تهیه مس I کلرید ( شیمی معدنی 1 )

پاسخ : لینک ها بررسی شد ، سالم هستن

پاسخ : سلام دوست عزیز ، میتوانید از موضوع واکنشهای احیا برای تئوری استفاده کنید، به زودی مطلبی درباره ی واکنشهای احیا به سایت اضافه میکنیم ، موفق باشید

پاسخ : فرآیند احیا (کاهش)فرایندی است که در آن یک جسم (احیا کننده) الکترون از دست می‌دهد و عدد اکسایش یک اتم کاهش می‌یابد.
مثالی از واکنشهای اکسایش و کاهش
بر این اساس ، واکنش زیر یک واکنش اکسایش و کاهش می‌باشد. چون عدد اکسایش اتم S از صفر به +4 افزایش پیدا می‌کند و می‌گوییم گوگرد اکسید شده است و عدد اکسایش اتم O از صفر به -2 کاهش پیدا کرده است و می‌گوییم اکسیژن کاهیده شده است:

S + O2 → SO2

که در آن ، در طرف اول عدد اکسیداسیون هر دو ماده صفر و در طرف دوم ، عدد اکسیداسیون گوگرد در ترکیب +4 و اکسیژن ، -2 است.

اما در واکنش زیر اکسایش- کاهش انجام نمی‌شود، زیرا تغییری در عدد اکسایش هیچ یک از اتمها به وجود نیامده است:

SO2 + H2O → H2SO4

که در SO2 ، عدد اکسیداسیون S و O بترتیب ، +4 و -2 و در آب ، عدد اکسیداسیون H و O بترتیب +1 و -2 و در اسید در طرف دوم ، عدد اکسیداسیون H و S و O بترتیب ، +1 ، +4 و -2 است.
عامل اکسنده و عامل کاهنده
با توجه به چگونگی نسبت دادن اعداد اکسایش ، واضح است که نه عمل اکسایش و نه عمل کاهش بتنهایی انجام پذیر نیستند. چون یک ماده نمی‌تواند کاهیده شود مگر آن که هم‌زمان ماده ای دیگر ، اکسید گردد، ماده کاهیده شده ، سبب اکسایش است و لذا عامل اکسنده نامیده می‌شود و ماده‌ای که خود اکسید می‌شود، عامل کاهنده می‌نامیم.

بعلاوه در هر واکنش ، مجموع افزایش اعداد اکسایش برخی عناصر ، باید برابر مجموع کاهش عدد اکسایش عناصر دیگر باشد. مثلا در واکنش گوگرد و اکسیژن ، افزایش عدد اکسایش گوگرد ، 4 است. تقلیل عدد اکسایش ، 2 است، چون دو اتم در معادله شرکت دارد، کاهش کل ، 4 است.

در تیتراسیونهای اکسایش –کاهش نیز
اکثر شناساگرهای مورد استفاده در تیتراسیونهای اکسایش-کاهش خود عوامل اکسنده یا کاهنده اند که به جای حساس بودن به تغییر غلظت، نسبت به تغییر پتانسیل سیستم جواب می دهند. به این دلیل در عمل به جای تابع P مانند pH، پتانسیل الکترود سیستم را در محور yهای منحنی برای یک تیتراسیون اکسایش-کاهش رسم می کنند. این پتانسیل E از معادله ی نرنست به دست می آید.
فرم و شکل کلی منحنی تیتراسیونهای اکسایش-کاهش با تیتراسیونهای خنثی شدن تفاوتی ندارد.
به عنوان مثال می توان آهن II را با سریم IV به کمک یک تیتراسیون اکسایش-کاهش تیتر نمود و غلظت آن را تعیین کرد. واکنش اکسایش –کاهش انجام گرفته به صورت زیر است:
Ce4+ + Fe2+ Ce3+ + Fe3+
در واکنش فوق، سریم 4+ احیا می شود و به سریم 3+ تبدیل می شود. آهن 2+ نیز اکسید شده و به اهن 3+ تبدیل می شود. این واکنش سریع است و بلافاصله بعد از افزایش یک جزء، تعادل برقرار می شود و پتانسیل تمام اجزا از جمله پتانسیل یون سریم، یون آهن و پتانسیل شناساگر برابر می شود.یعنی در اینحالت:
E سیستم=ECe4+ = EFe2+ = EIn
پتانسیل سیستم را می توان به وسیله ی تعیین emf یک سلول مناسب مانند
SCE اا Ce4+, Ce3+, Fe3+, Fe2+ ا Pt
به طور تجربی اندازه گرفت.
برای بدست آوردن پتانسیل نقطه ی اکی والان، دو معادله ی پتانسیل نقطه ی پایان مربوط به ماده ی اکسید شده و احیا شده، هر دو را با هم جمع می کنیم.
Eeq=E0Fe3+ - 0.0592log[Fe2+]/[Fe3+]

Eeq=E0Ce4+ - 0.0592log[Ce3+]/[Ce4+]

2 Eeq=E0Fe3+ + E0Ce4+ - 0.0592log[Fe2+][Ce3+]/[Fe3+][Ce4+]
در نقطه ی هم ارزی، به همان نسبت که Fe3+ داریم، Ce3+ نیز داریم:
[Ce3+]=[Fe3+]
و به همان نسبتی که از واکنش برگشتی Fe2+ داریم، Ce4+ نیز داریم:
[Fe2+]= [Ce4+]

با قرار دادن این روابط در معادله ی فوق داریم:
Eeq= E0Fe3+ + E0Ce4+/2
پس اگر پتانسیل استاندارد تنها را بداینم، می توان پتانسیل نقطه ی اکی والان را به دست آورد. این برای حالتی است که تعداد الکترونها در هر دو نیم واکنش برابر است. در غیر اینصورت نسبت آنها تغییر می کند و باید مراحل محاسبه مانند فوق تکرار گردد.

به عنوان مثال:
سدیم تیوسولفات یک محلول احیا کننده است که در تیتراسیونهای اکسایش-کاهش به عنوان احیا کننده مورد استفده قرار می گیرد.
یکی از کاربردها، استفاده در واکنش یدومتری است:
2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
درواکنش فوق ید در حضور سدیم تیوسولفات احیا می شود.

پرمنگنات پتاسیم یا پتاسیم پرمنگنات یک اکسید کننده قوی است و در اکثر واکنشهای شیمیایی از جمله در تیتراسیونهای اکسایش -کاهش بعنوان عامل اکسید کننده استفاده می‌شود. نام آیوپاک آن پتاسیم منگنات (VII) است. وزن مولکولی پرمنگنات پتاسیم 158.04gr/mol، شکل آن منشوری ، جامد ، به رنگ ارغوانی تیره ، محلول آبی آن به رنگ صورتی و ترکیبی بدون بو است. این ترکیب بدلیل خاصیت اکسید کنندگی بسیار خورنده است.

اینکه متوجه شوید انتقال الکترون صورت گرفته یا نه باید از تغییر عدد اکسایش استفاده نمایید. یعنی عدد اکسایش عنصر مورد نظر را در مواد اولیه و محصول محاسبه نمایید سپس ببینید این عدد تغییر کرده است یا نه.

دانشمندان یك مفهوم قرار دادی پیشنهاد كرده‌اند كه همه حالت‌های یونی و كووالانسی را در بر می‌گیرد ، این مفهوم را عدد اكسایش نامیده‌اند . تعریف مناسب این مفهوم چنین است : عدداكسایش یك عنصر (در یك تركیب) ، تعداد بار الكتریكی مثبت یا منفی است كه به اتم آن عنصر نسبت داده می‌شود ، با این فرض كه انتقال الكترون كامل و همه پیوندها یونی باشد . پس از یك سلسله قاعده‌های قرار دادی كه آسیبی به علم نمی‌رسانند ، استفاده می‌كنیم :
1- عدد اكسایش هر عنصر در حالت آزاد صفر است .مثل اتم H كه در مولكول‌های هیدروژن عدداكسایش صفر دارند .
2- عدد اكسایش یون‌های تك اتمی با بار الكتریكی آنها برابر است : برای مثال عدد اكسایش یونهای سدیم و كلرید در نمك طعام به ترتیب 1+ و 1- است .
3- برای یك مولكول ( یا یك واحد فرمولی ) كه از لحاظ الكتریكی خنثی است ، مجموع عددهای اكسایش همه اتم‌های شركت كننده در آن مولكول صفر است : در منگنز دی اكسید M nO2 عدد اكسایش اكسیژن 2- است پس بایستی عدد اكسایش منگنز 4+ باشد تا جمع جبری همه عددها ی اكسایش در این تركیب صفر شود .
4- عدد اكسایش اتم فلوئور كه الكترونگاتیوترین عنصرهاست همیشه منفی یك است .
5- عدد اكسایش اكسیژن در اغلب تركیب‌های آن منفی دو است ، به غیر از دو تركیب آب اكسیژنه و اكسیژن فلوئورید .
6- عدد اكسایش هیدروژن در تركیبهای آن مثبت یك است .تنها مورد استثنا در هیدریدهای فلزی ازقبیل NaH است كه عدداكسایش هیدروژن منفی یك است ( چرا كه الكترونگاتیوتر از فلزهاست ) .
7- برای یك یون چند اتمی ، مجموع جبری عددهای اكسایش اتم‌های شركت كننده در آن ، برابر بار الكتریكی آن یون است . برای مثال در یون كربنات ( C O3 با دو بار منفی ) عدد اكسایش كربن مثبت چهار‌ و عدداكسایش اكسیژن منفی دو است بنابراین مجموع این دو عدد (+4)+(-6)=-2 كه با بار یون كربنات برابر است .

قوانین و مراحل محاسبه عدد اکسایش را می توانید در سایت زیر (دانشنامه سایت رشد) ببینید:


http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%d8%b9%d8%af%d8%af+%d8%a7%da%a9%d8%b3%d8%a7%db%8c%d8%b4&SSOReturnPage=Check&Rand=0


پیروز و سربلند باشید.

پاسخ : http://www.normalite.ir/post/313