የከፊል ምላሽ ዘዴ፡ ስልተ ቀመር

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

ብዙ ኬሚካላዊ ሂደቶች የሚከናወኑት ምላሽ ሰጪ ውህዶች በሚፈጥሩት የአተሞች ኦክሳይድ ሁኔታ ለውጥ ነው። ለ redox አይነት ምላሽ እኩልታዎችን መፃፍ ብዙውን ጊዜ በእያንዳንዱ የንጥረ ነገሮች ፎርሙላ ፊት ለፊት ያለውን ቅንጅቶች በማዘጋጀት ላይ ችግር ጋር አብሮ ይመጣል። ለእነዚህ ዓላማዎች, ከኤሌክትሮኒካዊ ወይም ከኤሌክትሮን-አዮን የኃይል ክፍያ ማከፋፈያ ጋር የተያያዙ ቴክኒኮች ተዘጋጅተዋል. ጽሑፉ የሁለተኛውን የአጻጻፍ ዘይቤ በዝርዝር ይገልጻል።

የከፊል ምላሽ ዘዴ፣ አካል

እንዲሁም የኮፊደል ፋክተሮች ስርጭት ኤሌክትሮን-አዮን ሚዛን ይባላል። ዘዴው የተመሰረተው በአንዮኖች ወይም cations መካከል ባሉ የተሟሟት ሚዲያዎች ውስጥ የተለያየ የፒኤች ዋጋ ያላቸው አሉታዊ ክስ ቅንጣቶችን በመለዋወጥ ነው።

በኤሌክትሮላይቶች ኦክሳይድ እና የመቀነስ አይነት ምላሽ ውስጥ አሉታዊ ወይም አወንታዊ ክፍያ ያላቸው ionዎች ይሳተፋሉ። ሞለኪውላዊ-አዮኒክ እኩልታዎችዓይነቶች በከፊል ምላሽ ዘዴ ላይ በመመስረት የማንኛውም ሂደት ምንነት በግልፅ ያረጋግጣሉ።

ሚዛን ለመፍጠር የጠንካራ አገናኝ ኤሌክትሮላይቶች ልዩ ስያሜ እንደ ionክ ቅንጣቶች እና ደካማ ውህዶች፣ ጋዞች እና ዝናብ ባልተገናኙ ሞለኪውሎች መልክ ጥቅም ላይ ይውላል። እንደ የመርሃግብሩ አካል, የኦክሳይድ ደረጃቸው የሚቀያየርባቸውን ቅንጣቶች ማመልከት አስፈላጊ ነው. በሂሳብ ውስጥ ያለውን የሟሟ መካከለኛ ለመወሰን አሲዳማ (H⁺)፣ አልካላይን (OH^-) እና ገለልተኛ (H_{2)O) ሁኔታዎች።}

ለምን ይጠቅማል?

በOVR ውስጥ የግማሽ ምላሽ ዘዴ ኢዮኒክ እኩልታዎችን ለኦክሳይድ እና ቅነሳ ሂደቶች ለመፃፍ ያለመ ነው። የመጨረሻው ቀሪ ሒሳብ ማጠቃለያቸው ይሆናል።

የአፈጻጸም ደረጃዎች

የግማሽ ምላሽ ዘዴው የራሱ የሆነ የአጻጻፍ ባህሪ አለው። አልጎሪዝም የሚከተሉትን ደረጃዎች ያካትታል፡

- የመጀመሪያው እርምጃ የሁሉም ምላሽ ሰጪዎች ቀመሮችን መፃፍ ነው። ለምሳሌ፡

H₂S + KMnO₄ + HCl

- ከዚያም ተግባሩን ከኬሚካላዊ እይታ አንጻር የእያንዳንዱን አካል ሂደት ማቋቋም ያስፈልግዎታል። በዚህ ምላሽ KMnO₄ እንደ ኦክሳይድ ወኪል ሆኖ ይሰራል፣ H₂S የመቀነስ ወኪል ነው፣ እና HCl አሲዳማ አካባቢን ይገልፃል።

- ሦስተኛው እርምጃ ጠንካራ ኤሌክትሮላይት አቅም ያላቸውን አዮኒክ ምላሽ ሰጪ ውህዶች ቀመሮችን ከአዲስ መስመር መፃፍ ነው፣ አተሞችም በኦክሳይድ ሁኔታቸው ላይ ለውጥ አላቸው። በዚህ መስተጋብር ውስጥ MnO₄^- እንደ ኦክሳይድ ወኪል ሆኖ ይሰራል፣ H₂S ነው።reagentን በመቀነስ እና H⁺ ወይም oxonium cation H₃O⁺ የአሲድ አካባቢን ይወስናል። ጋዝ ፣ ጠጣር ወይም ደካማ ኤሌክትሮይቲክ ውህዶች በሙሉ በሞለኪውላዊ ቀመሮች ይገለፃሉ።

የመጀመሪያዎቹን አካላት በማወቅ የትኞቹ ኦክሳይድ እና ቅነሳ ሬጀንቶች እንደሚቀነሱ እና እንደቅደም ተከተላቸው ኦክሳይድ እንደሚኖራቸው ለማወቅ ይሞክሩ። አንዳንድ ጊዜ የመጨረሻዎቹ ንጥረ ነገሮች በሁኔታዎች ውስጥ ተዘጋጅተዋል, ይህም ስራውን ቀላል ያደርገዋል. የሚከተሉት እኩልታዎች የH₂S (ሃይድሮጂን ሰልፋይድ) ወደ ኤስ (ሰልፈር) እና የ anion MnO₄ ^{ሽግግር ያመለክታሉ። -ወደ Mn cation}2+.

በግራ እና በቀኝ ክፍሎች የሚገኙትን የአቶሚክ ቅንጣቶችን ለማመጣጠን ሃይድሮጂን cation H⁺ ወይም ሞለኪውላር ውሃ ወደ አሲድ መካከለኛ ይጨመራል። Hydroxide ions OH^- ወይም H₂O.

ወደ አልካላይን መፍትሄ ይታከላሉ

MnO₄^-→Mn²⁺

በመፍትሔው ውስጥ፣ ከማንጋኔት ions የተገኘ የኦክስጂን አቶም ከH⁺ ጋር የውሃ ሞለኪውሎች ይፈጥራሉ። የንጥረ ነገሮችን ብዛት ለማመጣጠን፣ እኩልታው እንደሚከተለው ተጽፏል፡- 2^{O +Mn}2+.

ከዚያ የኤሌክትሪክ ማመጣጠን ይከናወናል። ይህንን ለማድረግ በግራ ክፍል ውስጥ ያለውን አጠቃላይ የክፍያ መጠን ግምት ውስጥ ያስገቡ, +7 ይሆናል, ከዚያም በቀኝ በኩል, +2 ይሆናል. ሂደቱን ለማመጣጠን አምስት አሉታዊ ቅንጣቶች ወደ መጀመሪያዎቹ ንጥረ ነገሮች ይታከላሉ፡ 8H⁺ + MnO₄^-+ 5e ^- → 4H₂O + Mn²⁺። ይህ የግማሽ ምላሽን ያስከትላል።

አሁን የአተሞችን ብዛት ለማመጣጠን የኦክሳይድ ሂደቱ ይከተላል። ለዚህም, በቀኝ በኩልሃይድሮጂን cations ያክሉ፡ H₂S → 2H⁺ + S.

ክፍያዎቹ እኩል ከሆኑ በኋላ፡- H₂S -2e^- → 2H⁺ + S. ሁለት አሉታዊ ቅንጣቶች ከመነሻ ውህዶች እንደተወሰዱ ማየት ይቻላል. የኦክሳይድ ሂደት ግማሽ ምላሽ ይሆናል።

ሁለቱንም እኩልታዎች በአንድ አምድ ውስጥ ይፃፉ እና የተሰጡትን እና የተቀበሉትን ክፍያዎች እኩል ያድርጉ። ትንሹን ብዜቶች ለመወሰን ደንቡ መሰረት ለእያንዳንዱ የግማሽ ምላሽ ብዜት ይመረጣል. የኦክሳይድ እና የመቀነስ እኩልታ ተባዝቷል።

አሁን ግራ እና ቀኝ ጎኖቹን በማከል እና የኤሌክትሮን ቅንጣቶችን ቁጥር በመቀነስ ሁለቱን ሚዛኖች ማከል ይችላሉ።

8H⁺ + MnO₄^- + 5e^-→ 4H₂O + Mn²⁺ |2

H₂S -2e^- → 2H⁺ + S |5

16H⁺+2MnO₄^- + 5H₂ S → 8H₂O + 2Mn²⁺ + 10H⁺+ 5S

በውጤቱ ቀመር ቁጥሩን H⁺ በ10፡6H⁺ + 2MnO_{4 መቀነስ ይችላሉ።} ^- + 5H₂S → 8H₂O + 2Mn ²⁺ + 5S.

የኦክሲጅን አተሞች ብዛት ከቀስት በፊት እና በኋላ በመቁጠር የ ion ሚዛኑን ትክክለኛነት ማረጋገጥ፣ ይህም ከ 8 ጋር እኩል ነው። +6) + (-2)=+4. ሁሉም ነገር የሚስማማ ከሆነ ትክክል ነው።

የግማሽ ምላሽ ዘዴ የሚያበቃው ከ ion notation ወደ ሞለኪውላር እኩልታ በመሸጋገር ነው። ለእያንዳንዱ አኒዮኒክ እናቀሪው በግራ በኩል ያለው cationic ቅንጣት፣ በሃላፊነት ተቃራኒ የሆነ ion ተመርጧል። ከዚያም በተመሳሳይ መጠን ወደ ቀኝ በኩል ይዛወራሉ. አሁን ions ወደ ሙሉ ሞለኪውሎች ሊጣመር ይችላል።

6H⁺+2MnO₄^- + 5H₂ S → 8H₂O + 2Mn²⁺ + 5S

6Cl^- + 2ኪ⁺ → 6Cl^- + 2ኬ ⁺

H₂S + KMnO₄ + 6HCl → 8H₂O + 2MnCl ₂ + 5S + 2KCl.

የኤሌክትሮኒካዊ አይነት ሚዛኖችን ከመፃፍ ጋር የግማሽ ምላሽ ዘዴን፣ ሞለኪውላር እኩልታን ለመፃፍ ስልተ-ቀመር መተግበር ይቻላል።

የኦክሳይድ ወኪሎች ውሳኔ

ይህ ሚና በአዮኒክ፣ አቶሚክ ወይም ሞለኪውላዊ ቅንጣቶች አሉታዊ ኃይል እንዲሞሉ የሚያደርጉ ኤሌክትሮኖችን የሚቀበሉ ናቸው። ኦክሳይድ የሚፈጥሩ ንጥረ ነገሮች የግብረ-መልስ መጠን ይቀንሳሉ. በቀላሉ ሊሞሉ የሚችሉ የኤሌክትሮኒክስ እጥረት አለባቸው. እንደዚህ ያሉ ሂደቶች የግማሽ ምላሽን ያካትታሉ።

ሁሉም ንጥረ ነገሮች ኤሌክትሮኖችን የመቀበል አቅም የላቸውም። ጠንካራ ኦክሳይድ ወኪሎች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

• halogen ተወካዮች፤
• አሲድ እንደ ናይትሪክ፣ ሴሊኒክ እና ሰልፈሪክ፤
• ፖታስየም ፐርማንጋኔት፣ ዳይክሮማት፣ ማንጋኔት፣ ክሮማት፣
• ማንጋኒዝ እና እርሳስ ቴትራቫለንት ኦክሳይድ፤
• ብር እና ወርቅ አዮኒክ፤
• የጋዝ ኦክሲጅን ውህዶች፤
• ዲቫለንት መዳብ እና ሞኖቫለንት የብር ኦክሳይድ፤
• ክሎሪን የያዙ የጨው ክፍሎች፤
• ሮያል ቮድካ፤
• ሃይድሮጅን ፐርኦክሳይድ።

የመቀነሻ ወኪሎች ውሳኔ

ይህ ሚና አሉታዊ ኃይልን የሚሰጡ የ ionic፣ አቶሚክ ወይም ሞለኪውላዊ ቅንጣቶች ነው። በምላሾች ውስጥ ኤሌክትሮኖች ሲወገዱ ንጥረ ነገሮችን መቀነስ ኦክሳይድ እርምጃ ይወስዳሉ።

የማገገሚያ ባህሪያት አላቸው፡

• የብዙ ብረቶች ተወካዮች፤
• ሰልፈር ቴትራቫለንት ውህዶች እና ሃይድሮጂን ሰልፋይድ፤
• halogenated acids፤
• ብረት፣ ክሮሚየም እና ማንጋኒዝ ሰልፌት፤
• ቲን ዲቫለንት ክሎራይድ፤
• ናይትሮጅን የያዙ እንደ ናይትረስ አሲድ፣ ዳይቫልንት ኦክሳይድ፣ አሞኒያ እና ሃይድራዚን ያሉ ሪጀንቶች፤
• የተፈጥሮ ካርቦን እና ዳይቫልንት ኦክሳይድ፤
• የሃይድሮጂን ሞለኪውሎች፤
• ፎስፈረስ አሲድ።

የኤሌክትሮን-አዮን ዘዴ ጥቅሞች

የዳግም ምላሽ ምላሾችን ለመጻፍ የግማሽ ምላሽ ዘዴ ከኤሌክትሮኒካዊ ቅፅ ቀሪ ሒሳብ በበለጠ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል።

ይህ የሆነው በኤሌክትሮን-አዮን ዘዴ ባሉት ጥቅሞች ምክንያት ነው፡

1. እኩልነት በሚጽፉበት ጊዜ በመፍትሔው ውስጥ ያሉትን ትክክለኛ ionዎች እና ውህዶች ግምት ውስጥ ያስገቡ።
2. ስለተፈጠሩት ንጥረ ነገሮች መጀመሪያ ላይ መረጃ ላይኖርዎት ይችላል፣የሚወሰኑት በመጨረሻው ደረጃ ላይ ነው።
3. የኦክሳይድ ደረጃ መረጃ ሁልጊዜ አያስፈልግም።
4. ስለ ዘዴው ምስጋና ይግባውና በግማሽ ምላሽ ውስጥ የሚሳተፉትን የኤሌክትሮኖች ብዛት፣ የመፍትሄው ፒኤች እንዴት እንደሚቀየር ማወቅ ይችላሉ።
5. ነጠላነትሂደቶች እና የተፈጠሩት ንጥረ ነገሮች አወቃቀር።

ግማሽ ምላሽ በአሲድ መፍትሄ

ከሃይድሮጂን አየኖች ብዛት በላይ የሆኑ ስሌቶችን ማካሄድ ዋናውን ስልተ ቀመር ይታዘዛል። በአሲድ መካከለኛ ውስጥ የግማሽ ምላሽ ዘዴ የሚጀምረው የማንኛውንም ሂደት አካል ክፍሎች በመመዝገብ ነው. ከዚያም በአዮኒክ ቅርጽ በአቶሚክ እና በኤሌክትሮኒካዊ ክፍያ ሚዛን እኩልታዎች መልክ ይገለፃሉ. ተፈጥሮን ኦክሳይድ የማድረግ እና የመቀነስ ሂደቶች ለየብቻ ይመዘገባሉ።

አቶሚክ ኦክስጅንን ወደ ግብረመልሶች አቅጣጫ ከትርፍ መጠኑ ጋር ለማመጣጠን ሃይድሮጂን cations ይተዋወቃሉ። የሞለኪውል ውሃ ለማግኘት የH⁺ በቂ መሆን አለበት። በኦክስጅን እጥረት አቅጣጫ፣ ኤች₂O.

ከዚያም የሃይድሮጂን አተሞች እና ኤሌክትሮኖች ሚዛኑን ያከናውኑ።

የእኩልታዎችን ክፍሎች ከቀስት በፊት እና በኋላ በቁጥር አደረጃጀት ያጠቃልላሉ።

ተመሳሳይ ionዎችን እና ሞለኪውሎችን ይቀንሱ። የጎደሉት አኒዮኒክ እና cationic ቅንጣቶች በአጠቃላይ እኩልዮሽ ውስጥ ቀደም ሲል በተመዘገቡት ሪጀንቶች ውስጥ ተጨምረዋል። ከቀስት በኋላ እና በፊት ቁጥራቸው መዛመድ አለበት።

የOVR እኩልታ (ግማሽ ምላሽ ዘዴ) የሞለኪውል ቅርጽ ዝግጁ የሆነ መግለጫ ሲጽፍ እንደ ተፈጸመ ይቆጠራል። እያንዳንዱ አካል የተወሰነ ብዜት ሊኖረው ይገባል።

ምሳሌዎች ለጎምዛዛ አካባቢዎች

የሶዲየም ናይትሬት ከክሎሪክ አሲድ ጋር ያለው መስተጋብር ሶዲየም ናይትሬት እና ሃይድሮክሎሪክ አሲድ እንዲመረት ያደርጋል። ቅንጅቶችን ለማዘጋጀት, ከፊል ግብረመልሶች ዘዴ ጥቅም ላይ ይውላል, የአጻጻፍ እኩልታዎች ምሳሌዎችአሲዳማ አካባቢን ከማመልከት ጋር የተያያዘ።

NaNO₂ + HClO₃ → NaNO₃ + HCl

ClO₃^- + 6H⁺ + 6e^- → 3H₂O + Cl^- |1

NO₂^-+H₂O - 2e^- → አይ₃^- +2H⁺ |3

ClO₃^- + 6H⁺ + 3H₂ O + 3NO₂^- → 3H₂O + Cl ^- + 3NO₃^- +6H⁺

ClO₃^- + 3NO₂^- → Cl^- + 3NO₃^-

3ና⁺+H⁺ → 3ና⁺+H ⁺

3NaNO₂ + HClO₃ → 3NaNO₃ + HCl.

በዚህ ሂደት ሶዲየም ናይትሬት የሚፈጠረው ከኒትሬት ሲሆን ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ደግሞ ከክሎሪክ አሲድ ነው። የናይትሮጅን የኦክሳይድ ሁኔታ ከ +3 ወደ +5 ይቀየራል, እና የክሎሪን +5 ክፍያ -1 ይሆናል. ሁለቱም ምርቶች አይዘነቡም።

ከፊል-ምላሾች ለአልካላይን መካከለኛ

ከሀይድሮክሳይድ አየኖች ብዛት ስሌትን ማስኬድ ለአሲድ መፍትሄዎች ስሌት ጋር ይዛመዳል። በአልካላይን መካከለኛ ውስጥ የግማሽ ምላሽ ዘዴም የሚጀምረው በሂደቱ ውስጥ የሚገኙትን የሂደቱን አካላት በ ion እኩልታዎች መልክ በመግለጽ ነው. የአቶሚክ ኦክሲጅን ብዛት በማስተካከል ወቅት ልዩነቶች ይስተዋላሉ. ስለዚህ ሞለኪውላር ውሃ ከትርፍቱ ጋር በምላሹ ጎን ይጨመራል እና ሃይድሮክሳይድ አኒዮን ደግሞ በተቃራኒው በኩል ይጨመራል።

ከH₂O ሞለኪውል ፊት ለፊት ያለው የኦክስጅን መጠን ከቀስት በኋላ እና በፊት ያለውን ልዩነት ያሳያል እና ለOH^{-ions በእጥፍ ይጨምራል። በኦክሳይድ ጊዜእንደ መቀነሻ ወኪል የሚሰራው ኦ አተሞችን ከሃይድሮክሳይል አንዮኖች ያስወግዳል።}

የግማሽ-ምላሾች ዘዴ የሚጠናቀቀው በቀሪዎቹ የአልጎሪዝም ደረጃዎች ነው፣ይህም ከአሲድ መጠን በላይ ከሆኑ ሂደቶች ጋር ይገጣጠማል። የመጨረሻው ውጤት የሞለኪውላር እኩልታ ነው።

የአልካላይን ምሳሌዎች

አዮዲን ከሶዲየም ሃይድሮክሳይድ ጋር ሲደባለቅ፣ሶዲየም iodide እና iodate፣የውሃ ሞለኪውሎች ይፈጠራሉ። የሂደቱን ሚዛን ለማግኘት የግማሽ ምላሽ ዘዴ ጥቅም ላይ ይውላል. ለአልካላይን መፍትሄዎች ምሳሌዎች ከአቶሚክ ኦክሲጅን እኩልነት ጋር የተያያዙ የራሳቸው ዝርዝር መግለጫዎች አሏቸው።

ናኦህ + I₂ →NaI + NaIO₃+H₂ኦ

I + e^- → I^- |5

6OH^- + I - 5e^- → I^- + 3H 2_{O + IO}3- ^|1

I + 5I + 6OH^- → 3H₂O + 5I^- + IO ₃^-

6ና⁺ → ና⁺ + 5ና⁺

6ናኦህ + 3I₂ →5NaI + NaIO₃ + 3H₂O.

የምላሹ ውጤት የሞለኪውላር አዮዲን ቫዮሌት ቀለም መጥፋት ነው። የዚህ ንጥረ ነገር የኦክሳይድ ሁኔታ ከ0 ወደ -1 እና +5 በሶዲየም አዮዳይድ እና አዮዳይድ መፈጠር ለውጥ አለ።

በገለልተኛ አካባቢ ያሉ ምላሾች

ብዙውን ጊዜ ይህ የጨው ውሃ በሚፈጠርበት ጊዜ በትንሹ አሲዳማ (ከ 6 እስከ 7 ፒኤች ያለው) ወይም በትንሹ አልካላይን (ከ 7 እስከ 8 ፒኤች ያለው) መፍትሄ ጋር ሲፈጠር የሚከሰቱ ሂደቶች ስም ነው።.

በገለልተኛ ሚዲያ ያለው የግማሽ ምላሽ ዘዴ በብዙ ተጽፏልአማራጮች።

የመጀመሪያው ዘዴ የጨው ሃይድሮሊሲስን ግምት ውስጥ አያስገባም. መካከለኛው እንደ ገለልተኛ ሆኖ ይወሰዳል, እና ሞለኪውላዊ ውሃ ወደ ቀስቱ በግራ በኩል ይመደባል. በዚህ ስሪት ውስጥ አንድ የግማሽ ምላሽ እንደ አሲድ ነው፣ ሌላኛው ደግሞ እንደ አልካላይን ይወሰዳል።

ሁለተኛው ዘዴ የፒኤች እሴቱን ግምታዊ ዋጋ ማዘጋጀት ለሚችሉ ሂደቶች ተስማሚ ነው። ከዚያም የ ion-ኤሌክትሮን ዘዴ ምላሽ በአልካላይን ወይም በአሲድ መፍትሄ ውስጥ ግምት ውስጥ ይገባል.

የገለልተኛ አካባቢ ምሳሌ

የሃይድሮጂን ሰልፋይድ ከሶዲየም ዲክሮምት ጋር በውሃ ውስጥ ሲዋሃድ የሰልፈር ፣ሶዲየም እና ትራይቫለንት ክሮሚየም ሃይድሮክሳይድ ይዘንባል። ይህ ለገለልተኛ መፍትሄ የተለመደ ምላሽ ነው።

ና₂Cr₂ኦ₇+H₂ S +H2O → NaOH + S + Cr(OH)₃

H₂S - 2e^- → S +H⁺ |3

7H₂O + Cr₂O₇^2- + 6e^- → 8OH^- + 2Cr(OH)₃ |1

7H₂O +3H₂S + Cr₂O ₇^2- → 3H⁺ +3S + 2Cr(OH)₃ +8OH^-። የሃይድሮጂን cations እና ሃይድሮክሳይድ አኒየኖች ተጣምረው 6 የውሃ ሞለኪውሎች ይፈጥራሉ። እነሱ በቀኝ እና በግራ በኩል ሊወገዱ ይችላሉ, ይህም ትርፍ ከቀስት ፊት ለፊት ይተዋቸዋል.

H₂O +3H₂S + Cr₂O ₇^2- → 3S + 2Cr(OH)₃+2OH^-

2Na⁺ → 2ና⁺

ና₂Cr₂ኦ₇+ 3H₂ S +H₂O → 2NaOH + 3S + 2Cr(OH)₃

በምላሹ መጨረሻ ላይ የሰማያዊ ክሮምሚየም ሃይድሮክሳይድ እና ቢጫ ዝናብሰልፈር በአልካላይን መፍትሄ በሶዲየም ሃይድሮክሳይድ. የኤለመንቱ S ከ -2 የኦክሳይድ ሁኔታ 0 ይሆናል፣ እና ከ+6 ጋር ያለው የክሮሚየም ክፍያ +3 ይሆናል።

ይሆናል።