CU (הדרכה חשובה). תגובות חיזור H2o תגובת חיזור

תגובות, הנקראות תגובות חיזור (ORR), מתרחשות עם שינוי במצבי החמצון של האטומים במולקולות המגיב. שינויים אלה מתרחשים בקשר למעבר של אלקטרונים מאטומים של יסוד אחד למשנהו.

התהליכים המתרחשים בטבע ומבוצעים על ידי האדם, לרוב, הם OVR. תהליכים חשובים כמו נשימה, חילוף חומרים, פוטוסינתזה (6CO2 + H2O = C6H12O6 + 6O2) - כל זה הוא OVR.

בתעשייה, באמצעות OVR, מתקבלות חומצות גופרית, הידרוכלוריות ועוד הרבה יותר.

שחזור מתכות מעפרות - למעשה, הבסיס של כל התעשייה המתכתית - הוא גם תהליכי חיזור. לדוגמה, התגובה של קבלת ברזל מהמטיט: 2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2.

חומרים מחמצנים וחומרים מפחיתים: מאפיינים

האטומים התורמים אלקטרונים בתהליך של טרנספורמציה כימית נקראים חומרים מפחיתים, ומצב החמצון שלהם (CO) כתוצאה מכך עולה. האטומים שמקבלים אלקטרונים נקראים חמצונים, וה-CO שלהם מופחת.

הם אומרים שחמצון, המקבל אלקטרונים, מופחת, וחומרים מצמצמים מתחמצנים בתהליך של תרומת אלקטרונים.

הנציגים החשובים ביותר של חומרי חמצון ומפחיתים מוצגים בטבלה הבאה:

מבוסס על החוק התקופתי יסודות כימייםלרוב ניתן להניח את יכולת החמצון-הפחתת האטומים של יסוד זה או אחר. קל גם להבין ממשוואת התגובה מי מהאטומים הם חומרי החמצון והמפחיתים.

כיצד לקבוע אם אטום הוא חומר מחמצן או חומר מפחית: מספיק לרשום את CO ולהבין אילו אטומים הגדילו אותו במהלך התגובה (חומרים מפחיתים), ואילו הקטינו אותו (חומרי חמצון).

חומרים בעלי אופי כפול

אטומים בעלי COs ביניים מסוגלים גם לקבל ולתרום אלקטרונים, וכתוצאה מכך לחומרים המכילים אטומים כאלה בהרכבם תהיה הזדמנות להתבטא כחומר מחמצן וגם כחומר מפחית.

דוגמה תהיה מי חמצן. החמצן הכלול בהרכבו ב-CO -1 יכול גם לקבל אלקטרון וגם לתת אותו.

בעת אינטראקציה עם חומר מפחית, מי חמצן מפגין תכונות מחמצנות, ועם חומר מחמצן - מפחית.

אתה יכול לשקול ביתר פירוט באמצעות הדוגמאות הבאות:

• הפחתה (פרוקסיד פועל כחומר מחמצן) בעת אינטראקציה עם חומר מפחית;

SO2 + H2O2 = H2SO4

O -1 + 1e = O -2

• חמצון (פרוקסיד הוא במקרה זה חומר מפחית) בעת אינטראקציה עם חומר מחמצן.

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5О2 + K2SO4 + 8H2O

2O -1 -2e = O2 0

סיווג RIA: דוגמאות

ישנם את הסוגים הבאים של תגובות חיזור:

• חימצון-חימצון בין-מולקולרי (חומר מחמצן וחומר מפחית כלולים במולקולות שונות);
• חימצון תוך-מולקולרי (החומר המחמצן הוא חלק מאותה מולקולה כמו הגורם המחמצן);
• חוסר פרופורציה (אטום של אותו יסוד הוא חומר מחמצן וחומר מפחית);
• פרופורציה מחדש (החומר המחמצן והחומר המצמצם יוצרים תוצר אחד כתוצאה מהתגובה).

דוגמאות לטרנספורמציות כימיות הקשורות לסוגים שונים של OVR:

• OVR תוך-מולקולרי הן לרוב תגובות של פירוק תרמי של חומר:

2KCLO3 = 2KCl + 3O2

(NH4) 2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2

• OVR בין מולקולרי:

3Cu + 8HNO3 = 3Cu (NO3) 2 + 2NO + 4H2O

2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe

• תגובות חוסר פרופורציה:

3Br2 + 6KOH = 5KBr + KBrO3 + 6H2O

3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O

2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

4KClO3 = KCl + 3KClO4

• תגובות פרופורציה:

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

HOCl + HCl = H2O + Cl2

OVR נוכחי וללא זרם

תגובות חיזור מחולקות גם לזרם ולא-זרם.

המקרה הראשון הוא הפקת אנרגיה חשמלית עקב תגובה כימית (אפשר להשתמש במקורות אנרגיה כאלה במנועי מכונות, ב מכשירי הנדסת רדיו, התקני בקרה), או אלקטרוליזה, כלומר תגובה כימית, להיפך, מתרחשת עקב חשמל (באמצעות אלקטרוליזה, אתה יכול להשיג חומרים שונים, לטפל במשטחים של מתכות ומוצרים מהם).

דוגמאות OVR לא שוטףאפשר למנות תהליכי בעירה, קורוזיה של מתכות, נשימה ופוטוסינתזה וכו'.

שיטת איזון אלקטרוני OVR בכימיה

משוואות רוב תגובה כימיתהשווה על ידי בחירה פשוטה מקדמים סטוכיומטריים... עם זאת, כאשר בוחרים את המקדמים ל-ORR, ניתן להיתקל במצב שבו לא ניתן להשוות את מספר האטומים של אלמנטים מסוימים מבלי להפר את השוויון של מספר האטומים של אחרים. במשוואות של תגובות כאלה, המקדמים נבחרים בשיטת הידור של מאזן אלקטרוני.

השיטה מבוססת על כך שסכום האלקטרונים שמקבל הגורם המחמצן וכמות האלקטרונים שנתרם על ידי הגורם המצמצם מובא לשיווי משקל.

השיטה מורכבת ממספר שלבים:

1. משוואת התגובה כתובה.
2. יסודות CO נקבעים.
3. נקבעים יסודות ששינו את מצבי החמצון שלהם כתוצאה מהתגובה. חצי תגובות של חמצון והפחתה נרשמות בנפרד.
4. הגורמים למשוואות חצי התגובה נבחרים כך שישוו בין האלקטרונים המקובלים בחצי תגובת ההפחתה לבין האלקטרונים שנמסרו בחצי תגובת החמצון.
5. המקדמים שנבחרו מוכנסים למשוואת התגובה.
6. שאר מקדמי התגובה נבחרים.

בעזרת דוגמה פשוטה אינטראקציות אלומיניוםעם חמצן, נוח לכתוב את המשוואה בשלבים:

• משוואה: Al + O2 = Al2O3
• CO של אטומים בחומרים פשוטים אלומיניום וחמצן שווים ל-0.

Al 0 + O2 0 = Al +3 2O -2 3

• בואו נחבר חצי תגובות:

Al 0 -3e = Al +3;

O2 0 + 4e = 2O -2

• אנו בוחרים את המקדמים, כאשר מכפילים בהם מספר האלקטרונים המתקבלים יהיה שווה ומספר האלקטרונים הנתונים יהיה זהה:

Al 0 -3е = Al +3 מקדם 4;

O2 0 + 4e = 2O -2 פקטור 3.

• מניחים את המקדמים בסכימת התגובה:

4 אל + 3 O2 = Al2O3

• ניתן לראות שכדי להשוות את התגובה כולה, מספיק לשים מקדם לפני תוצר התגובה:

4Al + 3O2 = 2 Al2O3

דוגמאות למשימות לעריכת מאזן אלקטרוני

הדברים הבאים עשויים להתרחש משימות התאמה OVR:

• אינטראקציה של אשלגן פרמנגנט עם אשלגן כלורי במדיום חומצי עם שחרור כלור גזי.

אשלגן פרמנגנט KMnO4 (אשלגן פרמנגנט, "אשלגן פרמנגנט") הוא חומר מחמצן חזק בשל העובדה שמצב החמצון של Mn ב-KMnO4 הוא +7. בעזרתו, גז כלור מתקבל לעתים קרובות בתנאי מעבדה על ידי התגובה הבאה:

KCl + KMnO4 + H2SO4 = Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

K +1 Cl -1 + K +1 Mn +7 O4 -2 + H2 +1 S +6 O4 -2 = Cl2 0 + Mn +2 S +6 O4 -2 + K2 +1 S +6 O4 -2 + H2 +1 O -2

איזון אלקטרוני:

כפי שניתן לראות לאחר סידור CO, אטומי כלור תורמים אלקטרונים, מגדילים את CO ל-0, ואטומי מנגן מקבלים אלקטרונים:

Mn +7 + 5е = Mn +2 מכפיל שתיים;

2Cl -1 -2e = Cl2 0 מכפיל חמש.

נכניס את המקדמים למשוואה בהתאם לגורמים שנבחרו:

10 K +1 Cl -1 + 2 K +1 Mn +7 O4 -2 + H2SO4 = 5 Cl2 0 + 2 Mn +2 S +6 O4 -2 + K2SO4 + H2O

בואו נשווה את מספר האלמנטים האחרים:

10KCl + 2KMnO4+ 8 H2SO4 = 5Cl2 + 2MnSO4 + 6 K2SO4 + 8 H2O

• אינטראקציה של נחושת (Cu) עם חומצה חנקתית מרוכזת (HNO3) עם שחרור תחמוצת חנקן גזית (NO2):

Cu + HNO3 (ריכוז) = NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O

Cu 0 + H +1 N +5 O3 -2 = N +4 O2 + Cu +2 (N +5 O3 -2) 2 + H2 +1 O -2

איזון אלקטרוני:

כפי שאתה יכול לראות, אטומי נחושת מגדילים את ה-CO מאפס לשניים, ואטומי חנקן יורדים מ-+5 ל-+4

Cu 0 -2 e = Cu +2 מכפיל אחד;

N +5 + 1e = N +4 פקטור של שניים.

נכניס את המקדמים למשוואה:

Cu 0 + 4 H +1 N +5 O3 -2 = 2 N +4 O2 + Cu +2 (N +5 O3 -2) 2 + H2 +1 O -2

Cu + 4 HNO3 (קונצרן) = 2 NO2 + Cu (NO3) 2 + 2 H2O

• אינטראקציה של אשלגן דיכרומט עם H2S במדיום חומצי:

בואו נרשום את סכימת התגובה, נסדר את ה-CO:

К2 +1 Сr2 +6 О7 -2 + Н2 +1 S -2 + Н2 +1 S +6 O4 -2 = S 0 + Сr2 +3 (S +6 O4 -2) 3 + K2 +1 S +6 O4 -2 + H2O

S -2 –2e = S 0 מקדם 3;

2Cr +6 + 6e = 2Cr +3 מקדם 1.

אנו מחליפים:

К2Сr2О7 + 3Н2S + Н2SO4 = 3S + Сr2 (SO4) 3 + K2SO4 + Н2О

השווה את שאר האלמנטים:

К2Сr2О7 + 3Н2S + 4Н2SO4 = 3S + Сr2 (SO4) 3 + K2SO4 + 7Н2О

השפעת מדיום התגובה

אופי הסביבה משפיע על מהלך ORR מסוים. ניתן לאתר את תפקידו של מדיום התגובה על ידי הדוגמה של האינטראקציה של אשלגן פרמנגנט (KMnO4) ונתרן סולפיט (Na2SO3) בערכי pH שונים:

1. Na2SO3 + KMnO4 = Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 (pH<7 кислая среда);
2. Na2SO3 + KMnO4 = Na2SO4 + MnO2 + KOH (pH = 7 מדיום ניטרלי);
3. Na2SO3 + KMnO4 = Na2SO4 + K2MnO4 + H2O (pH> 7 אלקליין).

רואים ששינוי בחומציות המדיום מוביל להיווצרות תוצרים שונים של אינטראקציה של אותם חומרים. כאשר החומציות של המדיום משתנה, הן מתרחשות גם עבור ריאגנטים אחרים הנכנסים ל-ORP. בדומה לדוגמאות המוצגות לעיל, תגובות המערבות את יון הדיכרומט Cr2O7 2- יתקיימו עם היווצרות של תוצרי תגובה שונים במדיות שונות:

בסביבה חומצית, המוצר הוא Cr 3+;

בבסיסי - CrO2 -, CrO3 3+;

בניוטרל - Cr2O3.

משימה מספר 1

Si + HNO 3 + HF → H 2 SiF 6 + NO + ...

N +5 + 3e → N +2 │4 תגובת הפחתה

תגובת חמצון Si 0 - 4e → Si +4 │3

N +5 (HNO 3) - חומר מחמצן, Si - חומר מפחית

3Si + 4HNO 3 + 18HF → 3H 2 SiF 6 + 4NO + 8H 2 O

משימה מספר 2

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

B + HNO 3 + HF → HBF 4 + NO 2 + ...

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

N +5 + 1e → N +4 │3 תגובת הפחתה

B 0 -3e → B +3 │1 תגובת חמצון

N +5 (HNO 3) - חומר מחמצן, B 0 - חומר מפחית

B + 3HNO 3 + 4HF → HBF 4 + 3NO 2 + 3H 2 O

משימה מספר 3

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

K 2 Cr 2 O 7 + HCl → Cl 2 + KCl +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

2Cl -1 -2e → Cl 2 0 │3 תגובת חמצון

Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - חומר מחמצן, Cl -1 (HCl) - חומר מפחית

K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O

משימה מספר 4

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

Cr 2 (SO 4) 3 +… + NaOH → Na 2 CrO 4 + NaBr +… + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Br 2 0 + 2e → 2Br -1 │3 תגובת הפחתה

2Cr +3 - 6e → 2Cr +6 │1 תגובת חמצון

Br 2 - חומר מחמצן, Cr +3 (Cr 2 (SO 4) 3) - חומר מפחית

Cr 2 (SO 4) 3 + 3Br 2 + 16NaOH → 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O

משימה מספר 5

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

K 2 Cr 2 O 7 +… + H 2 SO 4 → l 2 + Cr 2 (SO 4) 3 +… + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 תגובת הפחתה

2I -1 -2e → l 2 0 │3 תגובת חמצון

Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - חומר מחמצן, l -1 (Hl) - חומר מפחית

K 2 Cr 2 O 7 + 6HI + 4H 2 SO 4 → 3l 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

משימה מספר 6

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

H 2 S + HMnO 4 → S + MnO 2 + ...

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

3H 2 S + 2HMnO 4 → 3S + 2MnO 2 + 4H 2 O

משימה מספר 7

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

H 2 S + HClO 3 → S + HCl + ...

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

תגובת חמצון S -2 -2e → S 0 │3

Mn +7 (HMnO 4) - חומר מחמצן, S -2 (H 2 S) - חומר מפחית

3H 2 S + HClO 3 → 3S + HCl + 3H 2 O

משימה מספר 8

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

NO + HClO 4 +… → HNO 3 + HCl

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

תגובת הפחתת Cl +7 + 8e → Cl -1 │3

N +2 -3e → N +5 │8 תגובת חמצון

Cl +7 (HClO 4) - חומר מחמצן, N +2 (NO) - חומר מפחית

8NO + 3HClO 4 + 4H 2 O → 8HNO 3 + 3HCl

משימה מספר 9

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KMnO 4 + H 2 S + H 2 SO 4 → MnSO 4 + S +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

תגובת חמצון S -2 -2e → S 0 │5

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, S -2 (H 2 S) - חומר מפחית

2KMnO 4 + 5H 2 S + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5S + K 2 SO 4 + 8H 2 O

משימה מספר 10

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KMnO 4 + KBr + H 2 SO 4 → MnSO 4 + Br 2 +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 תגובת הפחתה

2Br -1 -2e → Br 2 0 │5 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, Br -1 (KBr) - חומר מפחית

2KMnO 4 + 10KBr + 8H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Br 2 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O

משימה מספר 11

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

PH 3 + HClO 3 → HCl + ...

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Cl +5 + 6e → Cl -1 │4 תגובת הפחתה

Cl +5 (HClO 3) - חומר מחמצן, P -3 (H 3 PO 4) - חומר מפחית

3PH 3 + 4HClO 3 → 4HCl + 3H 3 PO 4

משימה מספר 12

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

PH 3 + HMnO 4 → MnO 2 +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 3e → Mn +4 │8 תגובת הפחתה

P -3 - 8e → P +5 │3 תגובת חמצון

Mn +7 (HMnO 4) - חומר מחמצן, P -3 (H 3 PO 4) - חומר מפחית

3PH 3 + 8HMnO 4 → 8MnO 2 + 3H 3 PO 4 + 4H 2 O

משימה מספר 13

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

NO + KClO +… → KNO 3 + KCl +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

תגובת הפחתת Cl +1 + 2e → Cl -1 │3

N +2 - 3e → N +5 │2 תגובת חמצון

Cl +1 (KClO) - חומר מחמצן, N +2 (NO) - חומר מפחית

2NO + 3KClO + 2KOH → 2KNO 3 + 3KClO + H 2 O

משימה מספר 14

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

PH 3 + AgNO 3 +… → Ag +… + HNO 3

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Ag +1 + 1e → Ag 0 │8 תגובת הפחתה

P -3 - 8e → P +5 │1 תגובת חמצון

Ag +1 (AgNO 3) - חומר מחמצן, P -3 (PH 3) - חומר מפחית

PH 3 + 8AgNO 3 + 4H 2 O → 8Ag + H 3 PO 4 + 8HNO 3

משימה מספר 15

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KNO 2 +… + H 2 SO 4 → I 2 + NO +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

N +3 + 1e → N +2 │ 2 תגובת הפחתה

2I -1 - 2e → I 2 0 │ 1 תגובת חמצון

N +3 (KNO 2) - חומר מחמצן, I -1 (HI) - חומר מפחית

2KNO 2 + 2HI + H 2 SO 4 → I 2 + 2NO + K 2 SO 4 + 2H 2 O

משימה מספר 16

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

Na 2 SO 3 + Cl 2 +… → Na 2 SO 4 +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

תגובת הפחתת Cl 2 0 + 2e → 2Cl -1 │1

Cl 2 0 - חומר מחמצן, S +4 (Na 2 SO 3) - חומר מפחית

Na 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O → Na 2 SO 4 + 2HCl

משימה מספר 17

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KMnO 4 + MnSO 4 + H 2 O → MnO 2 +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 תגובת הפחתה

Mn +2 - 2e → Mn +4 │3 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, Mn +2 (MnSO 4) - חומר מפחית

2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4

משימה מספר 18

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KNO 2 +... + H 2 O → MnO 2 +... + KOH

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 תגובת הפחתה

N +3 - 2e → N +5 │3 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, N +3 (KNO 2) - חומר מפחית

3KNO 2 + 2KMnO 4 + H 2 O → 2MnO 2 + 3KNO 3 + 2KOH

משימה מספר 19

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

Cr 2 O 3 +… + KOH → KNO 2 + K 2 CrO 4 +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

N +5 + 2e → N +3 │3 תגובת הפחתה

2Cr +3 - 6e → 2Cr +6 │1 תגובת חמצון

N +5 (KNO 3) - חומר מחמצן, Cr +3 (Cr 2 O 3) - חומר מפחית

Cr 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH → 3KNO 2 + 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O

משימה מספר 20

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

I 2 + K 2 SO 3 +… → K 2 SO 4 +… + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

I 2 0 + 2e → 2I -1 │1 תגובת הפחתה

S +4 - 2e → S +6 │1 תגובת חמצון

I 2 - חומר מחמצן, S +4 (K 2 SO 3) - חומר מפחית

I 2 + K 2 SO 3 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2KI + H 2 O

משימה מספר 21

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KMnO 4 + NH 3 → MnO 2 + N 2 +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 3e → Mn +4 │2 תגובת הפחתה

2N -3 - 6e → N 2 0 │1 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, N -3 (NH 3) - חומר מפחית

2KMnO 4 + 2NH 3 → 2MnO 2 + N 2 + 2KOH + 2H 2 O

משימה מספר 22

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

NO 2 + P 2 O 3 +… → NO + K 2 HPO 4 +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

N +4 + 2e → N +2 │2 תגובת הפחתה

2P +3 - 4e → 2P +5 │1 תגובת חמצון

N +4 (NO 2) - חומר מחמצן, P +3 (P 2 O 3) - חומר מפחית

2NO 2 + P 2 O 3 + 4KOH → 2NO + 2K 2 HPO 4 + H 2 O

משימה מספר 23

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KI + H 2 SO 4 → I 2 + H 2 S +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

S +6 + 8e → S -2 │1 תגובת הפחתה

2I -1 - 2e → I 2 0 │4 תגובת חמצון

S +6 (H 2 SO 4) - חומר מחמצן, I -1 (KI) - חומר מפחית

8KI + 5H 2 SO 4 → 4I 2 + H 2 S + 4K 2 SO 4 + 4H 2 O

משימה מספר 24

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

FeSO 4 +… + H 2 SO 4 →… + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 תגובת הפחתה

2Fe +2 - 2e → 2Fe +3 │5 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, Fe +2 (FeSO 4) - חומר מפחית

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5Fe 2 (SO 4) 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

משימה מספר 25

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

Na 2 SO 3 +… + KOH → K 2 MnO 4 +… + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 1e → Mn +6 │2 תגובת הפחתה

S +4 - 2e → S +6 │1 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, S +4 (Na 2 SO 3) - חומר מפחית

Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 2KOH → 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O

משימה מספר 26

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

H 2 O 2 +… + H 2 SO 4 → O 2 + MnSO 4 +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 תגובת הפחתה

2O -1 - 2e → O 2 0 │5 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, O -1 (H 2 O 2) - חומר מפחית

5H 2 O 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5O 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

משימה מספר 27

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 תגובת הפחתה

תגובת חמצון S -2 - 2e → S 0 │3

Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - חומר מחמצן, S -2 (H 2 S) - חומר מפחית

K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 3S + 7H 2 O

משימה מספר 28

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KMnO 4 + HCl → MnCl 2 + Cl 2 +… +…

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 תגובת הפחתה

2Cl -1 - 2e → Cl 2 0 │5 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, Cl -1 (HCl) - חומר מפחית

2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 2KCl + 8H 2 O

משימה מספר 29

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

CrCl 2 + K 2 Cr 2 O 7 +… → CrCl 3 +… + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1 תגובת הפחתה

Cr +2 - 1e → Cr +3 │6 תגובת חמצון

Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) - חומר מחמצן, Cr +2 (CrCl 2) - חומר מפחית

6CrCl 2 + K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 8CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

משימה מספר 30

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

K 2 CrO 4 + HCl → CrCl 3 +… +… + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Cr +6 + 3e → Cr +3 │2 תגובת הפחתה

2Cl -1 - 2e → Cl 2 0 │3 תגובת חמצון

Cr +6 (K 2 CrO 4) - חומר מחמצן, Cl -1 (HCl) - חומר מפחית

2K 2 CrO 4 + 16HCl → 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 4KCl + 8H 2 O

משימה מספר 31

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

KI +... + H 2 SO 4 → I 2 + MnSO 4 +... + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

Mn +7 + 5e → Mn +2 │2 תגובת הפחתה

2l -1 - 2e → l 2 0 │5 תגובת חמצון

Mn +7 (KMnO 4) - חומר מחמצן, l -1 (Kl) - חומר מפחית

10KI + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5I 2 + 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O

משימה מספר 32

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

FeSO 4 + KClO 3 + KOH → K 2 FeO 4 + KCl + K 2 SO 4 + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

תגובת הפחתת Cl +5 + 6e → Cl -1 │2

Fe +2 - 4e → Fe +6 │3 תגובת חמצון

3FeSO 4 + 2KClO 3 + 12KOH → 3K 2 FeO 4 + 2KCl + 3K 2 SO 4 + 6H 2 O

משימה מספר 33

באמצעות שיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה:

FeSO 4 + KClO 3 +… → Fe 2 (SO 4) 3 +… + H 2 O

קבע את חומר המחמצן והחומר המצמצם.

תגובת הפחתת Cl +5 + 6e → Cl -1 │1

2Fe +2 - 2e → 2Fe +3 │3 תגובת חמצון

Cl +5 (KClO 3) - חומר מחמצן, Fe +2 (FeSO 4) - חומר מפחית

6FeSO 4 + KClO 3 + 3H 2 SO 4 → 3Fe 2 (SO 4) 3 + KCl + 3H 2 O

משימה מספר 34

בשיטת האיזון האלקטרוני, כתוב את משוואת התגובה.

עם עלייה במצב החמצוןתהליך החמצון ממשיך, והחומר עצמו הוא גורם מפחית. עם ירידה במצב החמצון מתרחש תהליך ההפחתה, והחומר עצמו הוא חומר מחמצן.

השיטה המתוארת של השוואת ה-ORR נקראת "שיטת איזון מצב החמצון".

מתואר ברוב ספרי הלימוד בכימיה ונמצא בשימוש נרחב בפועל שיטת איזון אלקטרוניכדי להשוות ניתן להשתמש ב-ORP בתנאי שמצב החמצון אינו שווה למטען.

2. שיטת חצי תגובות.

באותם מקרים, כאשר התגובה מתרחשת בתמיסה מימית (המסה), כאשר עורכים משוואות, הן אינן יוצאות משינוי במצב החמצון של אטומים המרכיבים את החומרים המגיבים, אלא משינוי במטענים של חלקיקים אמיתיים, ש כלומר, הם לוקחים בחשבון את צורת קיומם של חומרים בתמיסה (יון פשוט או מורכב, אטום או מולקולה של חומר בלתי מומס או מתנתק במים).

במקרה הזהבעת יצירת משוואות יוניות של תגובות חיזור, יש להיצמד לאותו סימון שאומץ עבור משוואות יוניות בעלות אופי חליפין, כלומר: יש לכתוב תרכובות מסיסות גרועות, מעט מפורקות וגזים בצורה מולקולרית, ויונים שאינם משתנים. יש להוציא את המצב שלהם מהמשוואה... במקרה זה, תהליכי החמצון וההפחתה נרשמים בצורה של חצי תגובות נפרדות. לאחר השוואתם לפי מספר האטומים מכל סוג, מוסיפים את חצי התגובות, מכפילים כל אחת במקדם כזה שמשווה את השינוי במטען של חומר המחמצן והחומר המצמצם.

שיטת חצי התגובה משקפת בצורה מדויקת יותר את השינויים האמיתיים בחומרים בתהליך של תגובות חיזור ומקלה על ניסוח המשוואות של תהליכים אלו בצורה יונית-מולקולרית.

ככל שמאותו דבר ריאגנטיםניתן להשיג מוצרים שונים בהתאם לאופי המדיום (חומצי, אלקליין, נייטרלי), עבור תגובות כאלה בסכימה היונית, בנוסף לחלקיקים המבצעים את הפונקציות של חומר מחמצן וחומר מפחית, חלקיק המאפיין את התגובה של המדיום (כלומר, יון H+ או יון OH -, או מולקולה H 2 O).

דוגמה 5.בשיטת חצי תגובה, סדרו את המקדמים בתגובה:

KMnO 4 + KNO 2 + H 2 SO 4 ® MnSO 4 + KNO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.

פִּתָרוֹן.אנו כותבים את התגובה בצורה יונית, תוך התחשבות בכך שכל החומרים, למעט מים, מתפרקים ליונים:

MnO 4 - + NO 2 - + 2H + ® Mn 2+ + NO 3 - + H 2 O

(K + ו-SO 4 2 - נשארים ללא שינוי, ולכן הם אינם מצוינים בסכימה היונית). ניתן לראות מהסכמה היונית שחומר החמצון יון פרמנגנט(MnO 4 -) מומר ליון Mn 2+ ומשתחררים ארבעה אטומי חמצן.

בסביבה חומציתכל אטום חמצן שמשחרר חומר החמצון נקשר עם 2H + ליצירת מולקולת מים.

זה מרמז: MnO 4 - + 8H + + 5® Mn 2+ + 4H 2 O.

אנו מוצאים את ההבדל בין המטענים של המוצרים והריאגנטים: Dq = + 2-7 = -5 (הסימן "-" מציין שתהליך ההפחתה בעיצומו ו-5 מחובר לריאגנטים). עבור התהליך השני, ההמרה של NO 2 - ל-NO 3 -, החמצן החסר מגיע מהמים לחומר המצמצם, וכתוצאה מכך נוצר עודף של יוני Н +,במקרה זה, הריאגנטים מאבדים 2 :

NO 2 - + H 2 O - 2® NO 3 - + 2H +.

לפיכך, אנו מקבלים:

2 | MnO 4 - + 8H + + 5® Mn 2+ + 4H 2 O (הפחתה),

5 | NO 2 - + H 2 O - 2® NO 3 - + 2H + (חימצון).

מכפילים את איברי המשוואה הראשונה ב-2, והשנייה ב-5 ומוסיפים אותם, נקבל את המשוואה יון-מולקולרית של תגובה זו:

2MnO 4 - + 16H + + 5NO 2 - + 5H 2 O = 2Mn 2+ + 8H 2 O + 5NO 3 - + 10H +.

לאחר שהקטינו את החלקיקים הזהים בצד שמאל ובצד ימין של המשוואה, אנו מקבלים לבסוף את המשוואה יון-מולקולרית:

2MnO 4 - + 5NO 2 - + 6H + = 2Mn 2+ + 5NO 3 - + 3H 2 O.

באמצעות המשוואה היונית, אנו מרכיבים את המשוואה המולקולרית:

2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5KNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.

בסביבות אלקליות ונייטרליותאתה יכול להיות מונחה על ידי הכללים הבאים: במדיום אלקליין ונייטרלי, כל אטום חמצן המשתחרר על ידי המחמצן מתחבר עם מולקולת מים אחת, ויוצר שני יוני הידרוקסיד (2OH -), וכל אחד חסר הולך לחומר הפחת מ-2 OH - יונים ליצירת מולקולה אחת מים בתווך אלקליין, ובנייטרלי - מגיעים ממים עם שחרור יוני H + 2.

אםמשתתף בתגובת החיזור מי חמצן(H 2 O 2), יש צורך לקחת בחשבון את התפקיד של H 2 O 2 בתגובה מסוימת. ב-Н 2 О 2 החמצן נמצא במצב חמצון בינוני (-1), לכן, מי חמצן בתגובות חיזור מפגין דואליות חיזור. במקרים בהם H 2 O 2 הוא חומר מחמצן, חצי תגובות הן כדלקמן:

H 2 O 2 + 2H + + 2? ® 2H 2 O (סביבה חומצית);

H 2 O 2 +2? ® 2OH - (סביבה ניטרלית ובסיסית).

אם מי חמצן הוא חומר מפחית:

H 2 O 2 - 2? ® О 2 + 2Н + (סביבה חומצית);

H 2 O 2 + 2OH - - 2? ® O 2 + 2H 2 O (בסיסי ונייטרלי).

דוגמה 6.השווה את התגובה: KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® I 2 + K 2 SO 4 + H 2 O.

פִּתָרוֹן.אנו כותבים את התגובה בצורה יונית:

I - + H 2 O 2 + 2H + ® I 2 + SO 4 2 - + H 2 O.

אנו מרכיבים חצי תגובות, תוך התחשבות בכך ש-H 2 O 2 בתגובה זו הוא חומר מחמצן והתגובה ממשיכה במדיום חומצי:

1 2I - - 2 = I 2,

1 H 2 O 2 + 2H + + 2® 2H 2 O.

משוואה סופית: 2KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® I 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O.

ישנם ארבעה סוגים של תגובות חיזור:

1 . אינטרמולקולריתתגובות חיזור, שבהן משתנים מצבי החמצון של אטומי היסודות המרכיבים חומרים שונים. התגובות הנדונות בדוגמאות 2-6 הן מסוג זה.

2 . תוך מולקולריתגובות חיזור, שבהן מצב החמצון משתנה על ידי אטומים של יסודות שונים של אותו חומר. על פי מנגנון זה, תגובות של פירוק תרמי של תרכובות ממשיכות. למשל, בתגובה

Pb (NO 3) 2 ® PbO + NO 2 + O 2

משנה את מצב החמצון של חנקן (N +5 ® N +4) ואטום החמצן (O - 2 ® O 2 0), שנמצאים בתוך מולקולת Pb (NO 3) 2.

3. תגובות חמצון עצמי-ריפוי עצמי(חוסר פרופורציה, שינוי). במקרה זה, מצב החמצון של אותו יסוד גם עולה וגם יורד. תגובות חוסר פרופורציה אופייניות לתרכובות או יסודות של חומרים המתאימים לאחד ממצבי החמצון הביניים של היסוד.

דוגמה 7.באמצעות כל השיטות לעיל, השווה את התגובה:

פִּתָרוֹן.

א) שיטת איזון מצב חמצון.

הבה נקבע את מצבי החמצון של היסודות המשתתפים בתהליך החיזור לפני ואחרי התגובה:

K 2 MnO 4 + H 2 O ® KMnO 4 + MnO 2 + KOH.

מהשוואת מצבי החמצון עולה כי מנגן מעורב במקביל בתהליך החמצון, מעלה את מצב החמצון מ-+6 ל-+7, ובתהליך ההפחתה, מוריד את מצב החמצון מ-+6 ל-+4.2 Mn+6 ® Mn +7; Dw = 7-6 = +1 (תהליך חמצון, חומר מפחית),

1 Mn +6 ® Mn +4; Dw = 4-6 = -2 (תהליך הפחתה, חומר מחמצן).

מכיוון שבתגובה זו אותו חומר (K 2 MnO 4) פועל כחומר מחמצן וכחומר מפחית, מסוכמים המקדמים שלפניו. נכתוב את המשוואה:

3K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH.

ב) שיטת חצי תגובות.

תגובה זו מתרחשת בסביבה ניטרלית. אנו מתארים סכימת תגובה יונית, תוך התחשבות בכך ש-H 2 O הוא אלקטרוליט חלש, ו-MnO 2 הוא תחמוצת המסיסים בצורה גרועה במים:

MnO 4 2 - + H 2 O ® MnO 4 - + ¯MnO 2 + OH - .

אנו רושמים את חצאי התגובות:

2 MnO 4 2 - -? ® MnO 4 - (חמצון),

1 MnO 4 2 - + 2Н 2 О + 2? ® MnO 2 + 4OH - (הפחתה).

מכפלה במקדמים והוספת שתי חצי התגובות, נקבל את המשוואה היונית הכוללת:

3MnO 4 2 - + 2Н 2 О = 2MnO 4 - + MnO 2 + 4OH -.

משוואה מולקולרית: 3K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH.

במקרה זה, K 2 MnO 4 הוא גם חומר מחמצן וגם חומר מפחית.

4. תגובות חמצון-הפחתות תוך-מולקולריות, שבהן מתרחשת השוואת מצבי החמצון של אטומים של אותו יסוד (כלומר, ההפך מאלה שנחשבו בעבר), הן תהליכים חוסר פרופורציה(תמורה), למשל

NH 4 NO 2 ® N 2 + 2H 2 O.

1 2N - 3 - 6? ® N 2 0 (תהליך חמצון, חומר מפחית),

1 2N +3 + 6? ® N 2 0 (תהליך הפחתה, חומר חמצון).

הקשים ביותר הםתגובות חיזור, שבהן אטומים או יונים של אלמנט אחד, אלא של שניים או יותר, נתונים בו זמנית לחמצון או הפחתה.

דוגמה 8.באמצעות השיטות שלעיל, השווה את התגובה:

3 -2 +5 +5 +6 +2

As 2 S 3 + HNO 3 ® H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + NO.

18. תגובות חיזור (המשך 1)

18.5. ORP של מי חמצן

במולקולות של מי חמצן H 2 O 2, אטומי חמצן נמצאים במצב חמצון -I. זהו מצב חמצון בינוני ולא יציב ביותר של האטומים של יסוד זה; לכן, מי חמצן מפגין תכונות חמצון וגם מפחיתות.

פעילות החיזור של חומר זה תלויה בריכוז. בפתרונות נפוצים עם שבר מסהמי חמצן של 20% הוא חומר מחמצן חזק למדי; בתמיסות מדוללות, פעילות החמצון שלו פוחתת. תכונות ההפחתה של מי חמצן פחות אופייניות מאלו המחמצנות, ותלויות גם בריכוז.

מי חמצן - מאוד חומצה חלשה(ראה נספח 13), לפיכך, בתמיסות אלקליות חזקות, המולקולות שלה מומרות ליוני הידרופרוקסיד.

בהתאם לתגובת המדיום והאם מי חמצן הוא חומר מחמצן או גורם מפחית בתגובה זו, תוצרי האינטראקציה החיזור יהיו שונים. משוואות חצי התגובה עבור כל המקרים הללו מוצגות בטבלה 1.

שולחן 1

משוואות של חצי תגובות חיזור של H 2 O 2 בתמיסות

הבה נבחן דוגמאות של ORR בהשתתפות מי חמצן.

דוגמה 1. ערכו את משוואת התגובה המתקדמת בעת הוספת תמיסה של יודיד אשלגן לתמיסת מי חמצן מחומצת בחומצה גופרתית.

H 2 O 2 + 2H 3 O + 2I = 4H 2 O + I 2
H 2 O 2 + H 2 SO 4 + 2KI = 2H 2 O + I 2 + K 2 SO 4

דוגמה 2. כתבו את המשוואה לתגובה בין אשלגן פרמנגנט למי חמצן בתמיסה מימית מחומצת בחומצה גופרתית.

2MnO 4 + 6H 3 O + + 5H 2 O 2 = 2Mn 2 + 14H 2 O + 5O 2
2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5H 2 O 2 = 2MnSO 4 + 8H 2 O + 5O 2 + K 2 SO 4

דוגמה 3. ערכו את המשוואה לתגובה של מי חמצן עם נתרן יודיד בתמיסה בנוכחות נתרן הידרוקסיד.

3HO 2 + I = 3OH + IO 3
3NaHO 2 + NaI = 3NaOH + NaIO 3

מבלי לקחת בחשבון את תגובת הניטרול בין נתרן הידרוקסיד למי חמצן, משוואה זו כתובה לרוב כך:

3H 2 O 2 + NaI = 3H 2 O + NaIO 3 (בנוכחות NaOH)

אותה משוואה תתברר אם לא נלקחת בחשבון מיד (בשלב עריכת האיזון) היווצרות יוני הידרופרוקסיד.

דוגמה 4. כתבו את המשוואה לתגובה המתרחשת כאשר מוסיפים עופרת דו-חמצנית לתמיסת מי חמצן בנוכחות אשלגן הידרוקסיד.

עופרת דו-חמצנית PbO 2 היא חומר חמצון חזק מאוד, במיוחד בסביבות חומציות. מפחית בתנאים אלה, הוא יוצר יוני Pb 2. בסביבה בסיסית, במהלך הפחתת PbO 2, נוצרים יונים.

PbO 2 + H 2 O + HO 2 = + O 2

מבלי לקחת בחשבון את היווצרות יוני הידרופרוקסיד, המשוואה כתובה כך:

PbO 2 + H 2 O 2 + OH = + O 2 + 2H 2 O

אם, בהתאם לתנאי ההגדרה, תמיסת מי חמצן הנוספת הייתה בסיסית, יש לכתוב את המשוואה המולקולרית באופן הבא:

PbO 2 + H 2 O + KHO 2 = K + O 2

אם מוסיפים פתרון ניטרלי של מי חמצן לתערובת התגובה המכילה אלקלי, ניתן לכתוב את המשוואה המולקולרית מבלי לקחת בחשבון את היווצרות אשלגן הידרופרוקסיד:

PbO 2 + KOH + H 2 O 2 = K + O 2

בין תגובות החיזור, יש תגובות הפוגה (חוסר פרופורציה, חמצון עצמי-ריפוי עצמי).

דוגמה לתגובת שינוי שאתה מכיר היא התגובה של כלור עם מים:

Cl 2 + H 2 O HCl + HClO

בתגובה זו, מחצית מאטומי הכלור (0) מתחמצנים למצב חמצון + I, והחצי השני מופחת למצב חמצון –I:

הבה נרכיב בשיטה של ​​איזון יון אלקטרוני את המשוואה לתגובה דומה המתרחשת כאשר כלור מועבר דרך תמיסת אלקלית קרה, למשל, KOH:

2Cl 2 + 4OH = 2Cl + 2ClO + 2H 2 O

לכל המקדמים במשוואה זו יש מחלק משותף, לכן:

Cl 2 + 2OH = Cl + ClO + H 2 O
Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O

הפיכת כלור בתמיסה חמה מתנהלת בצורה שונה במקצת:

3Cl 2 + 6OH = 5Cl + ClO 3 + 3H 2 O
3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

ישנה חשיבות מעשית רבה לשינוי של דו תחמוצת החנקן במהלך התגובה שלו עם מים ( א) ועם תמיסות אלקליות ( ב):

תגובות דיסמוטציה מתרחשות לא רק בתמיסות, אלא גם כאשר חומרים מוצקים מחוממים, למשל, אשלגן כלורט:

4KClO 3 = KCl + 3KClO 4

דוגמה טיפוסית ויעילה מאוד ל-ORP תוך-מולקולרי היא התגובה של פירוק תרמי של אמוניום דיכרומט (NH 4) 2 Cr 2 O 7. בחומר זה, אטומי חנקן נמצאים במצב החמצון הנמוך ביותר שלהם (–III), ואטומי הכרום נמצאים ברמתם הגבוהה ביותר (+ VI). בטמפרטורת החדר, תרכובת זו יציבה למדי, אך כאשר היא מחוממת היא מתפרקת במהירות. במקרה זה, כרום (VI) עובר לכרום (III) - המצב היציב ביותר של הכרום, וחנקן (–III) - לחנקן (0) - גם המצב היציב ביותר. בהתחשב במספר האטומים ביחידת הנוסחה של משוואת האיזון האלקטרונית:

ומשוואת התגובה עצמה:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

דוגמה חשובה נוספת ל-ORP תוך-מולקולרי היא הפירוק התרמי של אשלגן פרכלוראט KClO 4. בתגובה זו, כלור (VII), כמו תמיד כשהוא פועל כחומר מחמצן, הופך לכלור (–I), ומחמצן חמצן (–II) לחומר פשוט:

ולכן, משוואת התגובה

KClO 4 = KCl + 2O 2

אשלגן כלורט KClO 3 מתפרק באופן דומה בחימום, אם הפירוק מתבצע בנוכחות זרז (MnO 2): 2KClO 3 = 2KCl + 3O 2

בהיעדר זרז, תגובת הדימוטציה ממשיכה.
קבוצת ה-ORPs התוך-מולקולריים כוללת גם את התגובות של פירוק תרמי של חנקות.
בדרך כלל, התהליכים המתרחשים בעת חימום חנקות הם די מסובכים, במיוחד במקרה של הידרטים גבישיים. אם מולקולות מים נשמרות בצורה חלשה בהידרט גבישי, אז בחימום חלש, החנקה מתייבשת [לדוגמה, LiNO 3. 3H 2 O ו-Ca (NO 3) 2 4H 2 O מתייבשים ל-LiNO 3 ו- Ca (NO 3) 2], אם המים קשורים חזק יותר [כמו, למשל, ב-Mg (NO 3) 2. 6H 2 O ו-Bi (NO 3) 3. 5H 2 O], אז מתרחשת מעין תגובה של "הידרוליזה תוך-מולקולרית" עם יצירת מלחים בסיסיים - הידרוקסיד חנקות, אשר, לאחר חימום נוסף, יכולים להפוך לחנקות תחמוצות (ו-(NO 3) 6), האחרון, בשעה יותר טמפרטורה גבוההמתפרקים לתחמוצות.

בחימום, חנקות מימיות יכולות להתפרק לניטריטים (אם הם קיימים ועדיין יציבים בטמפרטורה זו), וניטריטים יכולים להתפרק לתחמוצות. אם החימום מתבצע לטמפרטורה גבוהה מספיק, או שהתחמוצת המתאימה אינה יציבה (Ag 2 O, HgO), אז המתכת (Cu, Cd, Ag, Hg) יכולה להיות גם תוצר של פירוק תרמי.

תרשים מעט פשוט של הפירוק התרמי של חנקות מוצג באיור. 5.

דוגמאות לטרנספורמציות עוקבות המתרחשות כאשר חלק מהחנקות מתחממות (הטמפרטורות ניתנות במעלות צלזיוס):

KNO 3 KNO 2 K 2 O;

Ca (NO 3) 2. 4H 2 O Ca (NO 3) 2 Ca (NO 2) 2 CaO;

Mg (NO 3) 2. 6H 2 O Mg (NO 3) (OH) MgO;

Cu (NO 3) 2. 6H 2 O Cu (NO 3) 2 CuO Cu 2 O Cu;

Bi (NO 3) 3. 5H 2 O Bi (NO 3) 2 (OH) Bi (NO 3) (OH) 2 (NO 3) 6 Bi 2 O 3.

למרות המורכבות של התהליכים המתרחשים, כאשר עונים על השאלה מה יקרה בעת "סייד" (כלומר, בטמפרטורה של 400 - 500 מעלות צלזיוס) את החנקה המינית התואמת, הם מונחים בדרך כלל על ידי הכללים הפשוטים ביותר הבאים :

1) חנקות מהמתכות הפעילות ביותר (בסדרת המתחים - משמאל למגנזיום) מתפרקים לניטריטים;
2) חנקות של מתכות פחות פעילות (בטווח המתח - ממגנזיום ועד נחושת) מתפרקים לתחמוצות;
3) חנקות של המתכות הפחות פעילות (בסדרת המתחים - מימין לנחושת) מתפרקים למתכת.

בעת שימוש בכללים אלה, יש לזכור כי בתנאים כאלה
LiNO 3 מתפרק לתחמוצת,
Be (NO 3) 2 מתפרק לתחמוצת בטמפרטורה גבוהה יותר,
מ-Ni (NO 3) 2, בנוסף ל-NiO, ניתן להשיג גם Ni (NO 2) 2,
Mn (NO 3) 2 מתפרק ל-Mn 2 O 3,
Fe (NO 3) 2 מתפרק ל- Fe 2 O 3;
מ Hg (NO 3) 2, בנוסף לכספית, ניתן לקבל גם את התחמוצת שלה.

הבה נשקול דוגמאות טיפוסיות לתגובות הקשורות לשלושת הסוגים הללו: