რა არის ბიოლოგიური როლი რეაქციების, რომელშიც მანგანუმის და მოლიბდენის ცვლილებების ოქსიდაციის ხარისხი?
14. რა არის აზოტის ნაერთების ტოქსიკური ეფექტების მექანიზმი (III), აზოტის (IV), აზოტის (V)?
15. როგორ იმოქმედებს იონი სუპოქსიდის ნეიტრალიზაცია? მოიყვანეთ რეაქციის განტოლება. რა არის ამ პროცესში ლითონის იონების როლი?
16. არსებობს ნახევრად რესურსების ბიოლოგიური როლი: FE 3+ + fe 2+; CU 2+ + ↔ CU +; CO 3+ + CO 2+? მაგალითები.
17. როგორ შეესაბამება სტანდარტული EMF უკავშირდება Redox პროცესის გიბსის ენერგეტიკულ ცვლილებას?
18. ოზონის, ჟანგბადის და წყალბადის ჯიბის ჟანგვითი უნარ-ჩვევების შექმნა კალიუმის იოდიდის წყალხსნარში. პასუხი ადასტურებს tabular მონაცემებს.
19. რა ქიმიურ პროცესებს განიცდის სხეულში სუპერქსიდის ანონიმური და წყალბადის პეროქსიდის ნეიტრალიზაციას? მოიყვანეთ ნახევრად ფორმირების განტოლებები.
20. საცხოვრებელი სისტემების რედაქციის პროცესების მაგალითები, რომლებიც თან ახლავს D- ელემენტების ჟანგვის ხარისხს.
21. დეტოქსიკაციის რეაბილიტაციის რეაქციების გამოყენების მაგალითები.
22. ჟანგვის აგენტის ტოქსიკური მოქმედების მაგალითი.
23. გამოსავალში არსებობს ნაწილაკები CR 3+, CR 2 o 7 2-, I 2, I -. განსაზღვრავს, თუ რომელი სპონტანურად ურთიერთქმედება სტანდარტული პირობებში?
24. რა არის მითითებული ნაწილაკები ძლიერი ჟანგვის აგენტი მჟავე გარემოში KMNO 4 ან K 2 CR 2 O 7?
25. როგორ განვსაზღვროთ სუსტი ელექტროლიტების დისოციაციის მუდმივი დიპლომი მუდმივი გამოყენებით პოტენციურ მეთოდით? ჩადება დიაგრამა ქიმიური ჯაჭვის Galvanic ელემენტის.
26. არის ერთჯერადი ადმინისტრაცია RMNO 4 და Nano 2 გადაწყვეტილებების ორგანიზმში?
8.10. სატესტო ამოცანები
1. რა სახის ჰალოგენური მოლეკულები (მარტივი ნივთიერებები) აჩვენე Redox Duality?
ა) არა, ყველა მათგანი მხოლოდ oxidizers;
ბ) ყველაფერი ფლორინის გარდა;
გ) იოდის გარდა ყველაფერი;
დ) ყველა ჰალოგენი.
2. რა ჰალიდი ion აქვს ყველაზე დიდი შემცირების საქმიანობა?
ა) f -;
ბ) C1 -;
გ) I -;
დ) BR -.
3. რა ჰალოგენები შეიტანენ არაპროპორციულობას?
ა) ყველაფერი ფლორინის გარდა;
ბ) ყველაფერი, ფლორდის, ქლორის, ბრომინის გარდა;
გ) ყველაფერი ქლორის გარდა;
დ) არც ერთი ჰალოგენი არ მონაწილეობს.
4. ორ მილაკებში არსებობს KVR და Ki- ის გადაწყვეტილებები. FECL 3 Solution ემატება ორივე ტესტი მილები. ამ შემთხვევაში Halide-Ion არის oxidized უფასო Halogen თუ E O (FE 3+ / Fe 2+) \u003d 0.77 v; E ° (Br 2 / 2BR -) \u003d 1.06 V; E O (i2 / 2i -) \u003d 0.54 V?
ა) KBR და KI;
ბ) KI;
გ) KVR;
დ) ნებისმიერ შემთხვევაში.
5. ძლიერი შემცირების აგენტი:
6. რომელი რეაქცია წყალბადის პეროქსიდის მონაწილეობით, გაზის მსგავსი ჟანგბადი იქნება ერთ-ერთი რეაქციის პროდუქტი?
7. შემოთავაზებული ელემენტების რომელია შედარებითი ელექტროგადაცემის უდიდესი მნიშვნელობა?
ა) o;
ბ) C1;
გ) n;
დ) s.
8. ნახშირბადის ორგანული კავშირები ექსპონატების თვისებები:
ა) ჟანგვის აგენტი;
ბ) აგენტის შემცირება;
ორ ნივთიერებას შორის ურთიერთქმედების პროცესი, რომელშიც ერთი ნივთიერების ოქსიდიზაციის რეაქცია ხდება მეორე და საშუალო და იქმნება ჟანგვის და შემცირებული იონების ნარევი, მაგალითად. - FE "და Fe", SN "და SN" და ა.შ. Redox სისტემის ინტენსივობის დონე განისაზღვრება ოქსიდაციის შემცირების პოტენციალის მასშტაბით, რომელიც გამოხატულია ნორმალური პოტენციალის მიმართ წყალბადის ელექტროდი.
უფრო პოზიტიური პოტენციალი სისტემის, უფრო ოქსიდაციური თვისებები მას აქვს. პოტენციალი, რომელიც მიღებულია სისტემებში, რომელიც შეიცავს ჟანგვის თანაბარ კონცენტრაციას და აღადგენს იონას. ნორმალური.
ო. ო.-V. მდებარეობა. ნორმალური პოტენციალის სიდიდე შეიძლება განთავსდეს ზედიზედ და თითოეული სისტემა არის ჟანგვის აგენტი, რომელიც უფრო მეტ ნეგატიურ ნორმალურ პოტენციალზეა და სისტემის შემცირებასთან შედარებით უფრო პოზიტიური ნორმალური პოტენციალით. Reductive სისტემები დიდ როლს თამაშობენ მინერალურ ფორმირებაში, დანალექების ქანების ორგანული ნივთიერებების კონვერტაცია და ა.შ.
ნივთიერებების ეკვივალენტი ან ეკვივალენტი - ეს არის რეალური ან ჩვეულებრივი ნაწილაკი, რომელსაც შეუძლია დაურთოს, გაათავისუფლოს ან სხვაგვარად იყოს იონის გაცვლითი რეაქციების ან ელექტრულ რეაქციურ რეაქციებში.
მაგალითად, რეაქციაში:
Naoh + hcl \u003d nacl + h 2 o o
ეკვივალენტი იქნება ნამდვილი ნაწილაკი - იონი +, რეაქციაში
ექვივალენტი იქნება წარმოსახვითი ნაწილაკების ½zn (OH) 2.
ნივთიერების ექვივალენტურია ასევე ხშირად გულისხმობს ნივთიერების ეკვივალენტების რაოდენობა ან ნივთიერების ეკვივალენტური ოდენობა - ნივთიერების მოლეკულთა რაოდენობა განისაზღვრება წყალბადის საკომუნიკაციო საშუალებებით.
[რედაქტირება] ეკვივალენტური წონა
ექვივალენტური მასა - ეს არის ამ ნივთიერების ერთი ეკვივალენტის მასა.
[რედაქტირება] ნივთიერების ეკვივალენტური მოლარის მასა
ეკვივალენტური მოლური მასა ჩვეულებრივ მითითებულია როგორც ან. ნივთიერების ეკვივალენტური მოლარის მასის თანაფარდობა უწოდებენ ეკვივალენტობის ფაქტორი (როგორც წესი, მოხსენიებულია, როგორც).
ნივთიერების ეკვივალენტების მოლური მასა არის ერთ-ერთი ლოცვის მასა, რომელიც ამ ნივთიერების მოლური მასის ეკვივალენტობის ფაქტორების პროდუქტის ტოლია.
M eq \u003d f eq × მ
[რედაქტირება] ეკვივალენტობის ფაქტორი
ეკვივალენტური მოლარის მასის თანაფარდობა თავის მოლარის მასას ეწოდება ეკვივალენტობის ფაქტორი (როგორც წესი, მოხსენიებულია, როგორც).
[რედაქტირება] ეკვივალენტობის ნომერი
ეკვივალენტობის რაოდენობა ზ. ეს არის მცირე დადებითი რიცხვი, რომელიც შეიცავს ზოგიერთი ნივთიერების ექვივალენტურ რაოდენობას, რომელიც შეიცავს ამ ნივთიერების 1 MOL- ს. ეკვივალენტობის ფაქტორი უკავშირდება ეკვივალენტულ რაოდენობას ზ. შემდეგი თანაფარდობა: \u003d 1 / z.
მაგალითად, რეაქციაში:
Zn (oh) 2 + 2hcl \u003d zncl 2 + 2h 2 o o
ეკვივალენტი არის ნაწილაკი ½zn (oh) 2. ნომერი ½ არის ეკვივალენტობის ფაქტორი, ზ. ამ შემთხვევაში, არის 2
* - ინერტული აირებისთვის ზ. = 1
ეკვივალენტობის ფაქტორი ეხმარება ეკვივალენტობის კანონის ჩამოყალიბებას.
ეკვივალენტები
I. V. Richter- ის (1792-1800) სამუშაოების შედეგად, გაიხსნა ეკვივალენტური კანონი:
§ ყველა ნივთიერების რეაგირება ექვივალენტურ ურთიერთობებში.
§ ეკვივალენტების კანონის ფორმულა: m 1 e 2 \u003d m 2 e 1
§ ელექტროქიმიური ეკვივალენტი - ნივთიერების ოდენობა, რომელიც უნდა იყოს იზოლირებული ელექტროდით, ფარადის კანონის თანახმად, ელექტროენერგიის ოდენობის ერთეულის ელექტროლიტების მეშვეობით:
§ სად არის მუდმივი ფარადეეი.
§ მუდმივი ფარადეეი - ფიზიკური მუდმივი, ნივთიერების ელექტროქიმიურ და ფიზიკურ თვისებებთან ურთიერთობის განსაზღვრა.
§ მუდმივი ფარდაეი ტოლია Cl · Mol -1.
§ ფარადეის მუდმივი შედის როგორც მუდმივი ფარადეის მეორე კანონი (ელექტროლიზის კანონი).
§ რიცხობრივი მუდმივი ფარადია ელექტროენერგიის ტოლია, რომლის გავლისას ელექტროლიტების მეშვეობით ელექტროდი (1 / Z) MOL- ის ფორმულაში:
სადაც: 
- რეაქციაში ჩართული ელექტრონების რაოდენობა.
§ მუდმივი ფარადეისათვის, შემდეგი თანაფარდობაა:
§ სად არის ელემენტარული გადასახადი და avogadro- ის რიცხვი.
იზოტოპები (დოქტორი-ბერძნულიდან. ισος - "თანაბარი", "იგივე", და τόπος - "ადგილი") - ერთი ქიმიური ელემენტის ატომების (და ბირთვების) ჯიშები კერნელის სხვადასხვა ნეიტრონების სხვადასხვა რაოდენობით. სახელი გამოწვეულია იმით, რომ იზოტოპები ერთსა და იმავე ადგილას (ერთ საკანში) არიან. ატომის ქიმიური თვისებები თითქმის მხოლოდ მხოლოდ ელექტრონული ჭურვის სტრუქტურას, რომელიც, თავის მხრივ, განისაზღვრება ძირითადად ბირთვული ზ. (ანუ, პროტონების რიცხვი) და თითქმის არ არის დამოკიდებული მისი მასობრივი ნომერი ა. (I.E. პროტონების საერთო რაოდენობა ზ. და ნეიტრონები ნ.). ერთი ელემენტის ყველა იზოტოპია აქვს იგივე ბირთვულ ბრალდებას, განსხვავდება მხოლოდ ნეიტრონების რიცხვით. როგორც წესი, იზოტოპი მიუთითებს ქიმიური ელემენტის სიმბოლო მიერ, რომელსაც ეხება ზედა მარცხენა ინდექსის დამატებით, რაც იმას ნიშნავს, რომ მასობრივი ნომერი (მაგალითად, 12 გ, 222 რ). თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაწეროთ ელემენტის სახელი მასობრივი რიცხვის დამატებით, ჰიპენის მეშვეობით (მაგალითად, ნახშირბადის 12, რადონ -222). ზოგიერთი იზოტოპია აქვს ტრადიციული სახელები (მაგალითად, დეიტერუმი, აქტინონი).
იზოტოპების მაგალითი: 16 8 o, 17 8 o, 18 8 o - სამი სტაბილური ჟანგბადის იზოტოპი.
[რედაქტირება] ტერმინოლოგია
ებრაელთა ძირითადი პოზიციაა, რომ ერთი ქიმიური ელემენტის ერთ-ერთი ქიმიური ელემენტის ატომების (ან ბირთვების) დანიშნულ ნომერზე სწორი ვადაა ნუკლიდი და ტერმინი იზოტოპები ნებადართულია, რომ გამოიყენოთ ერთი ელემენტის ნუკლეძების კომპლექტი. ტერმინი იზოტოპები შემოთავაზებული იყო და თავდაპირველად იქნა გამოყენებული მრავალჯერადი ნომერიმას შემდეგ, რაც შედარებით საჭიროა მინიმუმ ორი ტიპის ატომები. მომავალში, სინგულარული ტერმინის მოხმარება ასევე ფართოდ იყო შედის - იზოტოპია. გარდა ამისა, ტერმინი მრავალჯერადი რიცხვი ხშირად გამოიყენება, რათა დანიშნოს ნებისმიერი კომპლექტი nuclides, და არა მხოლოდ ერთი ელემენტი, რომელიც ასევე არასწორია. ამჟამად, საერთაშორისო სამეცნიერო ორგანიზაციების პოზიციები არ არის ერთგვაროვანი და ტერმინი იზოტოპია იგი კვლავაც ფართოდ გამოიყენება, მათ შორის ებრაელი და იუპადის სხვადასხვა განყოფილების ოფიციალურ მასალებში. ეს არის ერთ-ერთი მაგალითი, რომელიც თავდაპირველად ასახულია მასში, წყვეტს კონცეფციას, რომლის აღნიშვნას, რომელთა გამოყენებაც გამოიყენება (კიდევ ერთი სახელმძღვანელო მაგალითი არის ატომი, რომელიც, სათაურით, არ არის განუყოფელი).
იზოტოპების გახსნის ისტორია
პირველი მტკიცებულება, რომ ნივთიერებები იმავე ქიმიურ ქცევას შეიძლება ჰქონდეს სხვადასხვა ფიზიკური თვისებები, იგი მიღებული იქნა მძიმე ელემენტების ატომების რადიოაქტიური ტრანსფორმაციის შესწავლაში. 1906-07 წლებში აღმოჩნდა, რომ ურანიუმის რადიოაქტიური გათიშვის პროდუქტი - ionium - ionium და რადიოაქტიური დეკოროპრესორის პროდუქტი, აქვს იგივე ქიმიური თვისებები, როგორც თორიუმი, მაგრამ განსხვავდება ატომური მასისაგან და რადიოაქტიური decay- ის მახასიათებლები . აღმოჩნდა მოგვიანებით, რომ სამივე პროდუქტი იგივე ოპტიკური და რენტგენის სპექტრია. ასეთი ნივთიერებები იდენტურია ქიმიური თვისებებით, მაგრამ სხვადასხვა ატომები და ზოგიერთი ფიზიკური თვისებებიინგლისელი მეცნიერის F. Soddy- ის შემოთავაზებისას იზოტოპების მოწოდება დაიწყო.
[რედაქტირება] იზოტოპები ბუნებაში
ითვლება, რომ დედამიწაზე ელემენტების იზოტოპური შემადგენლობა იგივეა ყველა მასალაში. ბუნების ზოგიერთი ფიზიკური პროცესი იწვევს ელემენტების isotopic შემადგენლობას (ბუნებრივი ფრაქციები სინათლის ელემენტების დამახასიათებელი იზოტოპები, ისევე როგორც იზოტოპური ძვრები ბუნებრივი გრძელვადიანი იზოტოპების დაშლის დროს). მინერალების ბირთვში თანდათანობითი დაგროვება - ბირთვულ გეოქრონოლოგიაში გამოყენებულია რამდენიმე დიდი ხნის მანძილზე ნუკლეიდების decay პროდუქტები.
[რედაქტირება] ადამიანი იზოტოპების გამოყენებით
ტექნოლოგიურ საქმიანობაში ხალხმა ისწავლა, თუ როგორ უნდა შეიცვალოს ელემენტების იზოტოპური შემადგენლობა მასალების ნებისმიერი კონკრეტული თვისებების მისაღებად. მაგალითად, 235 სთხოვენ თერმული ნეიტრონების გამყოფი ჯაჭვის რეაქციას და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბირთვული რეაქტორების ან ბირთვული იარაღისთვის საწვავით. თუმცა, ბუნებრივი ურანის, მხოლოდ 0.72% ამ nuclide, ხოლო ჯაჭვური რეაქცია პრაქტიკულად მიხვდება მხოლოდ შინაარსი 235 u მინიმუმ 3%. მძიმე ელემენტების იზოტოპების ფიზიკოქულური თვისებების სიახლოვის გამო, ურანის იზოტოპური გამდიდრების პროცედურა უკიდურესად რთული ტექნოლოგიური ამოცანაა, რომელიც მსოფლიოში მხოლოდ ათეული სახელმწიფოა. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის ბევრ ფილიალში (მაგალითად, რადიოიმუნურ ანალიზში), იზოტოპური ტეგები გამოიყენება.
დისოციაცია მუდმივი - წონასწორობის თვალსაზრისით, რომელიც გვიჩვენებს მცირე ობიექტების გავრცელებას (გაყოფილი) დიდი ობიექტის გამოვლენას, როგორიცაა კომპლექსი მოლეკულის კომპონენტებში, ან როდესაც მარილი დაყოფილია იონების წყალხსნარში . Dissociation მუდმივი ჩვეულებრივ მითითებულია კ და ინვერსიის მუდმივი ასოციაცია. მარილების შემთხვევაში, დისოციაციის მუდმივი ხანდახან უწოდებენ ionization მუდმივ.
ზოგადად რეაქციაში
სადაც კომპლექსი ა X.ბ. Y. გატეხილი x. ერთეულს I. y. ერთეული B, დისოციაციის მუდმივი განისაზღვრება შემდეგნაირად:
სადაც [A], [B] და არის კონცენტრაცია A, B და კომპლექსი X B Y, შესაბამისად.
[რედაქტირება] განმარტება
ელექტროლიტური დისოციაცია სუსტი ელექტროლიტიარომენიუსის თეორიის მიხედვით, არის შექცევადი რეაქცია, ანუ, მას შეუძლია სქემატურად წარმოადგინოს განტოლებები (იონებისათვის :) :)
Ka ↔ k + + a -
§ KA - აღსანიშნავი კავშირი;
§ K + - cation;
§ A - - ანონი.
ასეთი რეაქციის მუდმივი წონასწორობა შეიძლება განისაზღვროს განტოლება:
 ,
| (1) |
§ - ხსნარში დაუმთავრებელი ნაერთის კონცენტრაცია;
§ - Cations- ის კონცენტრაცია გადაწყვეტაში;
§ - ხსნარის ანონების კონცენტრაცია.
მუდმივი წონასწორობა გამჟღავნების რეაქციას ეწოდება მუდმივი დისოციაცია.
[რედაქტირება] ელექტროლიტების დისოციაცია მრავალმხრივი იონებით
მრავალმხრივი იონების ელექტროლიტების დისოციაციის შემთხვევაში, დისოციაცია ხდება ნაბიჯებით, ხოლო ყოველ ეტაპზე, არსებობს დისოციაციის მუდმივი პროპორციული.
მაგალითი: პოლიშნაია (დაიბადა) მჟავა [ წყარო არ არის მითითებული 332 დღე] :
ეტაპი I: H 3 Bo 3 ↔ H + + H 2 Bo 3 -,
ეტაპი II: H 2 Bo 3 - ↔ H + + HBO 3 2-
III ეტაპი: HBO 3 2- ↔ H + + BO 3 3-
ასეთი ელექტროლიტების დისოციაციის პირველი ხარისხი ყოველთვის ბევრად უფრო შემდგომი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ასეთი ნაერთების დისოციაცია ძირითადად პირველ ეტაპზეა.
[რედაქტირება] დისკოციის მუდმივი და დისოციაციის ხარისხი
დისოციაციის ხარისხის განსაზღვრის საფუძველზე, ელექტროლიტური KA- სთვის Dissociation \u003d \u003d α C, \u003d C - α C \u003d C (1 - α), სადაც α არის დისოცირების ელექტროლიტის ხარისხი.
| , | (2) |
ეს გამოხატულება ეწოდება Ostelald- ის განზავების კანონს. ძალიან მცირე α (α<<1) K=cα² и
ამდენად, ელექტროლიტების კონცენტრაციის გაზრდით, დისოციაციის ხარისხი მცირდება, შემცირებით - იზრდება. დეტალები დისკოციის მუდმივი და დისოცირების ხარისხის კავშირი აღწერილია სტატიაში Ostel Dilution- ის კანონით.
[რედაქტირება] ექსპერიმენტული შედეგების განსხვავება arrenius მოდელიდან, დისტრიბუციის მუდმივი საქმიანობის მეშვეობით
ზემოაღნიშნული გათვლები ეფუძნება არვენის თეორიას, რომელიც ძალიან უხეშია, არ ითვალისწინებს იონების ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების ფაქტორებს. ElectoLytes- ის გადაწყვეტილებებში იდეალური სახელმწიფოს გადახრები ძალიან დაბალი კონცენტრაციით ხდება, რადგან ნარევი ძალების პროპორციულია მოედანიდისტანციებს შორის Iions ცენტრები, ხოლო intermolecular ძალების inversely პროპორციული მეშვიდე ხარისხი დისტანციებზე, რომ არის, Mezhionic ძალების კი განზავებული გადაწყვეტილებები ბევრად უფრო intermolecular.
Lewis აჩვენა, რომ რეალური გადაწყვეტილებები, შესაძლებელია შეინარჩუნოს მარტივი განტოლებები (იხ. ზემოთ), თუ ნაცვლად კონცენტრაცია Ions გააცნოს მისი ფუნქცია, ე.წ. საქმიანობა. აქტივობა (ა) კორექციის კოეფიციენტის მეშვეობით კონცენტრაციით (გ) კორელაციაა, რომელსაც აქტივობის კოეფიციენტი მოუწოდა:
ა. = γ c.
ამრიგად, განტოლების (1) მიერ აღწერილი არხზე, წონასწორობის მუდმივი გამოხატულება, ლუისი გამოიყურება:
§ 
;
§ 
;
ლევის თეორიაში, მუდმივთან დაკავშირება და დისოციაციის ხარისხი (არხინის თეორიაში, განტოლების ჩანაწერი (2) გამოხატულია:
თუ სხვა გავლენას არ ახდენს სხვა გავლენას, რომელიც იდეალურ მდგომარეობიდან გამოსწორებას არ ახდენს, მაშინ დაუმთავრებელი მოლეკულები იქცევიან, როგორც იდეალური აირები და γ ka \u003d 1, და Ostel Dilution- ის კანონის ჭეშმარიტი გამოხატულება მიიღებს ფორმას:
§ - საშუალო ელექტროლიტური აქტივობის კოეფიციენტი.
ერთად C → 0 და γ → 1, Ostel Dilution Law- ის ზემოთ განტოლება ფორმა (2). ძლიერდება ელექტროლიტი, უფრო სწრაფად, რაც აქტივობის კოეფიციენტურ ღირებულებას აყენებს ერთეულს, ხოლო უფრო სწრაფად მოდის კლასიკური კანონმდებლობის დარღვევა.
ძლიერი ელექტროლიტების მუდმივი დისოციაცია
ძლიერი ელექტროლიტები თითქმის მიზნად ისახავს (რეაქცია შეუქცევადია), ამიტომ, დისოციაციის მუდმივი მნიშვნელობის მნიშვნელობით, ეს არის ნულოვანი და მთელი გამოხატულება უსასრულოდ. ამდენად, ძლიერი ელექტროლიტების, ტერმინი "დისოციაციის მუდმივი" არის ჩამოერთვა მნიშვნელობა.
[რედაქტირება] გამოთვლების მაგალითები
წყლის დისოციაცია
წყალი არის სუსტი ელექტროლიტი განტოლების შესაბამისად
წყლის დისოციაცია მუდმივი 25 ° C არის
იმის გათვალისწინებით, რომ უმეტეს გადაწყვეტილებებში, წყალი მოლეკულურ ფორმაშია (H + და OH იონების კონცენტრაცია მცირეა) და იმის გათვალისწინებით, რომ წყლის მოლური მასა 18.0153 გ / მოლი და სიმჭიდროვე 25 ° C - 997.07 გ / ლ, სუფთა წყალი შეესაბამება კონცენტრაციას \u003d 55.346 მლ / ლ. აქედან გამომდინარე, წინა განტოლება შეიძლება გადაწერილი იყოს
სავარაუდო ფორმულის გამოყენება დაახლოებით 15% -ს შეადგენს:
ნაპოვნი დისოცირების ხარისხის ღირებულებით, მე ვიპოვე pH გადაწყვეტა:
დისოციაციის ხარისხი - ღირებულება, რომელიც ახდენს წონასწორობის მდგომარეობას ჰომოგენური (ერთგვაროვანი) სისტემების დისოციაციის საპასუხოდ.
დისოციაციის ხარისხი α უდრის გავრცელებული მოლეკულების რაოდენობის თანაფარდობას ნ. თანხა ნ. + ნ.სად ნ. - ნომერი არის მოლეკულები. ხშირად α გამოვლინდა პროცენტული. დისოციაციის ხარისხი დამოკიდებულია როგორც გაჟღენთილი ელექტროლიტის ბუნება და გადაწყვეტის კონცენტრაციაზე.
[რედაქტირება] მაგალითი
ძმარმჟავას CH 3 COOH- სთვის, α- ის ღირებულება 4% (0.01 მ-ზე). ეს იმას ნიშნავს, რომ წყლის მჟავა ხსნარში მხოლოდ 100 მოლეკულების მხოლოდ 4-ს განადგურებულია, ანუ ისინი იონ ჰ + და ჩ 3 სოოშია, დანარჩენი 96 მოლეკულა არ არის განადგურებული.
[რედაქტირება] განმარტება მეთოდები
§ გადაწყვეტის ელექტრული გამტარობის შესახებ
§ გაყინვის ტემპერატურის შესამცირებლად
[რედაქტირება] immusion dissociation
მას შემდეგ, რაც ძლიერი ელექტროლიტები თითქმის მთლიანად განიცდის, იზოტონური კოეფიციენტი შეიძლება ელოდოთ მათთვის იონების (ან პოლარიზებული ატომების) რაოდენობას ფორმულაში (მოლეკულა). თუმცა, სინამდვილეში, ეს კოეფიციენტი ყოველთვის არის განსაზღვრული ფორმულა. მაგალითად, Isotonic კოეფიციენტი 0.05-Molane Solution NACL არის 1.9 ნაცვლად 2.0, (ხსნარი მაგნიუმის სულფატი იგივე კონცენტრაცია და ყველა ᲛᲔ. \u003d 1,3). ეს აიხსნება ძლიერი ელექტროლიტური, რომელიც 1923 წელს განვითარდა P. Debay და E. Hyukkel- ის მიერ: იონების მოძრაობა ხსნარში რთულია, რის შედეგადაც ხდება. გარდა ამისა, იონების ურთიერთქმედება ერთად: ცოცხალი ბრალი იზიდავს, ხოლო ბრალდებულის იგი მოიგერია; ორმხრივი მოზიდვის ძალები იწვევენ იონების ჯგუფების ფორმირებას. ასეთი ჯგუფები ეწოდება ion Associates ან ion წყვილი. შესაბამისად, გამოსავალი იქცევა, თითქოს ის ნაკლებად შეიცავს ნაწილაკებს, ვიდრე ფაქტობრივად, რადგან მათი გადაადგილების თავისუფლება შეზღუდულია. ყველაზე აშკარა მაგალითია ელექტრული გამტარობის შესახებ λ რომელიც იზრდება გამოსავლის განზავებით. რეალური ელექტრული გამტარობის თანაფარდობის მეშვეობით, როგორიცაა უსასრულო dilution განსაზღვრავს დისოციაციის წარმოსახვითი ხარისხი ძლიერი ელექტროლიტები, ასევე აღინიშნება მეშვეობით α :
,
სად n img - წარმოსახვითი და n disslv. - ნაწილაკების რეალური რაოდენობა.
(S) და ob -electrodes.
ჟანგვის მექანიზმის მიხედვით - სხვადასხვა სახის სისტემების აღდგენა შეიძლება ორ ტიპად დაიყოს:
1 ტიპის: OB - სისტემები, რომელშიც შემცირების პროცესი დაკავშირებულია მხოლოდ ელექტრონების გადაცემასთან, მაგალითად: Fe³ + + ē fe² +
მე -2 ტიპი: OS სისტემები, რომელშიც Redox პროცესი დაკავშირებულია არა მხოლოდ ელექტრონული ტრანსმისიით, არამედ პროტონებით, მაგალითად:
C 6 N 4 O 2 + 2N + 2ē ↔ C 6N 4 (OH) 2
hinon Hydroquinone
Mno 4 - + 8h + + 5ē ↔ mn² + + 4h 2 o o
ინერტული ლითონის კომბინაციაში OS სისტემასთან ერთად ეწოდება Redox ან Redox Electrode, და პოტენციალი ამ ელექტროდს ეწოდება Redox (s) ან Redox Postific.
ინერტული ლითონის მხოლოდ არაპირდაპირი მონაწილეობა პოტენციურ განსაზღვრა რეაქციაში, რომელიც შუამავალია ელექტრონების გადაცემაში ნივთიერების შემცირებული ფორმისგან, ჟანგვის ხბოს.
ინერტული ლითონის immersion შევიდა გამოსავალი, რომელიც შეიცავს ჭარბი ოქსიდიზებული რკინის ფორმის, ლითონის ფირფიტა დადებითად (ნახ. 10 ა)
რკინის შემცირებული ფორმის ჭარბი, პლატინის ზედაპირი უარყოფითად ბრალი (ნახ. 10 ბ).
ნახაზი. 10. OS პოტენციალის გაჩენა
ლითონის მეშვეობით ერთი იონისგან ელექტრონების გადაცემა ლითონის ზედაპირზე ფორმირებას იწვევს.
Mezhione Electrand of Electrons შესაძლებელია გარეშე ლითონის. მაგრამ მტკიცე + და ფეიკ + იონები სხვადასხვა გზით გადადიან და ელექტრონების გადალახვა ენერგეტიკული ბარიერის დასაძლევად. Electrons of Elect ² + იონების თითო ლითონისა და ლითონის ზედაპირიდან ფეის + იონისგან ხასიათდება მცირე აქტივობის ენერგიით.
ერთად თანაბარი აქტივობა Fe² + და fe³ + იონები + პლატინის ფირფიტები დადებითად, რადგან Electron - მიღების უნარი Fe³ + იონების მეტია, ვიდრე ელექტრონულად დონორი უნარი fe ² +.
პეტერსი განტოლება.
OS- ის სისტემის OS- ის პოტენციალის რაოდენობრივი დამოკიდებულება (φ ° R), oxidized და შემცირებული ფორმების, ტემპერატურისა და წყალბადის იონების საქმიანობის თანაფარდობა პეტერების განტოლებით არის მითითებული.
1 ტიპის: φr \u003d φ ° R + ∙ ln
მე -2 ტიპი: φr \u003d φ ° R + ∙ ln
სადაც φr - პოტენციალი, in;
φ ° R - სტანდარტული ob - პოტენციალი, in;
z არის პროცესში ჩართული ელექტრონების რაოდენობა;
a (OH) - ოქსიდიზებული ფორმის აქტივობა, Mol / L;
(წითელი) - შემცირების ფორმის, MOL / L;
m - პროტონების რაოდენობა;
a (H +) - წყალბადის იონების საქმიანობა, Mol / L.
სტანდარტული აქცია ეწოდება პოტენციალს, რომელიც ხდება ინტერფეისის ინერტული ლითონის შესახებ - გამოსავალი, რომელშიც ჟანგვის ფორმის საქმიანობა შეადგენს შემცირებული ფორმის საქმიანობას და მეორე ტიპის სისტემას, გარდა ამისა, საქმიანობა წყალბადის იონები ერთია.
შექცევადი ელექტროდების კლასიფიკაცია.
ელექტროდების ფუნქციონირების პრინციპის გათვალისწინებით, შეიძლება დადგინდეს, რომ პოტენციური განსაზღვრის პროცესში ჩართული ნივთიერებების თვისებების მიხედვით, ასევე მოწყობილობაზე, ყველა შექცევადი ელექტროდები დაყოფილია შემდეგ ჯგუფებად:
პირველი ტიპის ელექტროდები;
მეორე სორტირება ელექტროდები;
Ion-შერჩევითი ელექტროდები;
Redox - შემცირების ელექტროდები.
1. Galvanic Element არის სისტემა, რომელიც აწარმოებს სამუშაოს, ვიდრე შრომატევადი, ამიტომ EDC ელემენტის მიზანშეწონილია განიხილოს დადებითი მნიშვნელობა.
2. EMF ელემენტი გამოითვლება, რომელიც გადაფარებულია მარჯვენა ელექტროდის პოტენციალის რიცხვითი ღირებულებით მარცხენა ელექტროდის პოტენციალის რაოდენობა "მარჯვენა პლუს". აქედან გამომდინარე, ელემენტის დიაგრამა დაწერილია ისე, რომ მარცხენა ელექტროდი უარყოფითია და უფლება დადებითია.
3. პირველი და მეორე რიგის დირიჟორებს შორის საზღვრის საზღვარი არის ერთი ფუნქცია: ZN | ZNSO4; CU | CUSO4
4. მეორე ტიპის დირიჟორებს შორის საზღვრის საზღვარი გამოსახულია Dotted Line- ის მიერ: ZNSO4 (P): CUSO4 (P)
5. თუ ელექტროლიტური ხიდი გამოიყენება მეორე გვარის ორი დირიჟორის საზღვრებზე, მას აღნიშნულია ორი მახასიათებელი: ZNSO4 (P) || Cuso4 (P).
6. იმავე ფაზის კომპონენტები ჩაწერილია მძიმით:
PT | +, Fe ² +; PT, H2 | HCL (P)
7. ელექტროდის რეაქციის განტოლება იწერება ოქსიდაციური ფორმით ნივთიერებების მარცხნივ და რესტავრაციაში.
Redox პოტენციალი (სინონიმი Redox Potopure; Lat- დან. Reductio - აღდგენა და ოქსიდატიო - ოქსიდატაცია) - ინერტული (როგორც წესი, პლატინის) ელექტროდან წარმოქმნილი პოტენციალი ჩაიძირა ერთი ან მეტი შექცევადი რეაბილიტაციის სისტემაში.
შექცევადი Redox System (Redox System) არის ნივთიერებების დაჟანგული და აღდგენილი ფორმების შემცველი ხსნარი, რომელთაგან თითოეული ჩამოყალიბებულია სხვაგან შემცირებული შემცირების რეაქციის საშუალებით.
მარტივი Redox სისტემები მოიცავს იმავე ლითონის Cations სხვადასხვა Valence, მაგალითად
ან იმავე კომპოზიციის ანონებს, არამედ სხვადასხვა ღირებულებებს, მაგალითად
ასეთ სისტემებში, Redox პროცესი ხორციელდება ელექტრონების გადანერგვის შედეგად შემცირებული ფორმით oxidized. ასეთი Redox სისტემები მოიცავს რიგი რესპირატორული ფერმენტები, რომლებიც შეიცავს Gemina, როგორიცაა Cytochromas. ასეთი სისტემების რედის პოტენციალი შეიძლება გამოითვალოს პეტერით:
სად ე. - Redox პოტენციალი Volts, T - ტემპერატურა მეტი აბსოლუტური მასშტაბით, N არის რაოდენობის ელექტრონები დაკარგული ერთი მოლეკულა ან ion შემცირებული ფორმა მისი გადასვლის დროს oxidized ფორმის; [Oh] და - მოლური კონცენტრაციები (უფრო სწორად საქმიანობა) ჟანგვისა და შემცირებული ფორმები; E0 არის ამ სისტემის ნორმალური ოქსიდაციური და შემცირების პოტენციალი, მისი რედოქსიური პოტენციალი, თუ ეს \u003d. ბევრი Redox სისტემების ნორმალური რედოქსიური პოტენციალი გვხვდება ფიზიკოქიმიურ და ბიოქიმიურ ცნობებში.
ბევრ ბიოლოგიურ სისტემაში, Redox რეაქციები ხორციელდება შემცირებული ფორმის გადაცემის გზით არა მხოლოდ ელექტრონებით, არამედ პროტონების რაოდენობის ტოლია, მაგალითად 
ასეთი სისტემების ჟანგვისა და შემცირების პოტენციალის სიდიდე განისაზღვრება არა მხოლოდ თანაფარდობით [OH]: \u003d და ph \u003d 0; დანარჩენი ღირებულებები არის იგივე მნიშვნელობა, როგორც განტოლებაში (1). ბიოლოგიური სისტემების Redox პოტენციალი, როგორც წესი, განსაზღვრავს pH \u003d 7 და e0-1.984 · 10-4 · 10-4 · PH- ის ღირებულება, რომელიც აღწერს E0- ს მიერ. ამ შემთხვევაში, განტოლება (2) იღებს ფორმას:
ექსპერიმენტულად, Redox პოტენციალი განისაზღვრება potentiometrically (იხ. Potentiometry). იზოლირებული უჯრედების და სხვა ბიოლოგიური ობიექტების რეაბილიტაციის პოტენციალი ხშირად იზომება ფერადიმეტრიანი რედაქტორის ინდიკატორების დახმარებით (იხ.). Redox პოტენციალის სიდიდეა ამ სისტემის ჟანგვითი ან შემცირების შესაძლებლობების ზომა. Redox სისტემა, რომელსაც აქვს უმაღლესი Redox პოტენციალი, oxidizes სისტემის ქვედა Redox პოტენციალი. ამდენად, ბიოლოგიური რედოქსიური სისტემების რეაბილიტაციის პოტენციალის გაღრმავება, თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ რედოქს რეაქციების მიმართულება და თანმიმდევრობა. Redox პოტენციალის ცოდნა საშუალებას იძლევა გამოვთვალოთ ენერგიის ოდენობა, რომელიც თავისუფლდება ბიოლოგიურ სისტემებში ჟანგვითი პროცესების გარკვეულ ეტაპზე. იხილეთ ბიოლოგიური ოქსიდაცია.
გვერდი 4 of 8
Redox პროცესები და წითელი სისტემები ღვინოში
ზოგადი ინფორმაცია Redox პროცესების შესახებ
ნივთიერება არის oxidized როდესაც იგი აკავშირებს ჟანგბადის ან აძლევს წყალბადის; მაგალითად, გოგირდის გოგირდის, ასე რომ 2 გოგირდი იქმნება, ასე რომ 2 სულფუზია ჟანგვის H 2 SO3 არის გოგირდის მჟავა H5SO4, ხოლო როდესაც oxidizing წყალბადის სულფიდის H 2 S - გოგირდის s; როდესაც Bivalent Iron- ის სულფატია მჟავა მჟავის თანდასწრებით, ტრიალენტული რკინის სულფატი ჩამოყალიბდა
4feso "+ 2h 2 so4 + 02 \u003d 2fe2 (so4) 3 + 2n20.
ან როდესაც divalent sulfate არის decayed on anion ასე ~ h cation fe + + იღებს
4fe ++ + 6so "+ 4h + + 02 \u003d 4fe ++++ + + 6so ~~ + 2h 2 0,
ან, ანონების შემცირება, რეაქციაში არ მონაწილეობს
4fe ++ + + 4n + + 02 \u003d 4fe +++ + + 2n20.
უკანასკნელი რეაქცია იდენტურია Bivalent რკინის სხვა მარილის ჟანგვის შემთხვევაში; ეს არ არის დამოკიდებული ანონის ბუნებაზე. აქედან გამომდინარე, Trivalent Iron Ion- ის Bivalent Iron Ion- ის ჟანგვის გაზრდა მისი დადებითი ბრალდებით გაზრდის წყალბადის იონის გამო, რომელიც კარგავს თავის ბრალდებას, რომელიც ქმნის წყალბადის ატომს, რომელიც დაკავშირებულია ჟანგბადთან, რათა წყალბადის მისაცემად წყალი. შედეგად, ასეთი ჟანგვის, Cation- ის პოზიტიური ბრალდების ზრდა ან, იგივეა, ანონის უარყოფითი ბრალდების შემცირება. მაგალითად, წყალბადის სულფიდის H 2 S- ის ჟანგვის არის გოგირდის გოგირდის (ებ) ში გოგირდის ion s- ის გარდაქმნა. სინამდვილეში, ორივე შემთხვევაში, არსებობს უარყოფითი ელექტრო ბრალდებით ან ელექტრონების დაკარგვა.
ამის საპირისპიროდ, როდესაც აღდგენა, ცემის დადებითი მუხტის შემცირება ან ანონის უარყოფითი ბრალდების ზრდა. მაგალითად, წინა რეაქცია შეიძლება ითქვას, რომ H + ION- ის აღდგენა ატომური წყალბადის მიმართულია და რომ რეაქციის საპირისპირო მიმართულებით, FE ++ ion აღდგენილია FE ++ Ion. ამრიგად, აღდგენა მცირდება ელექტრონების რაოდენობის ზრდაში.
თუმცა, როდესაც საქმე ეხება ორგანული მოლეკულების ჟანგვის, ტერმინი "ჟანგვის" ინარჩუნებს თავის მნიშვნელობას ერთი მოლეკულის გარდა სხვა ან სხვა კომპლექტი, მდიდარია ჟანგბადის ან ნაკლებად მდიდარი წყალბადის. რესტავრაცია არის საპირისპირო პროცესი, მაგალითად, Aldehyde Ch3-Sno- ს SNZ-CH2ON- ის ალკოჰოლური სასმელების ოქსიდაცია, შემდეგ კი Ch3-Coxy- ის ძმარმჟავას:
-2N + n, 0-2n
Ch3-ch2on -\u003e CH3-SNO -\u003e
-\u003e Ch3-Coxy.
უჯრედში ორგანული მოლეკულების ჟანგვის პროცესები, რომლებიც მუდმივად გვხვდება ბიოლოგიურ ქიმიაში და მიკრობიოლოგიაში, ხშირია დეჰიდროგენით. ისინი კომბინირებულნი არიან აღდგენის პროცესებთან და წარმოადგენს Redox პროცესებს, როგორიცაა გლიცერინსა და ელისტიკულ ალდეჰიდეს შორის ალკოჰოლური სასმელების ოქსიდაცია, კოდექსის მიერ კატალიზირებული და ალკოჰოლური სასმელების მიხედვით:
Ch2on-sony-sno + ch3-sno + h20 - + ch2on-sony-coon + ch3-ch2on.
აქ ჩვენ ვსაუბრობთ შეუქცევადი Redox პროცესი, რომელიც, თუმცა, შეიძლება გახდეს შეუქცევადი თანდასწრებით კატალიზატორი, როგორც ნაჩვენები იქნება ქვემოთ. ელექტრონულ გაცვლისა და შეუქცევადი საშუალებების შემცირების მაგალითია ნებისმიერი კატალიზატორის არარსებობის შემთხვევაშიც კი
Fe +++ + cu + fe ++ + + cu ++.
ეს არის ორი ელემენტარული რეაქციის თანხა, რომელიც ელექტრონულად აწვდის
FE ++++ E FE ++ და CU + CU ++ + E.
ასეთი ელემენტარული რეაქციები შეადგინოს Redox Systems ან Redox System.
ისინი პირდაპირი ინტერესია enet. მართლაც, ერთი მხრივ, როგორც ჩანს, FE ++ და Cu + იონები ნაჩვენებია, რომ ისინი უშუალოდ არიან დაჟანგული, მოლეკულური ჟანგბადის მიერ დაჟანგული ფორმების გარეშე დაჟანგული ფორმები შეიძლება სხვა ნივთიერებების ხელახლა გაჟონვას, ამიტომ, სისტემები არის ოქსიდაციის კატალიზატორები. მეორეს მხრივ, ისინი განურჩევლად არიან, რომლებიც ყოველთვის საშიშია მეღვინეობის პრაქტიკის თვალსაზრისით და ეს არის ის გარემოება, რომელიც მჭიდროდაა დაკავშირებული მათი ქონებისგან მეორეზე.
Ionized Redox System- ის ზოგადი ხედვა, იონების მიერ ჩამოყალიბებული იონების მიერ, დადებითად ან უარყოფითად, შეიძლება გამოითვლება შემდეგნაირად:
წითელი \u003d 5 ± oh + e (ან PE).
ზოგადი გამოჩენა ორგანული Redox სისტემის, რომელშიც გარდამავალი კომპონენტი აღდგენილია oxidized ხდება მეშვეობით hydrogen და არა ელექტრონები:
წითელი * OH + H2.
აქ, წითელი და ოჰ, წარმოადგენს მოლეკულებს, რომლებსაც არ გააჩნიათ ელექტრული ბრალდება. მაგრამ, მაგალითად, კატალიზატორის თანდასწრებით, ერთ-ერთ ზემოთ ნაჩვენებია Redox Systems ან Cell Enzymes N, 2 არის წონასწორობა მისი იონებით და არის პირველი ტიპის წითელი შემცირების სისტემა.
H2 * ± 2n + 2e,
სად ორი რეაქცია მოვიდა ორი რეაქციის შემოთავაზებისას
წითელი * OX + 2H + + 2E.
ამრიგად, ჩვენ მივდივართ ფორმაში, როგორიც არის ionized სისტემების ტიპის მსგავსი, რომელიც საშუალებას აძლევს ელექტრონებს ერთდროულად წყალბადის გაცვლასთან ერთად. შესაბამისად, ეს სისტემები, ისევე როგორც წინა, ელექტროსტაციით.
შეუძლებელია სისტემის აბსოლუტური პოტენციალის განსაზღვრა; თქვენ შეგიძლიათ მხოლოდ გაზომოთ პოტენციური განსხვავება ორ Redox სისტემას შორის:
Redi + Ox2 * Red2 + Oxj.
ამ პრინციპში, ღვინის ეფუძნება ამგვარი ხსნარის ჟანგვისა და შემცირების პოტენციალის განმარტება და გაზომვა.
Redox სისტემების კლასიფიკაცია
ღვინის ჟანგვისტური და რეაბილიტაციის სისტემების უკეთესად განიხილოს და მათი როლის გაგება მიზანშეწონილია, გამოიყენოს სიმკვრივის კლასიფიკაცია, რომელიც მათ სამ ჯგუფად განასხვავებს:
1) ნივთიერებები პირდაპირ ელექტროაქტიურია, რომელიც გამოსავალსც კი, პირდაპირ გაცვალეს ელექტრონებით ინერტული პლატინის ელექტროდით, რომელიც მთლიანად განსაზღვრულ პოტენციალს იღებს. ეს იზოლირებული ნივთიერებები შეიმუშავებს რეაბილიტაციას.
ესენია: ა) მძიმე ლითონების იონები, რომლებიც ქმნიან CU ++ / CU + და FE ++ / FE ++ სისტემებს; ბ) უამრავი საღებავები, Redox პოტენციალის ფერიმეტრიული განსაზღვრისათვის გამოყენებული შემცირების ჟანგვის ე.წ. გ) Riboflavin, ან ვიტამინი VG და Dehydrogenase, რომელშიც იგი მოიცავს (ყვითელი ფერმენტი), მონაწილეობს ფიჭური სუნთქვის ყურძენი ან საფუარი აერობიასში. ეს არის ავტომატური სისტემები, ანუ, ჟანგბადის თანდასწრებით, ისინი ოქსიდიზებულ ფორმას იღებენ. მათი ჟანგვისთვის ჟანგბადი არ საჭიროებს კატალიზატს;
2) სუსტი ელექტროსტატიტატებით ნივთიერებები, რომლებიც არ რეაგირებენ ან რეაგირებას არ რეაგირებენ პლატინის ელექტროდს და დამოუკიდებლად არ უზრუნველყოფენ წონასწორობის პირობებს, მაგრამ ელექტროაქტიური გახდებიან, როდესაც ისინი პირველ ჯგუფის ნივთიერებების არსებობისას ძალიან სუსტი კონცენტრაციებში არიან მისცეს ამ შემთხვევაში გარკვეული პოტენციალი. მეორე ჯგუფის ნივთიერებები პირველ რიგში რეაგირებას ახდენენ მათი რედოქს ტრანსფორმაციის შესახებ და შეუქცევადი სისტემების შეუქცევადი. აქედან გამომდინარე, აღდგენის ჟანგვის საღებავები საშუალებას გაძლევთ გამოიძიონ ამ ჯგუფის ნივთიერებები, რათა დადგინდეს მათთვის ნორმალური პოტენციალი და მათთვის კლასიფიცირება. ანალოგიურად, რკინის და სპილენძის იონების ბრალის არსებობა ხდის ელექტროაქტიურ სისტემებს, რომლებიც იზოლირებულნი არიან, არ არიან ოქსიდაციური და აღდგენის სისტემები.
ესენია: ა) enol ფუნქციის მქონე ნივთიერებები ორმაგი ბონდის ფუნქციით (-ონის \u003d ძილის ძილით), წონასწორობისას Di-Ketone ფუნქციის წონასწორობისას, როგორიცაა ვიტამინი C, ან ასკორბური, მჟავა, გადამისამართები , digidximalea- ახალი მჟავა; ბ) ციტოქრომი, რომელიც ძირითად როლს ასრულებს ფიჭურ სუნთქვაში ორივე მცენარეთა და ცხოველებისათვის;
3) ელექტრო ნივთიერებები დიასტასის თანდასწრებით. მათი დეჰიდროგენაცია არის დეჰიდროგენაზების მიერ კატალიზირებული, რომლის როლი არის ერთი მოლეკულისგან წყალბადის გადაცემის უზრუნველყოფა. ზოგადად, ეს სისტემები ატარებენ ელექტროსტაციას, რომელიც მათ პოტენციურად ფლობენ, დაამატეთ კატალიზატორებს საშუალოში, რომელიც უზრუნველყოფს საშუალო შეცვლას; შემდეგ ისინი ქმნიან პირობებს Redox Equilibrium და გარკვეული პოტენციალი.
ეს არის ლაქტური მჟავა სისტემები - პეტროგრადული მჟავა რძის ბაქტერიების ავტოლიზატორის თანდასწრებით, რამაც გამოიწვია ოქსიდაციური-შემცირების წონასწორობა CH3-Sonya- მა და SNZ-CO-CO-COXY - LACTIC მჟავასთან ერთად ჩართული სისტემა; ეთანოლი არის ეთანოლი, რომელიც შეესაბამება ალკოჰოლური სასმელების პროცესში ალდეჰიდის მოძრაობას ალკოჰოლური სასმელების ან სისტემის ბუტეოლის - აცეტოინს. უკანასკნელ სისტემებს არ აქვს მნიშვნელობა ღვინისთვის, თუმცა შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ღვინო შეიძლება შეიცავდეს მიკრობული უჯრედების არარსებობის დეჰიდრატებს, მაგრამ მათ აქვთ ალკოჰოლური სასმელების ან ლაქტური ფერმენტაციისთვის, აგრეთვე ცოცხალი უჯრედების შემცველი ღვინისთვის. მაგალითად, ახსენით, მაგალითად, ეთანელის აღდგენა საფუარის ან ბაქტერიების თანდასწრებით - ფაქტი დიდი ხნის განმავლობაში.
ყველა ამ ჟანგვის ან შემცირების ნივთიერებების შემცირებისას, რედოქს პოტენციალი შეიძლება განისაზღვროს, ნორმალური ან შესაძლებელია, რისთვისაც სისტემა ნახევარი ჟანგვისა და ნახევარი აღდგება. ეს მათ საშუალებას აძლევს მათ დააინსტალიროთ ისინი oxidizing ან აღდგენის ძალა. ასევე შესაძლებელია წინასწარ გათვალისწინებული, რა ფორმით (oxidized ან აღდგენილი) არის ეს სისტემა, რომელიც ცნობილია Redox პოტენციალით; ჟანგბადის შინაარსით ცვლილებების პროგნოზირება; განსაზღვრავს იმ ნივთიერებებს, რომლებიც დაჟანგული ან აღდგენილია პირველი. ეს საკითხი საკმაოდ ხაზგასმით აღინიშნება განყოფილებაში "Redox Position- ის კონცეფცია".