КҮРДЕЛІ ОРГАНИКАЛЫҚ ЗАТТАРДЫҢ ТОТЫҒУ-ТОТЫҚСЫЗДАНУ РЕАКЦИЯЛАРЫН ТЕҢЕСТІРУДІҢ ЗАҢДЫЛЫҚТАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ

АҢДАТПА

Мақала 1,2-диэтилбензолдың фтал қышқылына қышқылдық ортада калий перманганатының қатысында тотығуын теңестірудің әдіс-тәсілдерін зерттеуге арналады. Мақалада органикалық күрделі заттардың тотығу-тотықсыздану реакцияларын теңестірудің электрондық теңестіру және электронды-иондық теңестіру әдістерінен бөлек үшінші жаңа теңестіру әдісі ұсынылады.

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена изучению законов и методов выравнивания окисления 1,2-диэтилбензола до фталевой кислоты в присутствии перманганата калия в кислой среде. В статье предлагается третий новый метод выравнивания, отличный от методов электронного баланса и электронно-ионного баланса для выравнивания окислительно-восстановительных реакций органических сложных веществ.

Кілт сөздер: тотығу-тотықсыздану реакциялары, тотықтырғыш, тотықсыздандырғыш, теңестіру, электрондардың тасымалдануы.

Ключевые слова: окислительно-восстановительные реакции, окислитель, восстановитель, выравнивание, перенос электронов.

Кіріспе. Тотығу-тотықсыздану реакциялары электрондардың электронды донордан (тотықсыздандырғыштан) электронды акцепторға (тотықтырғышқа) ауысуын қамтиды. Содан кейін электронды донор/тотықсыздандырғыш тотығады, ал электронды акцептор/тотықтырғыш тотықсызданады. Электрондардың тасымалдануы энергияның тасымалдануымен байланысты және Жердегі тіршіліктің көпшілігінің негізін құрайды. Гетеротрофтар, соның ішінде адамдар, органикалық заттарды (донор электронды) пайдаланады және оны электронды акцептормен (оттегімен) біріктіріп, тыныс алу және энергияны сақтау мен организмнің дамуы үшін пайдаланады. Кейбір микробтар(мысалы, химолито(авто)трофтары) акцепторға (оттегі, металл оксидтері немесе сульфат) электрондарды беру кезінде энергия алу үшін пирит (FeS₂) сияқты минералдарды немесе метан (CH₄) сияқты тотықсызданған газдарды электрон доноры ретінде пайдаланады. Тотықсызданған заттардың (органикалық заттардың, темір сульфидінің) атмосфералық оттегіге (тотығу-тотықсыздану) әсер етуі электрондардың тасымалдануын (тотығуын) ғана емес, сонымен қатар протондардың бөлінуін де тудырады.

Негізгі бөлім. 1,2-диэтилбензолдың фтал қышқылына қышқылдық ортада калий перманганатының қатысында тотығу реакциясы:

Екінші, электронды-иондық баланс әдісі:

Үшінші, жаңа теңестіру әдісі:

Үшінші әдістің ерекшелігі, теория жүзінде 1,2-диэтилбензолдағы көміртек атомдарының тотығу дәрежелері әртүрлі (-1, -2, -3). Алайда бензол сақинасында электрондар барлық көміртек атомдарына бірдей делокализацияланған. Яғни резонанстық күйде болып табылады. Жоғарыда көрсетілген үшінші әдісте де, көміртек атомдарының тотығу дәрежелері әрбір көміртек атомына бірдей делокализацияланған. Бұл резонанс теориясын сақтайтын әдіс болып табылады.

Қорытынды. Aлғашқы екі әдіс: электрондық баланс, электронды-иондық баланс әдістері бейорганикалық және органикалық тотығу-тотықсыздану реакциялары үшін өте тиімді әдістер болып табылады. Ал, үшінші әдістің артықшылығы күрделі органикалық қосылыстардағы көміртек атомдарының тотығу дәрежелері барлық молекулаға бірдей делокализацияланған. Бұл резонанс теориясын қуаттайтын бірден-бір тотығу-тотықсыздану әдісі болып табылады. Үшінші әдістің электрондық баланс әдісінен артықшылығы: электрондық баланс әдісінде әрбір көміртек атомының жеке тотығу дәрежелері бар, олардың тотығу дәрежелерінің орындарын қателесіп ауыстырып алу реакция теңдеуінің бұрыстығына алып келеді. Ал, үшінші әдісте көміртек атомдарының тотығу дәрежелері ортақ болғандықтан, бұндай қиындықтың орын алуына жол бермейді.

Әдебиеттер тізімі:

1. Дүйсебаев, Қ. Ә. Органикалық химия: Оқу құралы – Алматы, 2022.
2. Michael B. Smith March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 8th Edition. – 2019. – P.1703-1707.
3. Middelburg, J.J. Redox Equilibria. In: Thermodynamics and Equilibria in Earth System Sciences: An Introduction. SpringerBriefs in Earth System Sciences. Springer, Cham. – 2024. – P.77-79.
4. Reinhard Bruckner Advanced Organic Chemistry: Reaction Mechanisms – Elsevier, 2002. – P.545-548,576.