9-MA'RUZA
Ma'ruza mazmuni:
1. Oksidlanish-qaytarilish sistemalari, ularning xarakteristikalari.
2. Oksidlanish-qaytarilish potensiallari, ularni eksperimental o‘lchash. Kuch o'lchovi sifatida standart redoks potentsiali
oksidlovchi va qaytaruvchi vosita.
3. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining hosilalari, yo‘nalishi va ketma-ketligini aniqlash uchun standart oksidlanish-qaytarilish potensiallarini qo‘llash.
4. Haqiqiy oksidlanish-qaytarilish potensiallari. Nernst tenglamasi.
Oksidlanish-qaytarilish tizimlari, ularning xususiyatlari.
Analitik kimyoga qiziqish uyg'otadigan ko'plab reaktsiyalar oksidlanish-qaytarilish xususiyatiga ega va ular sifat va miqdoriy tahlilda qo'llaniladi.
Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari (ORR) - reaksiyaga kirishuvchi moddalarning oksidlanish darajasining o'zgarishi bilan bog'liq reaktsiyalar. Bunday holda, oksidlanish darajasining o'zgarishi elektronlarning qo'shilishi va yo'qolishi bilan sodir bo'ladi.
Elektron olish va yo'qotish jarayonlari mos ravishda qaytarilish va oksidlanishning yarim reaktsiyalari sifatida qaraladi:
aOk1 + ne cBoc1 (qaytarilish) bBoc2 – ne dOk2 (oksidlanish) Har bir yarim reaksiyada yuqori oksidlanish darajasidagi modda oksidlangan shakl (Ok), pastroq oksidlanish holatida esa qaytarilgan shakl (Boc) deb ataladi.
Moddaning oksidlangan va qaytarilgan shakllari konjugat redoks juftligini (qaytarilish-qaytarilish juftligini) ifodalaydi. Oksidlanish-qaytarilish juftligida oksidlangan shakl (Ok) elektron qabul qiluvchi hisoblanadi va qaytariladi, qaytarilgan shakl (Boc) elektron donor vazifasini bajaradi va oksidlanadi.
Oksidlanish va qaytarilishning yarim reaksiyalari bir-biridan mumkin emas - agar elektron donor bo'lsa, u holda akseptor ham bo'lishi kerak. Umumiy redoks reaktsiyasi aslida sodir bo'ladi:
aOk1 + bBoc2 cBoc1 + dOk Bu holda berilgan va qabul qilingan elektronlar soni bir xil bo'lishi kerak.
Masalan, redoks reaktsiyasini ko'rib chiqing:
2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ + Sn4+ Tegishli yarim reaksiyalarni quyidagicha yozish mumkin:
2Fe3+ + 2e 2Fe2+ Sn2+ – 2e Sn4+ Bu oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida ikkita elektron ishtirok etadi va ikkita oksidlanish-qaytarilish juftligi Fe3+/Fe2+ va Sn4+/Sn2+ bo‘lib, ularning har birida oksidlangan (Fe3+, Sn4+) va qaytarilgan (Fe2+, Sn2+) shakllar mavjud.
Oksidlanish-qaytarilish potentsiallari, ularni eksperimental o'lchash. Standart oksidlanish-qaytarilish potentsiali oksidlovchi va qaytaruvchi kuchning o'lchovi sifatida.
Ma'lum bir moddaning oksidlovchi yoki qaytaruvchi xususiyatlarining samaradorligi (elektronlarni berish yoki qabul qilish qobiliyati) uning tabiatiga, redoks reaktsiyasi shartlariga bog'liq va yarim oksidlanish-qaytarilish potentsiali (ORP) qiymati bilan belgilanadi. reaksiya (qaytarilish-qaytarilish juftligi). Ushbu potentsial eksperimental ravishda ushbu moddaning oksidlangan va qaytarilgan shakllari mavjud bo'lgan suvli eritmaga botirilgan inert material M (platina, oltin, grafit, shishasimon uglerod) dan iborat redoks elektrod yordamida o'lchanadi. Bunday elektrod quyidagicha belgilanadi:
M | Ok, Vos Bunday teskari elektrod yuzasida quyidagi reaksiya sodir bo'ladi:
Ok + ne Boc, buning natijasida o'rganilayotgan redoks juftining oksidlanish-qaytarilish potentsialiga teng potentsial paydo bo'ladi.
Masalan, platina elektrod tarkibida temir (III) (oksidlangan shakl) va temir (II) (qaytarilgan shakl) xloridlari (Pt | FeCl3, FeCl2) bo'lgan eritmaga tushirilsa, Fe3+ + e Fe2+ oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi va elektrod. potentsial Fe3+/Fe2+ oksidlanish-qaytarilish juftligining oksidlanish-qaytarilish potentsialiga teng kelib chiqadi.
Oksidlanish-qaytarilish potentsialining mutlaq qiymatini o'lchash mumkin emas, shuning uchun amalda o'rganilayotgan redoks juftligining ORP qiymati har qanday standart mos yozuvlar yarim reaksiyaga va uning asosida yaratilgan elektrodga nisbatan o'lchanadi (mos elektrod). Standart yarim reaksiya teskari bo'lishi kerak va mos yozuvlar elektrod doimiy va takrorlanadigan potentsialga ega bo'lishi va juda oddiy dizaynga ega bo'lishi kerak.
Oksidlanish-qaytarilish potentsialini o'lchash uchun universal mos yozuvlar elektrod sifatida standart vodorod elektrodi (SHE) ishlatiladi, u nozik dispers platina (platina qora) qatlami bilan qoplangan va xlorid (yoki oltingugurt) eritmasiga botirilgan platina plastinkasidan iborat. kislota bilan Pt( H2) (p =1 atm) | HCl, vodorod, mol/l || birlik – aN+ = 1:
ion faolligi a(H+) = 1 H2 (gaz) platina plastinkasiga teng, vodorod molekulalari mayda dispers vodorod molekulalari bilan qoplangan platina platinali plastinkada adsorbsiyalangan HCl (platina qora) Pt H 2H+ + 2e Platina vodorod gazi oqimi ostida yuviladi. 1 atm (101,3 kPa) bosim, Standart shartlar: t = 250C (298 K), p (H2) = 1 atm (101,3 kPa), platina qora g'ovakli yuzasida sorbsiyalangan. Belgilangan stana (H +) = 1 mol / l ESVE = E2H / H = dart vodorod elektrodi quyidagicha: + Pt (H2) (p = 1 atm) | HCl (aH+ = 1) Bunday teskari ishlaydigan elektrod yuzasida yarim reaksiya sodir bo'ladi:
potentsial har qanday haroratda shartli ravishda nolga teng deb qabul qilinadi, ya'ni standart vodorod elektrodining potentsiali ESVE = 0.
Shuni ta'kidlash kerakki, standart vodorod elektrodi oksidlanish-qaytarilish elektrodi emas, balki galvanik hujayra yig'ilgan ORPni o'lchash uchun birinchi turdagi elektrodlar deb ataladigan potentsial tegishli kationlarning SVE faolligidan iborat. unda u o'rganilayotgan ORP juftligiga (yarim reaksiyaga) bog'liq.
vodorod kationlarining faolligidan.
Yarim reaktsiyaning ORP ni o'lchash uchun redoks juftligidan (yarim reaksiya) galvanik hujayrani tuzish kerak - bu galvanik dart vodorod elektrodining EMF va o'rganilayotgan yarim reaksiya oqadigan elektroddir. , yarim reaksiyaning ushbu ORP va SVE dan iborat.
Bunday holda, galvanik hujayraning ro'yxatga olish diagrammasi quyidagicha ko'rinadi:
Ushbu sxemada vertikal chiziq (|) "elektrod-eritma" fazasi chegarasida potentsial sakrashni anglatadi va ikki vertikal chiziq (||) tuz ko'prigi yordamida diffuziya potentsialini yo'q qilishni anglatadi.
Berilgan galvanik zanjirning elektromotor kuchi (EMF), ya'ni o'rganilayotgan yarim reaksiya va standart vodorod elektrodi o'rtasidagi potentsiallar farqi o'rganilayotgan oksidlanish-qaytarilish juftligining oksidlanish-qaytarilish potentsialiga teng:
Agar o'rganilayotgan oksidlanish-qaytarilish juftining potensiali standart sharoitlarda o'lchansa - harorat 250C (298 K), bosim 1 atm (101,3 kPa) va oksidlangan va qaytarilgan shakllarning faolligi birlikka teng (aOk = aBoc = 1 mol/). l), u holda u standart oksidlanish-qaytarilish potensiali deb ataladi va E0Ok/Boc bilan belgilanadi.
Ko'pgina redoks juftlarining standart ORPlari o'lchanadi va ularning voltlardagi qiymatlari jadvallarda keltirilgan, masalan:
E0Ok/Boc qanchalik katta bo'lsa, oksidlangan shakl oksidlovchi vosita sifatida kuchliroq bo'ladi va qaytaruvchi moddaning qaytaruvchi shakli shunchalik kuchsiz bo'ladi. Va, aksincha, E0Ok / Boc qancha past bo'lsa, qaytaruvchi moddaning qaytarilgan shakli qanchalik kuchli bo'lsa va oksidlovchi moddaning oksidlangan shakli shunchalik kuchsiz bo'ladi.
Jadvalda keltirilgan ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, molekulyar ftor eng katta oksidlovchi xususiyatlarga ega va metall magniy eng katta qaytaruvchi xususiyatlarga ega. Shu bilan birga, ftor va magniy ionlari amalda mos ravishda qaytaruvchi va oksidlovchi xususiyatlarga ega emas.
Potensialning ijobiy belgisi UHE bilan juftlikda qaytarilish reaktsiyasining o'z-o'zidan paydo bo'lishini, salbiy belgisi oksidlanish reaktsiyasining o'z-o'zidan paydo bo'lishini ko'rsatadi. Shunday qilib, kuchli oksidlovchi moddalarning potentsiallari har doim ijobiy, kuchli qaytaruvchi moddalarniki esa har doim salbiy bo'ladi. Belgilar konventsiyasi 1953 yilda Xalqaro sof va amaliy kimyo ittifoqining (IUPAC) kongressida qabul qilingan.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining hosilalari, yo‘nalishi va ketma-ketligini aniqlash uchun standart oksidlanish-qaytarilish potentsiallarini qo‘llash.
Elektromotor kuchlar va elektrod potentsiallarining termodinamik nazariyasidan ma'lumki, reaktsiyada ishtirok etuvchi standart oksidlanish-qaytarilish juftlari (yarim reaksiyalar) o'rtasidagi farqga teng bo'lgan standart reaktsiya potentsiali E0 (reaksiyaning standart EMF) Reaksiyaning Gibbs energiyasining G0 standart o‘zgarishiga tenglama bilan bog‘liq:
Bu yerda: n – oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida ishtirok etuvchi elektronlar soni F – Faraday soni, 96500 S/mol Muvozanat jarayonlari termodinamikasidan shunisi ham ma’lumki, agar har qanday kimyoviy reaksiyada Gibbs energiyasining o‘zgarishi noldan kichik bo‘lsa. keyin bu reaksiya reaksiya tenglamasining yozuviga muvofiq o'z-o'zidan oldinga yo'nalishda boradi; noldan ortiq bo'lsa - teskari yo'nalishda.
Bu erdan shuni ko'rish mumkinki, har qanday aOk1 + bBoc2 cBoc1 + dOk2 redoks-qaytarilish reaktsiyasida ishtirok etuvchi standart oksidlanish-qaytarilish juftlari (yarim reaksiyalar) o'rtasidagi ijobiy farq bilan standart Gibbs energiyasining o'zgarishi noldan kichik va reaksiya standart ostida bo'ladi. shartlar oldinga yo'nalishda davom etadi:
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida ishtirok etuvchi oksidlanish-qaytarilish juftlarining standart ORP (yarim reaksiyalar) o‘rtasida manfiy farq bo‘lsa, standart Gibbs energiyasining o‘zgarishi noldan katta bo‘ladi va standart sharoitda reaksiya oldinga yo‘nalishda davom etmaydi, lekin teskari yo'nalishda davom etadi:
Boshqacha qilib aytganda, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi kuchli oksidlovchi va qaytaruvchi moddalardan kuchsizroq bo'lgan yo'nalishda boradi. Bunday holda, reaktsiya muvozanat holati o'rnatilguncha davom etadi.
Masalan, temir (II) ionlarini kaliy tuzi bilan oksidlash mumkinmi?
Taklif etilgan oksidlanish reaktsiyasi tenglama bo'yicha boradi:
Redoks juftlarining standart ORP: ESn4+/Sn2+ +0,15 V, EFe3+/Fe2+ +0,77 V. Keyin, yuqoridagilarga ko'ra, E0 = 0,15 - 0,77 = -0,62 V 0). Demak, standart sharoitda reaksiya oldinga yo’nalishda ketmaydi, ya’ni temir(II) ionlarini to’rt valentli qalay ionlari bilan oksidlash mumkin emas. Aksincha, reaktsiya teskari yo'nalishda davom etadi va qalay (II) ionlarining temir ionlari () bilan oksidlanishi mumkin:
Bunda standart reaksiya potensiali musbat E0 = 0,77 – 0,15 = 0,62 V > 0, standart Gibbs energiyasining o‘zgarishi esa noldan kichik bo‘ladi (G0).
Shunday qilib, standart oksidlanish-qaytarilish potentsiallariga muvofiq, reaktsiya kuchli oksidlovchi va qaytaruvchi moddalardan (Fe3+ va Sn2+) kuchsizroqlarga (Fe2+ va Sn4+) yo'nalishda boradi.
Standart oksidlanish-qaytarilish potentsiallaridan foydalanib, nafaqat yo'nalishini, balki oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining ketma-ketligini ham aniqlash mumkin. Bir nechta OVRlarda standart potentsial E0 eng katta bo'lgan birinchi o'rinda turadi.
Masalan, xlorli suv yodid va bromidionlar bo'lgan eritmaga ta'sir qilganda, quyidagi reaktsiyalar yuzaga kelishi mumkin:
Reaksiyalarda ishtirok etuvchi redoks juftlarining standart ORP ga teng:
Bunday holda, kuchli oksidlovchi Cl2 (yuqori standart ORP) avval eng kuchli qaytaruvchi yodid ioni (kichik standart ORP) bilan, keyin esa bromid ioni bilan reaksiyaga kirishadi. Bu xlorning yodid bilan reaktsiyasi uchun standart potentsialning bromidga nisbatan (E0 = 1,36 - 1,08 = 0,28 V) yuqori qiymati bilan ko'rsatiladi (E0 = 1,36 - 0,54 = 0,82 V).
Standart ORP lardan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari mahsulotlarini aniqlash uchun ham foydalanish mumkin.
Masalan, qalay (IV) xlorid metall temir bilan reaksiyaga kirishganda qalayni Sn2+ yoki Sn0 ga kamaytirish va temirni Fe2+ yoki Fe3+ gacha oksidlash mumkin. Ushbu holatda:
Standart ORP ning berilgan qiymatlaridan ko'rinib turibdiki, Sn4+ ioni Sn2+ gacha qaytarilganda ko'proq oksidlovchi xususiyatga ega, metall temir esa Fe2+ ioniga oksidlanganda kuchli qaytaruvchi hisoblanadi. Shunday qilib, o'rganilayotgan reaktsiya tenglama bo'yicha boradi:
Bu reaksiya standart potentsialning eng katta qiymatiga ham mos keladi:
Shunday qilib, qalay (IV) xlorid va metall temir o'rtasidagi reaksiya mahsuloti qalay (II) va temir (II) xloridlardir:
Haqiqiy redoks potentsiallari. Nernst tenglamasi.
Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasining barcha ishtirokchilari bir vaqtning o'zida standart holatlarda bo'lgan vaziyat (ularning faolligi, kontsentratsiyasi va faollik koeffitsientlari birlikka teng) ko'pincha amalda haqiqiy emas va uni gipotetik deb hisoblamaslik kerak.
Haqiqiy sharoitda sodir bo'ladigan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi bir mol moddaning elektrokimyoviy o'zgarishiga sarflanadigan ish A bilan tavsiflanadi:
Bu yerda: n - oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida qatnashuvchi elektronlar soni F Faraday soni, 96500 C/mol Spontan reaksiya aOk1 + bBoc2 cBoc1 + dOk2 uchun bu ish Gibbs energiyasi:
nF ga bo'lish, belgilarni o'zgartirish va ifodani K0 o'rniga qo'yishni bilib, biz quyidagilarni olamiz:
Barcha komponentlarning faolligi birlikka teng bo'lsa, E = E0, ya'ni reaksiya potentsiali standart potensialga teng bo'ladi.
Har qanday oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasining potentsiali (real E yoki standart E0) uning tarkibiy qismlarining yarim reaktsiyalarining mos keladigan redoks potentsiallari farqiga teng, keyin:
Agar ikkinchi yarim reaksiya standart sharoitda sodir bo'ladigan 2N+ + 2e N2 (aH+ = 1, p = 1 atm) yarim reaksiya bo'lsa, buning uchun E2H+ /H E2H+ /H 0 bo'lsa, reaksiya potentsiali teng bo'ladi. Birinchi yarim reaksiyaning potentsiali:
Keyin har qanday aOk + ne cBoc yarim reaksiyasining oksidlanish-qaytarilish potentsialining ifodasi quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi:
bu yerda: EOk/Boc yarim reaksiyaning real oksidlanish-qaytarilish potensiali E0Ok/Boc yarim reaksiyaning standart oksidlanish-qaytarilish potensiali R universal (molyar) gaz konstantasi, 8,314 J/molK T mutlaq harorat, K n. oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida ishtirok etuvchi elektronlar soni F – Faraday soni, 96500 C/mol Bu ifoda Nernst tenglamasi deb ataladi. Ko'pincha Nernst tenglamasidagi doimiy miqdorlar bitta konstantaga birlashtiriladi va natural logarifm o'nlik kasr bilan almashtiriladi (ln = 2,3lg). Keyin 250C da (298 K):
Nernst tenglamasidan kelib chiqadiki, standart oksidlanish-qaytarilish potentsiali muvozanatda ishtirok etuvchi barcha zarralarning faolligi birlikka teng bo'lgan yarim reaksiyaning (qaytarilish-qaytarilish juftligi) real redoks potentsialiga teng:
Masalan, yarim reaksiya uchun:
Standart oksidlanish-qaytarilish potentsiali faqat harorat, bosim va erituvchining tabiatiga bog'liq.
Amalda, faoliyatdan ko'ra konsentratsiyalardan foydalanish qulayroqdir. Bu holda Nernst tenglamasini oksidlangan (cOk) va qaytarilgan shakllarning (cBoc) umumiy kontsentratsiyasi yordamida qayta yozish mumkin. a = c (bu erda faollik koeffitsienti va raqobatdosh reaktsiya koeffitsienti) bo'lgani uchun Nernst tenglamasi quyidagi shaklni oladi:
Bu erda: EOk/Boc - yarim reaksiyaning rasmiy oksidlanish-qaytarilish potentsiali, 1 mol/l ga teng bo'lgan oksidlangan va qaytarilgan shakllarning umumiy konsentratsiyasidagi real oksidlanish-qaytarilish potentsialiga teng. tizim:
Masalan, yarim reaksiya uchun:
Shunday qilib, rasmiy oksidlanish-qaytarilish potentsiali, standartdan farqli o'laroq, nafaqat harorat, bosim va erituvchining tabiatiga, balki ion kuchiga, raqobatdosh reaktsiyalarning paydo bo'lishiga va oksidlanmagan yoki qaytarilmagan zarrachalar kontsentratsiyasiga ham bog'liq. hosil qiladi, lekin yarim reaksiyada qatnashadi (bu misolda H+).
Oksidlanish-qaytarilish potentsiallarini hisoblashda ko'pincha ion kuchining ta'siri e'tiborga olinmaydi, faollik koeffitsientlarining birlikka teng nisbati olinadi va Nernst tenglamasidagi faollik o'rniga muvozanat konsentratsiyalari qo'llaniladi ([Ok] = Ok cOk; [Boc] = Boc cBoc). Keyin:
Barcha keyingi misollar ushbu taxmin yordamida qayd etiladi va hisoblab chiqiladi.
Har qanday redoks yarim reaktsiyasi uchun Nernst tenglamasini yozishda ma'lum tartib va qoidalarga amal qilish kerak:
Oksidlanish-qaytarilish yarim reaksiyasini stexiometrik koeffitsientlarga rioya qilgan holda to'g'ri yozing va unda ishtirok etgan elektronlar sonini aniqlang;
- oksidlangan va qaytarilgan shaklini aniqlash;
Standart holatdagi komponentlarni aniqlang (qattiq shakllar, p = 1 atm bo'lgan yomon eriydigan gazlar, erituvchi molekulalari) va ularni Nernst tenglamasini yozishdan istisno qiling, chunki ularning faolligi birlikka teng;
- stexiometrik koeffitsientlar va hamroh ionlarni hisobga olgan holda Nernst tenglamasini yozing.
Masalan, quyidagi redoks juftliklari uchun Nernst tenglamalarini yozing:
a) Cr2O72-/Cr3+ (kislotali muhitda) - yarim reaksiyani yozing: Cr2O72- + 14H+ + 6e 2Cr3+ + H2O (n = 6) - bu yarim reaksiyada Cr2O72- oksidlangan shakl, Cr3+ qaytarilgan. shakl - H2O (eritma) standart holatda (a = 1) - biz Nernst tenglamasini stexiometrik koeffitsientlarni va unga hamroh bo'lgan H+ ionlarini hisobga olgan holda yozamiz:
b) AgCl/Ag - bu yarim reaksiyada AgCl oksidlangan shakl, Ag qaytarilgan shakl - AgCl va Ag0 qattiq holatda, ya'ni standart holatda (a = 1) - Nernst tenglamasini yozamiz. stexiometrik koeffitsientlarni va unga hamroh bo'lgan Cl-ionlarni hisobga oling:
c) O2/H2O2 (kislotali muhitda) - bu yarim reaksiyada O2 oksidlangan shakl, H2O2 qaytarilgan shakl - gazsimon O2 standart holatda (a = 1) - Nernst tenglamasini hisobga olib yozamiz. stexiometrik koeffitsientlar va unga hamroh bo'lgan H+ ionlari:
d) O2/H2O2 (ishqoriy muhitda) - yarim reaksiyani yozamiz: O2 + 2H2O + 2e H2O2 + 2OH- (n = 2) - bu yarim reaksiyada O2 oksidlangan shakl, H2O2 qaytarilgan shakl. - gazsimon O2 va H2O (erituvchi) standart holatda (a = 1) - biz Nernst tenglamasini stexiometrik koeffitsientlar va unga hamroh bo'lgan OH- ionlarini hisobga olgan holda yozamiz:
e) SO42-/SO32- (ishqoriy muhitda) - yarim reaksiyani yozing: SO42- + H2O + 2e SO32- + 2OH- (n = 2) - bu yarim reaksiyada SO42- oksidlangan shakl, SO32. - qisqartirilgan shakl - H2O ( erituvchi) standart holatda (a = 1) - biz Nernst tenglamasini stexiometrik koeffitsientlarni va unga hamroh bo'lgan OH- ionlarini hisobga olgan holda yozamiz:
Shunga o'xshash ishlar:
“1 Mavzu 1. LOGISTIKAGA KIRISH. Ma'ruza 1.3. Logistikaning uslubiy apparati. Reja: 1. Kompaniyaning logistika tizimi qanday qurilgan. Logistika missiyasi. Logistika strategiyasi. 2. Logistika tushunchalari. Logistika texnologiyalari. Talablar/resurslarni rejalashtirish, o'z vaqtida kontseptsiyasi, tejamkor ishlab chiqarish, ta'minot zanjirini boshqarish va boshqalar. Asosiy (standart) logistika quyi tizimlari/modullari. 3. Logistika masalalarini yechishda foydalaniladigan umumiy ilmiy usullar. Tizim tahlili. Modellashtirish..."
"ROSTOV DAVLAT UNIVERSITETI V.I. Yudovich "Tabiiy fanlarning matematik modellari" kursi bo'yicha ma'ruzalar Rostov-Don 2006 Mundarija 1 Matematik modellar 8 1.1 Dinamik tizimlar...................... ... ....... 8 1.2 Dinamik tizimlar va avtonom differensial tenglamalar................................. .... ........ 11 1.3 Koshi muammosining global yechilishi va yechimning o‘ziga xosligi to‘g‘risida...........”
“D. A. Parshin, G. G. Zegrya Tebranishlar fizikasi 14-ma'ruza 14-MA'RUZA Majburiy tebranishlar. Kaltaklash. Söndürülmüş tebranishlar. Yaxshi sifat. Ishqalanish borligida majburiy tebranishlar. Tebranishlarning superpozitsiyasi printsipi. Majburiy tebranishlar Endi vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchan F (t) tashqi kuch ta’sir qiladigan sistemadagi tebranishlarni ko‘rib chiqishga to‘xtalamiz. Bunday tebranishlar, avvalroq muhokama qilingan erkin tebranishlardan farqli o'laroq, majburiy deyiladi. Majburiy tebranishlar tenglamasi m + kx = F (t), x (1)... ko‘rinishga ega.”
“Kimyo (farmatsevtika faoliyati) ixtisosligi bo‘yicha 5-kurs talabalari uchun “FARMASEVTIKA KORXONASI IQTISODIYoTI” MAXSUS KURS (BDUKTU Kimyo fakulteti radiatsiyaviy kimyo va kimyo-farmatsevtika texnologiyalari kafedrasi professori V.F. Gorenkov tomonidan ishlab chiqilgan. MA'RUZA 1. TASHKILOT, KORXONA TUZISH, UNING RO'YXATDAN OLISH, FAOLIYAT TURLARI 1.1. Korxonalar to'g'risidagi Belarus Respublikasi qonuni, uning asosiy vazifalari 1.4.
«1 24-MA'RUZA ATOM YADARI FIZIKASI Atom yadrolarining tarkibi, ularning tasnifi E.Rezerford bir necha megaelektronvolt energiyaga ega zarrachalarning oltinning yupqa plyonkalari orqali o'tishini o'rganib, atom musbat atomdan iborat degan xulosaga keldi. zaryadlangan yadro va uni yuklaydigan elektronlar. Ushbu tajribalarni tahlil qilgandan so'ng, Ruterford atom yadrolarining o'lchamlari taxminan 10-14-10-15 m (atomning chiziqli o'lchamlari taxminan 10-10 m) ekanligini ko'rsatdi. Atom yadrosi elementar zarralar - proton va neytronlardan iborat...”.
“Ma’ruza 5. Korxonada axborot texnologiyalarini rivojlantirish strategiyasi AT strategiyasining tushunchasi, mohiyati va korxona faoliyatidagi roli. 1. Zamonaviy menejment nuqtai nazaridan strategiya deganda tashkilotning mavqeini mustahkamlash, mijozlarning ehtiyojlarini qondirish va muayyan faoliyat natijalariga erishishga qaratilgan boshqaruv rejasi tushuniladi. Boshqacha qilib aytganda, tashkilot strategiyasi ushbu kompaniyani hozirgi holatidan qanday qilib ko'chirish kerakligi haqidagi savolga javob berishga mo'ljallangan.
“Kokosning narxi O.L.ning hikoyasi. Hindiston yong'og'i hikoyasining Kinga narxi O.L. Qirolning 1890-yillardagi missionerlik va'zi Qayta nashrga kirish so'zi "Kokosning narxi" bir necha yil oldin mening qo'limga tushgan. Bu kitob darrov yuragimdan qulay joy topdi va fikrlarim mavzusiga aylandi. Har doim ahamiyatsiz bo'lib tuyulgan narsaning ahamiyatini bilgan holda, men bu kichik guvohlik bu haqiqatni e'lon qilishini tushundim. Bu haqiqiy hikoya bizning Xudoyimizning buyuk qobiliyati haqida gapiradi ... "
“XIX asr RUS ADABIYOTI TARIXIDAN MA’RUZALAR (II yarim) UDC 811.161.0(091) BBK 83.3(2Ros=Rus)1ya7 R 89 BDUF fakulteti Ilmiy kengashi tomonidan nashrga tavsiya etilgan. 1. 20.10.2004) Ishtirokchilar: N. L. Blishch (I. A. Goncharov, A. P. Chexov nasri); S.A. Poznyak (A.P.Chexov, A.N.Ostrovskiyning dramaturgiya innovatsiyasi) TAQRIZCHILAR: filologiya fanlari nomzodi, dotsent - A.V.; Filologiya fanlari nomzodi, dotsent - N. A. Bulatskaya 19-asr rus adabiyoti (II..."
“INFORMATIKA (1-semestr) Ma’ruza 1. Informatika fan sifatida 1. Axborot fani fan va o’quv fan sifatida tushunchasi. 2. Informatika fanining asosiy yo`nalishlari. 1. Informatika fani fan va o’quv fani sifatidagi tushuncha Informatika va matematika kursining predmeti axborotni yig’ish, qayta ishlash, uzatish, saqlash va berish jarayonida rivojlanadigan axborot munosabatlaridir. Ushbu kursni o'rganish kompyuter fanlari, hisoblash texnikasi, matematika va...”
“FEDERAL TA’LIM AGENTLIGI DAVLAT TA’LIM MASSASİYASI OLIY KASB-TA’LIM ST.PETSBURG DAVLAT IQTISODIYOT VA MOLIYA UNIVERSITETI A.G. STOVPOVY JINOY ISHLAB CHIQISH KURS 1-qism 2-nashr, to'g'rilangan va kengaytirilgan SANKT PETERBURG DAVLAT IQTISODIYOT VA MOLIYA UNIVERSITETI 2010 BBK 67. Stovpova A.G. Jinoiy protsessual: ma'ruzalar kursi. 1-qism. 2-nashr, rev. va qo'shimcha - Sankt-Peterburg: Sankt-Peterburg davlat iqtisodiyot va iqtisodiyot universiteti nashriyoti, 2010. - 258 p. Ikkinchidan..."
“V.E.Meyerxoldning ijodiy merosini o'rganish va nashr etish. Uning ilmiy qiziqishlari 20-asrning birinchi yarmidagi rus rejissyorlik san'ati va barcha davrlar va xalqlarning plastik teatri tarixini o'z ichiga oladi. CIMning rejissyorlik magistratura dasturida u sahna boshqaruvi va V.E.Meyerxoldning ijodiy yo'lidan dars beradi. U ma’ruza paytida tinmay chekadi, odamlarni kuldirishni yaxshi ko‘radi...”.
“Elias Otis SITH MAKTABI Kuchlar akademiyasi doirasidagi yozishmalar va forum materiallari 2-jild. Ochiq yozishmalar Sith akademiyasi materiallarining birinchi qismi Kuchlar akademiyasi forumidagi yozishmalar va aloqa qismlaridan tuzilgan maʼruzalardir. ikkinchisi Talabalarga ochiq xatlar. Ma'ruzalarga kiritilgan ochiq xatlar materiallari, qoida tariqasida, ikkinchi qismdan olib tashlanadi. 2 Tarkib 1. Inoku 30. Samuray 2. Ratibor 31. Fakir 3. Samuray 32. Samuray 4. Samuray 33. Inoku 5. Samuray 34. Samuray 6. Samuray...”
“D. A. Parshin, G. G. Zegrya Fizika eng kam harakat tamoyili 28-ma'ruza 28-MA'RUZA Funksionallar. Variatsiyalar hisobi. Eng kam harakat tamoyili. Eng kam harakat tamoyili va kvant mexanikasi. Funktsiyalar y = f (x) ma'lum bir funktsiyaning maksimal va minimal qiymatlarini aniqlash kerak bo'lgan muammolar bilan bir qatorda, fizika masalalarida ko'pincha kattaliklarning maksimal yoki minimal qiymatlarini topishga ehtiyoj paydo bo'ladi. funktsional deb ataladigan maxsus tur. Funktsiyalar deyiladi ..."
“KIMYO FANIDAN ma’ruza 01 KIMYOVIY TIZIMLAR. ATOM TUZILISHI. E.A. Ananyeva, t.f.n., Umumiy kimyo kafedrasi dotsenti NRNU MEPhI Kimyo va mutaxassislar tayyorlashning asosiy yo‘nalishlari Materiallar va jarayonlar fizikasi Yadro fizikasi va kosmofizika Yadro tibbiyoti Zarrachalar fizikasi va kosmologiyasi Plazma fizikasi va qattiq jismlar fizikasi. Tez oqadigan materiallar jarayonlari fizikasi Kimyoviy tizimlar - bu tashqi omillar ta'sirida...
“SUV YOʻLLARI VA PORTLAR TUZILMALARI TOSHKENT – 2013” Maʼruza matnlari TIIM ilmiy uslubiy kengashi tomonidan koʻrib chiqilgan va nashrga tavsiya etilgan (2013-yil 2-iyuldagi 9-sonli bayonnoma). navigatsiya sharoitlarini yaxshilash yo'llari va sun'iy suv yo'llarining sxemalari. Ta'riflangan ..."
“1-mavzu. EKOLOGIYA FANINING RIVOJLANISHINING QISTA TARIXI Ma’ruza 1.1. Fanda ekologik qarashlarning paydo bo'lishi 1.2-ma'ruza. Olimlar asarlarida ekologiya materiallarini umumlashtirish 1.3-ma'ruza. Ekologiya fanining alohida bilim sohasiga ajratilishi 1.4-ma'ruza. Ekologiya fanining hozirgi holati 1.1-ma'ruza. Fanda ekologik qarashlarning paydo bo'lishi Ekologiya organizm va atrof-muhit o'rtasidagi munosabatlar haqidagi fan sifatida biologik bilimlar rivojlanishining ma'lum bir bosqichidagina vujudga kelishi mumkin edi. Uning shakllanishi boshqa hech kimga o'xshamaydi ... "
“Versiya 16.01.2010. “Algebra” kursi boʻyicha qisqacha maʼlumot (1-semestr, 3-bosqich) (maʼruzachi V.T.Markov) Muqaddima Ushbu matnda taqdimotning toʻliqligi yoki adabiy ahamiyati yoʻq, muallifning asosiy maqsadi qisqalik edi. . Aksariyat hollarda faqat dalillarning konturlari beriladi (isbotning boshi va oxiri mos ravishda va belgilar bilan belgilanadi). Barcha dalillarning barcha tafsilotlarini tiklash kursni o'zlashtirishning asosiy sharti va mustaqil tekshirishning yaxshi usulidir...”.
“2012/13 o‘quv yilida Volga davlat tibbiyot universitetining tibbiyot va biologiya fakulteti 4-kurs talabalari uchun klinik immunologiya bo‘yicha 1-sonli MA’RUZA TEXNOLOGIK KARTOSI. Mavzu: Klinik immunologiyaga kirish. Immunopatologiyaning asosiy shakllari. Inson immunitet holatini baholash 1. Reja: 1. Odam immun tizimining filo- va ontgenezi. 2.1. Klinik immunologiyaning predmeti va vazifalari. 2.2 Odam immunopatologiyasining asosiy shakllari. 2.2.1. Immunitet tanqisligi holatlari. 2.2.2 Allergik va otoimmün reaktsiyalar. 2.2.3...."
"Ta'lim bo'yicha federal agentlik davlat oliy kasbiy ta'lim muassasasi Vladimir davlat universiteti E.G. Erlygina N.V. Kapustina N.M. Filimonova XALQARO BOSHQARUV FANIDAN MA'ruza kursi Vladimir 2008 UDC 338.24.(075.8) BBK 65.291.21ya73 K94 Taqrizchilar: iqtisod fanlari doktori, professor, mudir. Sankt-Peterburg davlat universitetining ijtimoiy-iqtisodiy jarayonlarni boshqarish va rejalashtirish kafedrasi Yu.V. Kuznetsov..."
“Dinlar tarixi. 20-ma'ruza Evropa xalqlarining butparastligi Daryolar, ko'llar, girdoblar, girdoblar ruhlari - ular ham har xil va suv ruhlari kabi odamlarga juda dushman bo'lishi mumkin. Lekin, albatta, yunon an'analarida bo'lgani kabi, betartiblik va halokat ruhlari bilan taqqoslash mumkin emas. Mana, kelt ruhoniysi - druidning tasviri. Faqat erkaklar Druid bo'lishi mumkin, deb aytadigan odamlar bor. Boshqalarning aytishicha, yo'q, ayollar ham druid bo'lishi mumkin. bilmayman. Biz Druidlar haqida juda kam narsa bilamiz. O'qimishli bo'lsa ham..."
Oksidlanish-qaytarilish potentsiali (sinonimi redoks potensiali; lotincha reductio - qaytarilish va oksidatio - oksidlanish) - bir yoki bir nechta qaytariladigan redoks tizimlarini o'z ichiga olgan eritmaga botirilgan inert (odatda platina) elektrodda paydo bo'ladigan potentsial.
Qaytariladigan oksidlanish-qaytarilish tizimi (qaytarilish-qaytarilish tizimi) - oksidlangan va qaytarilgan moddalar shakllarini o'z ichiga olgan eritma bo'lib, ularning har biri bir-biridan qaytariladigan redoks reaktsiyasi orqali hosil bo'ladi.
Eng oddiy oksidlanish-qaytarilish tizimlariga, masalan, turli valentlikdagi bir xil metallning kationlari kiradi
yoki bir xil tarkibdagi, ammo valentligi har xil bo'lgan anionlar, masalan
Bunday tizimlarda oksidlanish-qaytarilish jarayoni elektronlarni qaytarilgan shakldan oksidlangan shaklga o'tkazish orqali amalga oshiriladi. Bunday redoks tizimlariga geminni o'z ichiga olgan bir qator nafas olish fermentlari, masalan, sitoxromlar kiradi. Bunday tizimlarning oksidlanish-qaytarilish potentsialini Peters formulasi yordamida hisoblash mumkin:
Qayerda e- voltdagi oksidlanish-qaytarilish potentsiali, T - mutlaq shkaladagi harorat, n - oksidlangan shaklga aylanganda bir molekula yoki qaytarilgan shakldagi ion tomonidan yo'qolgan elektronlar soni; [Ox] va mos ravishda oksidlangan va qaytarilgan shakllarning molyar kontsentratsiyasi (aniqrog'i, faollik); e0 - berilgan tizimning normal oksidlanish-qaytarilish potentsiali, = bo'lganda uning oksidlanish-qaytarilish potentsialiga teng. Ko'pgina redoks-qaytarilish tizimlarining normal oksidlanish-qaytarilish potentsiallarini fizik-kimyoviy va biokimyoviy ma'lumotnomalarda topish mumkin.
Ko'pgina biologik tizimlarda oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari nafaqat elektronlarni, balki teng miqdordagi protonlarni ham qaytarilgan shakldan oksidlangan shaklga o'tkazish orqali amalga oshiriladi. 
Bunday tizimlarning redoks potentsialining kattaligi nafaqat [Ox] nisbati bilan belgilanadi: = va pH = 0, boshqa miqdorlar (1) tenglamadagi kabi qiymatlarga ega. Biologik tizimlarning oksidlanish-qaytarilish salohiyati, qoida tariqasida, pH=7 da aniqlanadi va e0-1,984·10-4·T·pH qiymati e0 bilan belgilanadi. Bu holda (2) tenglama quyidagi shaklni oladi:
Eksperimental ravishda oksidlanish-qaytarilish potentsiali potentsiometrik tarzda aniqlanadi (qarang Potensiometriya ). Izolyatsiya qilingan hujayralar va boshqa biologik ob'ektlarning redoks potentsiali ko'pincha redoks ko'rsatkichlari yordamida kolorimetrik tarzda o'lchanadi (qarang). Oksidlanish-qaytarilish potentsialining qiymati ma'lum tizimning oksidlanish yoki qaytarilish qobiliyatining o'lchovidir. Oksidlanish-qaytarilish potentsiali yuqori bo'lgan oksidlanish-qaytarilish potentsiali past bo'lgan tizimni oksidlaydi. Shunday qilib, biologik redoks tizimlarining oksidlanish-qaytarilish potentsial qiymatlarini bilib, ulardagi oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining yo'nalishi va ketma-ketligini aniqlash mumkin. Oksidlanish-qaytarilish potentsialini bilish biologik tizimlarda sodir bo'ladigan oksidlanish jarayonlarining ma'lum bir bosqichida ajralib chiqadigan energiya miqdorini ham hisoblash imkonini beradi. Shuningdek qarang: Biologik oksidlanish.
Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining uchta asosiy turi mavjud:
1. Molekulalararo (molekulyar oksidlanish - qaytarilish).
Ushbu tur oksidlovchi element va qaytaruvchi element atomlari moddalarning turli molekulalarida joylashgan eng ko'p reaktsiyalarni o'z ichiga oladi. Yuqorida muhokama qilingan reaktsiyalar ushbu turga tegishli.
2. Intramolekulyar (molekulyar oksidlanish - qaytarilish).
Bularga turli elementlarning atomlari shaklidagi oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar bir molekulada bo'lgan reaksiyalar kiradi. Aralashmalarning termal parchalanish reaktsiyalari ushbu turga ko'ra davom etadi, masalan:
2KCIO 3 = 2KCI + 3O 2.
3. Nomutanosiblik (avtooksidlanish - o'z-o'zini davolash).
Bular oksidlovchi va qaytaruvchi moddaning bir xil oraliq oksidlanish holatidagi bir xil element bo'lib, reaksiya natijasida ham kamayadi, ham ortadi. Masalan:
3CI 0 2 + 6 KOH = 5 KCI + KCIO 3 + 3H 2 O,
3HCIO = HCIO 3 + 2HCI.
Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari tabiatda va texnologiyada muhim rol o'ynaydi. Tabiiy biologik tizimlarda uchraydigan OVR misollariga o'simliklardagi fotosintez reaktsiyasi va hayvonlar va odamlardagi nafas olish jarayonlari kiradi. Issiqlik elektr stantsiyalaridagi qozonlarning pechlarida va ichki yonish dvigatellarida sodir bo'ladigan yoqilg'ining yonish jarayonlari OVR ga misoldir.
ORR metallar, organik va noorganik birikmalar ishlab chiqarishda qo'llaniladi va turli moddalarni, tabiiy va chiqindi suvlarni tozalashni amalga oshiradi.
9.5. Oksidlanish-qaytarilish (elektrod) potentsiallari
Moddalarning oksidlanish-qaytarilish potentsialining o'lchovi ularning elektrodi yoki oksidlanish-qaytarilish potentsiali j ox / Qizil (qizil-qaytarilish potensiallari).1 Oksidlanish-qaytarilish potentsiali moddaning oksidlangan shakli (Ox), qaytarilgan shakli (Qizil) dan iborat bo'lgan oksidlanish-qaytarilish tizimini tavsiflaydi. va elektronlar. Oksidlanish-qaytarilish tizimlarini qaytariladigan qaytarilish reaksiyalari shaklida yozish odatiy holdir:
Ox + ne - D Qizil.
Elektrod potensialining paydo bo'lish mexanizmi. Elektrod yoki oksidlanish-qaytarilish potentsialining paydo bo'lish mexanizmini uning ionlari bo'lgan eritmaga botirilgan metall misolida tushuntiramiz. Barcha metallar kristall tuzilishga ega. Metallning kristall panjarasi musbat zaryadlangan Men + ionlaridan va erkin valent elektronlardan (elektron gaz) iborat. Suvli eritma bo'lmasa, metall panjaradan metall kationlarini chiqarish mumkin emas, chunki bu jarayon katta energiya xarajatlarini talab qiladi. Metallni metall kationlari bo'lgan tuzning suvli eritmasiga botirganda, metall (elektrod) yuzasiga mos ravishda yo'naltirilgan qutbli suv molekulalari metallning sirt kationlari bilan o'zaro ta'sir qiladi (9.1-rasm).
O'zaro ta'sir natijasida metall oksidlanadi va uning gidratlangan ionlari eritmaga kiradi va metallda elektronlar qoladi:
Me (k) + m H 2 Oksidlanish Me n+ *m H 2 O (p) + ne-
Metall manfiy zaryadlanadi, eritma esa musbat zaryadlanadi. Eritmadagi musbat zaryadlangan ionlar manfiy zaryadlangan metall yuzasiga (Me) tortiladi. Metall eritma interfeysida elektr qo'sh qavat paydo bo'ladi (9.2-rasm). Metall va eritma o'rtasida yuzaga keladigan potentsial farq deyiladi elektrod potensiali yoki elektrodning oksidlanish-qaytarilish potentsiali ph Me n + /Me(ph Ox / Umuman olganda qizil). O'z tuzining eritmasiga botirilgan metall elektroddir (10.1-bo'lim). Metall elektrodning belgisi Me/Me n + elektrod jarayonining ishtirokchilarini aks ettiradi.
Ionlarning eritmaga o'tishi bilan metall sirtining manfiy zaryadi va eritmaning musbat zaryadi ortadi, bu esa metallning oksidlanishini (ionlanishini) oldini oladi.
Oksidlanish jarayoniga parallel ravishda teskari reaktsiya sodir bo'ladi - metall yuzasida hidratsiya qobig'ining yo'qolishi bilan metall ionlarining eritmadan atomlarga qisqarishi (metall cho'kishi):
Me n+ * m H 2 O(p) + ne- qaytarilish Me(k) + m H 2 O.
Elektrod va eritma orasidagi potentsiallar farqi ortishi bilan oldinga siljish tezligi pasayadi va teskari reaktsiya tezligi ortadi. Elektrod potentsialining ma'lum bir qiymatida oksidlanish jarayonining tezligi qaytarilish jarayonining tezligiga teng bo'ladi, muvozanat o'rnatiladi:
Men n + * m H 2 O (p) + ne - D Me (k) + m H 2 O.
Oddiylik uchun hidratsiya suvi odatda reaksiya tenglamasiga kiritilmaydi va u quyidagicha yoziladi
Me n + (r) + ne - D Me (k)
yoki boshqa redoks tizimlari uchun umumiy shaklda:
Ox + ne - D Qizil.
Elektrod reaktsiyasining muvozanat sharoitida o'rnatilgan potentsial deyiladi muvozanat elektrod potentsiali. Ko'rib chiqilayotgan holatda, eritmadagi ionlanish jarayoni termodinamik jihatdan mumkin va metall yuzasi manfiy zaryadlanadi. Ba'zi metallar uchun (kamroq faol) gidratlangan ionlarning metallga qaytarilish jarayoni termodinamik jihatdan ko'proq ehtimoli bor, keyin ularning yuzasi musbat zaryadlanadi va qo'shni elektrolitlar qatlami manfiy zaryadlanadi.
Vodorod elektrod qurilmasi. Elektrod potentsiallarining mutlaq qiymatlarini o'lchash mumkin emas, shuning uchun ularning nisbiy qiymatlari elektrod jarayonlarini tavsiflash uchun ishlatiladi. Buning uchun potentsial shartli ravishda nolga teng deb qabul qilingan o'lchangan elektrod va etalon elektrod o'rtasidagi potentsiallar farqini toping. Gaz elektrodi sifatida tasniflangan standart vodorod elektrodi ko'pincha mos yozuvlar elektrodi sifatida ishlatiladi. Umuman olganda, gaz elektrodlari gaz bilan bir vaqtning o'zida aloqa qiladigan metall o'tkazgichdan va gazning bir qismi bo'lgan elementning oksidlangan yoki qaytarilgan shaklini o'z ichiga olgan eritmadan iborat. Metall o'tkazgich elektronlarni etkazib berish va olib tashlash uchun xizmat qiladi va qo'shimcha ravishda elektrod reaktsiyasi uchun katalizator hisoblanadi. Metall o'tkazgich o'z ionlarini eritma ichiga yubormasligi kerak. Platina va platina metallari bu shartlarni qondiradi.
Vodorod elektrodi (9.3-rasm) bo'shashgan g'ovakli plastinkaning yupqa qatlami bilan qoplangan platina plastinka (ko'paytirish uchun). 
elektrod yuzasi) va H + ionlarining faolligi (konsentratsiyasi) birlikka teng bo'lgan sulfat kislotaning suvli eritmasiga botiriladi.
Vodorod atmosfera bosimi ostida sulfat kislota eritmasidan o'tkaziladi. Platina (Pt) inert metall bo'lib, u erituvchilar yoki eritmalar bilan deyarli o'zaro ta'sir qilmaydi (o'z ionlarini eritma ichiga yubormaydi), lekin u boshqa moddalarning molekulalarini, atomlarini va ionlarini adsorbsiyalash qobiliyatiga ega. Platina molekulyar vodorod bilan aloqa qilganda, vodorod platinaga adsorbsiyalanadi. Adsorbsiyalangan vodorod suv molekulalari bilan o'zaro ta'sirlanib, platinada elektronlarni qoldirib, ionlar shaklida eritmaga kiradi. Bunday holda, platina manfiy zaryadlanadi, eritma esa ijobiydir. Platina va eritma o'rtasida potentsial farq paydo bo'ladi. Ionlarning eritmaga o'tishi bilan birga teskari jarayon sodir bo'ladi - vodorod molekulalari hosil bo'lishi bilan eritmadan H + ionlarining kamayishi. . Vodorod elektrodidagi muvozanat tenglama bilan ifodalanishi mumkin
2H + + 2e - D H 2.
Vodorod elektrodining belgisi H 2, Pt│H +. Standart sharoitlarda (T = 298 K, P H2 = 101,3 kPa, [H + ] = 1 mol / l, ya'ni pH = 0) vodorod elektrodining potentsiali shartli ravishda nolga teng deb hisoblanadi: j 0 2H + / H2 = 0 V.
Standart elektrod potentsiallari . Standart sharoitlarda standart vodorod elektrodiga nisbatan o'lchangan elektrod potentsiallari(T = 298 K; erigan moddalar uchun konsentratsiya (aktivlik) C Qizil = C o x = 1 mol/l yoki metallar uchun C Me n + = 1 mol/l, gazsimon moddalar uchun esa P = 101,3 kPa), standart elektrod potentsiallari deb ataladi va j 0 O x / Qizil bilan belgilanadi. Bu mos yozuvlar qiymatlari.
Ularning standart elektrod (qaytarilish) potentsialining algebraik qiymati qanchalik yuqori bo'lsa, moddalarning oksidlanish qobiliyati shunchalik yuqori bo'ladi. Aksincha, reaktivning standart elektrod potentsiali qanchalik past bo'lsa, uning qaytaruvchi xususiyatlari shunchalik aniq bo'ladi. Masalan, standart tizim potentsiallarini taqqoslash
F 2 (g.) + 2e - D 2F (p.) j 0 = 2,87 V
H 2 (r.)+ 2e - D 2H (r.) j 0 = -2,25 V
ko'rsatadiki, F 2 molekulalari kuchli ifodalangan oksidlanish tendentsiyasiga ega, H ionlari esa qaytarilish tendentsiyasiga ega.
Bir qator metall kuchlanishlari. Metalllarni ketma-ket joylashtirish orqali ularning standart elektrod potentsiallarining algebraik qiymati ortib borishi bilan "Standart elektrod potentsiallari seriyasi" yoki "Kuchlanishlar seriyasi" yoki "Metallarning faollik seriyasi" deb ataladigan narsa olinadi.
Metallning "Standart elektrod potentsiallari seriyasi" dagi holati metall atomlarining kamaytirish qobiliyatini, shuningdek, standart sharoitlarda suvli eritmalardagi metall ionlarining oksidlovchi xususiyatlarini tavsiflaydi. Standart elektrod potentsialining algebraik qiymati qanchalik past bo'lsa, oddiy modda ko'rinishidagi berilgan metallning qaytaruvchi xossalari shunchalik katta bo'ladi va uning ionlarining oksidlanish xossalari kuchsiz bo'ladi va aksincha. .
Masalan, eng past standart potentsialga ega bo'lgan litiy (Li) eng kuchli qaytaruvchi moddalardan biri bo'lsa, eng yuqori standart potentsialga ega bo'lgan oltin (Au) juda zaif qaytaruvchidir va faqat juda kuchli bilan o'zaro ta'sirlashganda oksidlanadi. oksidlovchi moddalar. "Kuchlanish seriyasi" ma'lumotlaridan ma'lum bo'lishicha, litiy ionlari (Li +), kaliy (K +), kaltsiy (Ca 2+) va boshqalar. - eng zaif oksidlovchi moddalar va eng kuchli oksidlovchi moddalarga simob (Hg 2+), kumush (Ag +), palladiy (Pd 2+), platina (Pt 2+), oltin (Au 3+, Au +) ionlari kiradi. .
Nernst tenglamasi. Elektrod potentsiallari doimiy emas. Ular moddaning oksidlangan va qaytarilgan shakllari kontsentratsiyasining (faoliyatining) nisbatiga, haroratga, erigan modda va erituvchining tabiatiga, muhitning pH qiymatiga va boshqalarga bog'liq. Bu bog'liqlik tavsiflangan. Nernst tenglamasi:
,
bu erda j 0 O x / Qizil - jarayonning standart elektrod potensiali; R – universal gaz doimiysi; T - mutlaq harorat; n - elektrod jarayonida ishtirok etuvchi elektronlar soni; a oh, a Qizil - elektrod reaktsiyasidagi moddaning oksidlangan va qaytarilgan shakllarining faolligi (kontsentratsiyasi); x va y - elektrod reaktsiyasi tenglamasida stexiometrik koeffitsientlar; F - Faraday doimiysi.
Agar elektrodlar metall bo'lsa va ularda o'rnatilgan muvozanat umumiy shaklda tasvirlangan
Men n + + ne - D Men,
Qattiq jismlar uchun faollik doimiy va birlikka teng ekanligini hisobga olib Nernst tenglamasini soddalashtirish mumkin. 298 K uchun, almashtirilgandan keyin a Me =1 mol/l, x=y=1 va doimiy qiymatlar R=8,314 J/K*mol; F = 96485 C/mol, a Me n + ning faolligini C Me n + eritmasidagi metall ionlarining molyar konsentratsiyasi bilan almashtirib, 2,303 koeffitsientni kiritgan holda (o'nlik logarifmlarga o'tish), shaklida Nernst tenglamasini olamiz
j Me n + / Me = j 0 Me n + / Me + lg S Me n +.
Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining o'ziga xos xususiyati elektronlarni reaksiyaga kirishayotgan zarralar - ionlar, atomlar, molekulalar va komplekslar o'rtasida o'tkazishdir, buning natijasida bu zarralarning oksidlanish darajasi o'zgaradi, masalan.
Fe2+? e? = Fe3+.
Eritmada elektronlar to'plana olmagani uchun bir vaqtning o'zida ikkita jarayon sodir bo'lishi kerak - yo'qotishlar va olishlar, ya'ni ba'zi zarrachalarning oksidlanishi va boshqa zarrachalarning qisqarishi. Shunday qilib, har qanday redoks reaktsiyasi har doim ikkita yarim reaksiya shaklida ifodalanishi mumkin:
aOx1 + bRed2 = aRed1 + bOx2
Asosiy zarracha va har bir yarim reaksiyaning mahsuloti redoks juftligini yoki tizimini tashkil qiladi. Yuqoridagi yarim reaksiyalarda Red1 Ox1 ga, Ox2 esa Red1 ga konjugatsiya qilinadi.
Eritmadagi zarrachalar emas, balki elektrodlar ham elektron donor yoki qabul qiluvchi rolini o'ynashi mumkin. Bunday holda, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi elektrod-eritma interfeysida sodir bo'ladi va elektrokimyoviy deb ataladi.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari, barcha kimyoviy reaksiyalar singari, u yoki bu darajada qaytariladi. Reaksiyalarning yo‘nalishi bir-qaytarilish-qaytarilish yarim reaksiya sistemasi komponentlarining elektron-donor xossalari va ikkinchisining elektron-akseptor xossalari nisbati (muvozanat siljishiga ta’sir etuvchi omillar doimiy bo‘lishi sharti bilan) bilan aniqlanadi. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi vaqtida elektronlarning harakati potentsial hosil qiladi. Shunday qilib, voltlarda o'lchanadigan potentsial birikmaning oksidlanish-qaytarilish qobiliyatining o'lchovi bo'lib xizmat qiladi.
Tizimning oksidlovchi (qaytaruvchi) xususiyatlarini miqdoriy baholash uchun kimyoviy inert materialdan tayyorlangan elektrod eritmaga botiriladi. Faza interfeysida elektron almashinuv jarayoni sodir bo'lib, potentsialning paydo bo'lishiga olib keladi, bu eritmadagi elektronlarning faolligi funktsiyasidir. Eritmaning oksidlanish qobiliyati qanchalik yuqori bo'lsa, potentsial qiymat shunchalik katta bo'ladi.
Tizim potentsialining mutlaq qiymatini o'lchash mumkin emas. Ammo, agar siz standart sifatida redoks tizimlaridan birini tanlasangiz, unga nisbatan tanlangan befarq elektroddan qat'i nazar, boshqa har qanday redoks tizimining potentsialini o'lchash mumkin bo'ladi. Standart sifatida potentsial nolga teng deb qabul qilingan H+/H2 tizimi tanlanadi.
Guruch. 1.
1. Platinali elektrod.
2. Berilgan vodorod gazi.
3. H+ ning konsentratsiyasi = 1 mol/l bo'lgan kislota eritmasi (odatda HCl).
4. Havodan kislorodning kirib kelishiga to'sqinlik qiluvchi suv muhri.
5. Galvanik elementning ikkinchi yarmini ulash imkonini beruvchi elektrolitik ko'prik (konsentrlangan KCl eritmasidan iborat).
Vodorod elektrodiga nisbatan standart sharoitlarda o'lchangan har qanday redoks tizimining potentsiali ushbu tizimning standart potensiali (E0) deb ataladi. Agar tizim oksidlovchi vosita bo'lsa va vodorod elektrodida yarim oksidlanish reaktsiyasi sodir bo'lsa, standart potentsial ijobiy hisoblanadi:
yoki salbiy, agar tizim qaytaruvchi vosita rolini o'ynasa va vodorod elektrodida qaytarilish yarim reaktsiyasi sodir bo'lsa:
Standart potentsialning mutlaq qiymati oksidlovchi yoki qaytaruvchi vositaning "kuchini" tavsiflaydi.
Standart potentsial - termodinamik standartlashtirilgan kattalik - juda muhim fizik-kimyoviy va analitik parametr bo'lib, tegishli reaktsiyaning yo'nalishini baholash va muvozanat sharoitida reaksiyaga kirishuvchi zarrachalarning faolligini hisoblash imkonini beradi.
Muayyan sharoitlarda oksidlanish-qaytarilish tizimini tavsiflash uchun potentsial aniqlovchi ionlarning oksidlangan va kamaytirilgan shakllarining boshlang'ich kontsentratsiyasi ma'lum bir eritmada elektrodda o'rnatilgan potentsialga mos keladigan haqiqiy (rasmiy) potentsial E0 tushunchasi qo'llaniladi. 1 mol/l va boshqa barcha komponentlar eritmasining belgilangan konsentratsiyasiga teng.
Analitik nuqtai nazardan, real potentsiallar standart potentsiallarga qaraganda qimmatroqdir, chunki tizimning haqiqiy xatti-harakati standart bilan emas, balki haqiqiy potentsial bilan belgilanadi va aynan shu ikkinchisi odamga o'ziga xos xususiyatning paydo bo'lishini bashorat qilishga imkon beradi. muayyan sharoitlarda redoks reaktsiyasi. Tizimning haqiqiy potentsiali kislotalilikka, eritmada begona ionlarning mavjudligiga bog'liq va keng diapazonda o'zgarishi mumkin.
4/8 sahifa
VINODAGI REDOX JARAYONLARI VA REDOX TIZIMLARI
Oksidlanish-qaytarilish jarayonlari haqida umumiy ma'lumot
Modda kislorodni bog'laganda yoki vodorod berganida oksidlanadi; masalan, oltingugurt S yondirilganda oltingugurt dioksidi SO 2, oltingugurt kislotasi H 2 SO3 oksidlanganda sulfat kislota H5SO4, vodorod sulfidi H 2 S oksidlanganda oltingugurt S hosil bo‘ladi; temir sulfat kislota ishtirokida oksidlanganda temir sulfat hosil bo'ladi.
4FeSO„ + 2H 2 SO4 + 02 = 2Fe2(SO4)3 + 2H20.
yoki ikki valentli sulfat SO~h anioniga parchalanganda Fe++ kationi olinadi.
4Fe++ + 6SO " + 4H+ + 02 = 4Fe+++ + + 6SO~~ + 2H 2 0,
yoki reaksiyada qatnashmaydigan anionlarni kamaytirish orqali topamiz
4Fe++ + 4H+ + 02 = 4Fe+++ + 2H20.
Oxirgi reaktsiya boshqa temir temir tuzining oksidlanishida bir xil bo'ladi; bu anionning tabiatiga bog'liq emas. Shuning uchun temir ionining temir ioniga oksidlanishi uning musbat zaryadini vodorod ioni hisobiga oshirishni o'z ichiga oladi, u vodorod atomini hosil qilish uchun zaryadini yo'qotadi, u kislorod bilan birlashib, suv beradi. Natijada, bunday oksidlanish vaqtida kationning musbat zaryadining ortishi yoki xuddi shunday, anionning manfiy zaryadining kamayishi kuzatiladi. Masalan, vodorod sulfidining H 2 S bilan oksidlanishi oltingugurt ioni S ni oltingugurtga (S) aylantirishni o'z ichiga oladi. Aslida, ikkala holatda ham manfiy elektr zaryadlari yoki elektronlarning yo'qolishi mavjud.
Aksincha, x kamaytirilganda kationning musbat zaryadi kamayadi yoki anionning manfiy zaryadi ortadi. Masalan, oldingi reaksiya haqida H+ ionining atom vodorod H ga qisqarishi va reaksiyaga teskari yo’nalishda Fe+++ ionining Fe++ ioniga qisqarishi borligini aytishimiz mumkin. Shunday qilib, qisqarish elektronlar sonini ko'paytirishga to'g'ri keladi.
Biroq, organik molekulalarning oksidlanishi haqida gap ketganda, "oksidlanish" atamasi bir molekulaning boshqasiga yoki boshqa bir to'plamga aylanishi, kislorodga boy yoki vodorodga kamroq boy bo'lgan ma'nosini saqlab qoladi. Qaytarilish teskari jarayondir, masalan, CH3-CH2OH spirtining CH3-CHO aldegidiga, so'ngra sirka kislotasiga CH3-COOH oksidlanishi:
-2N +N,0-2N
CH3-CH2OH -> CH3-CHO-->
-> CH3-COOH.
Biologik kimyo va mikrobiologiyada doimo uchraydigan hujayradagi organik molekulalarning oksidlanish jarayonlari ko'pincha dehidrogenatsiya orqali sodir bo'ladi. Ular qaytarilish jarayonlari bilan birlashtiriladi va oksidlanish-qaytarilish jarayonlarini tashkil qiladi, masalan, glitserin va asetaldegid o'rtasidagi alkogolli fermentatsiya paytida, kodegidraza bilan katalizlanadi va alkogolga olib keladi:
CH2OH-CHON-CHO + CH3-CHO + H20 -+ CH2OH-CHON-COOH+CH3-CH2OH.
Bu erda biz qaytarilmas oksidlanish-qaytarilish jarayoni haqida gapiramiz, ammo u katalizator ishtirokida qaytarilishi mumkin, bu quyida ko'rsatilgan. Elektron almashinuvi orqali oksidlanish-qaytarilishga misol bo'la oladi va hatto katalizator bo'lmaganda ham qaytariladi.
Fe+++ + Cu+ Fe++ + Cu++.
Bu elektron tomonidan berilgan ikkita elementar reaktsiyaning yig'indisidir
Fe++++e Fe++ va Cu+ Cu++ + e.
Bunday elementar qaytar reaksiyalar oksidlanish-qaytarilish yoki redoks tizimlarini tashkil qiladi.
Ular oenologiya bilan bevosita qiziqadi. Darhaqiqat, bir tomondan, ko'rsatilgandek, Fe++ va Cu+ ionlari avtomatik oksidlanish xususiyatiga ega, ya'ni ular katalizatorsiz to'g'ridan-to'g'ri erigan molekulyar kislorod bilan oksidlanadi va oksidlangan shakllar boshqa moddalarni qayta oksidlashi mumkin, shuning uchun ular tizimlar oksidlanish katalizatorlarini tashkil qiladi. Boshqa tomondan, ular vinochilik amaliyoti nuqtai nazaridan har doim xavfli bo'lgan loyqalikning qo'zg'atuvchisi bo'lib, ularning bir valentlikdan ikkinchisiga o'tish xususiyati bilan chambarchas bog'liq bo'lgan holat.
Ionlashgan oksidlanish-qaytarilish tizimining umumiy ko'rinishi, ya'ni musbat yoki manfiy zaryadlangan ionlar tomonidan eritmada hosil bo'lgan, quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Qizil =5± Ox + e (yoki ne).
Qaytarilgan komponentning oksidlanganga o'tishi elektronlarni emas, balki vodorodni chiqarish orqali sodir bo'ladigan organik redoks tizimining umumiy ko'rinishi:
Qizil * Ox + H2.
Bu erda Red va Ox hech qanday elektr zaryadiga ega bo'lmagan molekulalarni ifodalaydi. Ammo katalizator ishtirokida, masalan, yuqorida ko'rsatilgan oksidlanish-qaytarilish tizimlaridan biri yoki hujayraning ba'zi fermentlari H,2 o'z ionlari bilan muvozanatda bo'lib, birinchi turdagi redoks tizimini tashkil qiladi.
N2 *± 2N+ + 2e,
buning uchun ikkita reaksiyani jamlaganda biz muvozanatga erishamiz
Qizil * Ox + 2H+ + 2e.
Shunday qilib, biz vodorod almashinuvi bilan bir vaqtda elektronlarni chiqaradigan ionlashtirilgan tizimlarga o'xshash shaklga erishamiz. Binobarin, bu tizimlar, avvalgilari kabi, elektroaktivdir.
Tizimning mutlaq potentsialini aniqlab bo'lmaydi; Siz faqat ikkita redoks tizimi o'rtasidagi potentsial farqni o'lchashingiz mumkin:
Redi + Ox2 * Red2 + Oxj.
Bu tamoyil vino kabi eritmaning redoks potentsialini aniqlash va o'lchash uchun ishlatiladi.
Oksidlanish-qaytarilish sistemalarining tasnifi
Sharobning redoks tizimlarini yaxshiroq ko'rib chiqish va ularning rolini tushunish uchun ularni uch guruhga bo'lgan Vurmser tasnifidan foydalanish tavsiya etiladi:
1) to'g'ridan-to'g'ri elektroaktiv moddalar, ular eritmada bo'lsa ham, juda o'ziga xos potentsialni qabul qiladigan inert platina elektrod bilan bevosita elektron almashadi. Bu ajratilgan moddalar redoks tizimlarini tashkil qiladi.
Bularga quyidagilar kiradi: a) Cu++/Cu+ va Fe++/Fe+++ sistemalarini tashkil etuvchi og‘ir metallar ionlari; b) oksidlanish-qaytarilish bo'yoqlari deb ataladigan, oksidlanish-qaytarilish potentsialini kolorimetrik aniqlash uchun ishlatiladigan ko'plab bo'yoqlar; v) riboflavin yoki vitamin Br va u tarkibiga kiradigan dehidrogenazalar (sariq ferment), aerobiozda uzumda yoki xamirturushda hujayrali nafas olishda ishtirok etadi. Bular avtomatik oksidlovchi tizimlar, ya'ni kislorod ishtirokida ular oksidlangan shaklni oladi. Ularning kislorod bilan oksidlanishi katalizatorni talab qilmaydi;
2) platina elektrodiga reaksiyaga kirishmaydigan yoki kuchsiz reaksiyaga kirishadigan hamda muvozanat uchun shart-sharoitlarni mustaqil ravishda ta’minlamaydigan, lekin juda zaif konsentrasiyalarda birinchi guruh moddalari ishtirokida eritmada bo‘lganda elektroaktivlikka ega bo‘lgan moddalar. bu holat ma'lum bir potentsial beradi. Ikkinchi guruh moddalari birinchisi bilan reaksiyaga kirishadi, ular oksidlanish-qaytarilish jarayonlarini katalizlaydi va qaytarilmas tizimlarni qaytarilmas holga keltiradi. Binobarin, oksidlanish-qaytarilish bo'yoqlari ushbu guruh moddalarini o'rganish, ularning normal potentsialini aniqlash va ularni tasniflash imkonini beradi. Xuddi shunday, sharobda temir va mis ionlarining mavjudligi tizimlarni elektroaktiv qiladi, ular izolyatsiya qilinganida redoks tizimlari emas.
Bularga quyidagilar kiradi: a) qo'sh bog'li (-SON = COH-) enol funktsiyasi, di-keton funktsiyasi (-CO-CO-) bilan muvozanatda bo'lgan moddalar, masalan, S vitamini yoki askorbin kislotasi, reduktonlar, dihidroksimaleik. kislota kislotasi; b) o'simliklarda ham, hayvonlarda ham hujayrali nafas olishda katta rol o'ynaydigan sitoxromlar;
3) diastaza ishtirokida elektroaktiv moddalar. Ularning dehidrogenatsiyasi dehidrogenazlar tomonidan katalizlanadi, ularning roli vodorodning bir molekuladan ikkinchisiga o'tishini ta'minlashdir. Umuman olganda, bu tizimlar oksidlanish-qaytarilish o'zgarishlarini ta'minlaydigan muhitga katalizatorlarni qo'shish orqali potentsial ega bo'lgan elektroaktivlik bilan ta'minlanadi; keyin ular oksidlanish-qaytarilish muvozanati va ma'lum bir potentsial uchun sharoit yaratadilar.
Bu tizimlar sut kislotasi - sut kislotasi fermentatsiyasida ishtirok etuvchi tizim CH3-CHOH-COOH va CH3-CO-COOH ni oksidlanish-qaytarilish muvozanatiga olib keladigan sut bakteriyalarining avtolizati ishtirokidagi piruvik kislota; etanol - etanal, alkogolli fermentatsiya paytida aldegidning alkogolga o'tishi yoki butandiol - asetoin tizimi. Oxirgi tizimlar sharobning o'zi uchun muhim emas, garchi vinoda mikrob hujayralari bo'lmaganda dehidrazalar bo'lishi mumkin deb taxmin qilish mumkin bo'lsa-da, lekin ular spirtli yoki sut kislotasi fermentatsiyasi uchun, shuningdek, tirik hujayralarni o'z ichiga olgan tayyor sharob uchun muhimdir. . Ular, masalan, xamirturush yoki bakteriyalar ishtirokida etanalning kamayishi - uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan haqiqatni tushuntiradilar.
Bu barcha oksidlovchi yoki qaytaruvchi moddalar uchun normal yoki mumkin bo'lgan oksidlanish-qaytarilish potentsialini aniqlash mumkin, buning uchun tizim yarim oksidlanadi va yarmi kamayadi. Bu ularni oksidlovchi yoki kamaytiruvchi kuch bo'yicha tasniflash imkonini beradi. Bundan tashqari, ma'lum oksidlanish-qaytarilish potensialiga ega bo'lgan eritmada berilgan tizim qanday shaklda (oksidlangan yoki qaytarilgan) ekanligini oldindan ko'rish mumkin; erigan kisloroddagi o'zgarishlarni taxmin qilish; avval oksidlangan yoki qaytariladigan moddalarni aniqlang. Bu masala "Qizil-qaytarilish potentsiali tushunchasi" bo'limida etarlicha yoritilgan.