Электрон баланс усули: 13 208 саволдан атиги 28,8 фоизи тўғри

Қисқача жавоб. Оксидланиш-қайтарилиш реаксияси электрон баланс усули билан тенглаштирилади: аввал ҳар элемент устига оксидланиш даражаси қўйилади, даражаси ўзгарган иккита элемент ажратилади, берилган ва олинган электронлар сони энг кичик умумий каррали орқали тенглаштирилади, чиққан икки сон коэффициент бўлиб тенгламага кўчирилади, охирида металл, кислота қолдиғи, водород ва кислород санаб текширилади. Хатонинг каттаси охирги қадамда эмас, биринчи қадамда — даражани қўйишда кетади.

TestMakon базасида оксидланиш-қайтарилиш реаксиялари бўйича 13 208 та савол ишланган ва улардан 3 803 таси, яъни 28,8 фоизи тўғри ечилган. Сунъий интеллект таҳлили бу мавзуни 937 марта айни бир ўқувчининг заиф мавзуси деб белгилаган. Кимё миллий сертификати имтиҳони эса 27-сентабр куни — бугундан 29 кун кейин, иккинчи сессия 22-ноябр. Рўйхатдан ўтиш my.gov.uz орқали, тўлов 1-сентабрдан 594 000 сўм. Саналар ва формат кимё сертификати саҳифасида тўлиқ ёзилган.

Кимёда энг паст натижа қайси мавзуда?

Кимёда иккита мавзу бошқалардан аниқ ажралиб туради: ҳисоблаш масалалари ва оксидланиш-қайтарилиш реаксиялари. Иккаласида ҳам тўғри жавоб улуши 29 фоизга етмайди. Таққослаш учун бошқа фанларнинг энг заиф мавзуларини ҳам қўшдик.

Жадвалдаги рақамлар битта хулосага олиб келади: 28–29 фоиз — бу тўрт вариантли тестда тасодифан белгилаш натижасидан (25 фоиз) атиги уч-тўрт фоизга юқори. Яъни ўқувчиларнинг катта қисми бу саволларни ечмаяпти, тахмин қиляпти. Математикадаги тенгсизликлар ва тригонометрия мавзуларида ҳам худди шундай манзара чиққан эди.

Фарқи шундаки, тенгсизликларда савол тури жуда хилма-хил, оксидланиш-қайтарилишда эса йўқ. Бизнинг банкдаги саволларнинг аксарияти тўртта қолипдан чиқади: коэффициентни топинг, оксидловчи ёки қайтарувчини кўрсатинг, оксидланиш даражаси неча бирликка ўзгарди, реаксия қайси турга мансуб. Яъни тўртта қолипни ёпган ўқувчи мавзунинг катта қисмини ёпади.

Оксидланиш даражаси: етти қоида ва уларнинг тартиби

Оксидланиш даражаси — атомга шартли равишда ёзиб қўйиладиган заряд. У электронлар тўлиқ ўтган деб фараз қилинганда ҳисобланади. Қоидалар кетма-кет қўлланилади: юқоридагиси пастдагисидан кучли.

Тартиб муҳим. Масалан OF2 да кислород ҳам, фтор ҳам бор. Фтор қоидаси кучлироқ: Ф = −1, иккитаси −2 беради, молекула нейтрал, демак кислород +2. Агар «кислород ҳар доим −2» деган қоидадан бошланса, жавоб нотўғри чиқади.

Амалий усул: даражани элемент устига ручка билан ёзиб чиқинг. Бир дақиқа кетади, лекин бутун ечим шу бир дақиқага боғлиқ. Имтиҳонда вақт тежаш учун бу қадамни ташлаб кетган ўқувчи кейин коэффициентни икки марта қайта ҳисоблайди.

Уч типик хато: пероксид, мураккаб ион ва муҳит кислотаси

Биринчи хато — пероксидда кислороднинг даражасини ҳам −2 деб олиш. Банк саволи: 2На + О2 = На2О2 жараёнида нима содир бўлади? На2О2 — пероксид, ундаги кислород −1. Натрий 0 дан +1 га чиқади, иккита натрий 2 та электрон беради; кислороднинг икки атоми 0 дан −1 га тушади ва айнан 2 та электрон олади. Баланс тўғри. Агар кислородни −2 деб олсангиз, икки атом 4 та электрон талаб қилади ва тенглама ёпилмайди — ўқувчи шу ерда «реаксия оксидланиш-қайтарилиш эмас» деган нотўғри хулосага келади.

Иккинчи хато — мураккаб иондаги элементнинг даражасини ионнинг заряди билан алмаштириш. Банк саволи: СлО4− иони Сл− ионига айланса, хлорнинг оксидланиш даражаси неча бирликка ўзгаради? Кўпчилик СлО4− ни кўриб «хлор −1» деб ёзади ва жавобни 0 деб беради. Тўғри ҳисоб: х + 4(−2) = −1, демак х = +7. Сл− да хлор −1. Ўзгариш +7 дан −1 гача, яъни 8 бирлик. Хлор 8 та электрон олади.

Учинчи хато — муҳит учун сарфланган кислотани ҳам электрон балансга қўшиш. Бу хато коэффициентлар тўғри чиққанидан кейин, тенгламани якунлашда кетади. Қуйида шу ҳолат алоҳида мисолда кўрсатилган.

Оксидловчи билан қайтарувчини қандай фарқлайсиз?

Таърифни чалкаштирмасликнинг битта йўли бор: оксидловчи электрон олади ва ўзи қайтарилади, қайтарувчи электрон беради ва ўзи оксидланади. Яъни модда номи унинг бошқасига қилган ишини билдиради, ўзига бўлганини эмас. Тест саволларида энг кўп йиқиладиган жой шу: «қайтарилиш маҳсулотини кўрсатинг» деб сўралса, жавоб оксидловчидан ҳосил бўлган модда бўлади.

Банк саволи: Су + Ҳ+ + NO3− = Су2+ + NO + Ҳ2О реаксиясида қайтарилиш маҳсулотини кўрсатинг. Бу ерда азот +5 дан +2 га тушди, яъни қайтарилди. Демак қайтарилиш маҳсулоти — NO. Мис эса 0 дан +2 га чиқди, у оксидланиш маҳсулоти беради: Су2+.

Иккинчи таянч — қайси модда қайси ролни ўйнашини ёдда сақлаш. Улар кўп эмас, имтиҳон саволларида айланиб юрадиган рўйхат қуйидагича.

Элемент энг юқори даражасида бўлса фақат оксидловчи бўла олади (масалан азот +5, олтингугурт +6), энг паст даражасида бўлса фақат қайтарувчи (азот −3, олтингугурт −2), оралиқ даражада бўлса иккаласи ҳам бўла олади. Шу битта қоида «қайси модда оксидловчи бўла олмайди» туридаги саволларни ёпади.

Электрон баланс беш қадамда: Ҳ2С + HNO3 мисолида

Банк саволи айнан шу тенгламадан: Ҳ2С + HNO3 = Ҳ2SO4 + NO + Ҳ2О реаксиясида оксидловчи олдидаги коэффициентни топинг.

1-қадам. Даражаларни қўямиз. Ҳ2С да олтингугурт −2 (водород +1, иккитаси +2, йиғинди 0). HNO3 да азот +5 (водород +1, учта кислород −6). Ҳ2SO4 да олтингугурт +6. NO да азот +2. Ҳ2О да ҳеч нима ўзгармайди.

2-қадам. Ўзгарганларни ажратамиз. Олтингугурт −2 дан +6 га чиқди — 8 та электрон берди, демак у қайтарувчи. Азот +5 дан +2 га тушди — 3 та электрон олди, демак у оксидловчи.

3-қадам. Электронларни тенглаштирамиз. 8 ва 3 сонларининг энг кичик умумий карралиси 24. Демак олтингугурт учун коэффициент 24 : 8 = 3, азот учун 24 : 3 = 8.

4-қадам. Коэффициентларни кўчирамиз. 3Ҳ2С + 8HNO3 = 3Ҳ2SO4 + 8NO + Ҳ2О.

5-қадам. Водород ва кислородни санаймиз. Чапда водород 3·2 + 8·1 = 14 та. Ўнгда Ҳ2SO4 да 3·2 = 6 та, қолгани сувга кетади: 14 − 6 = 8, яъни 4 та Ҳ2О. Якуний тенглама: 3Ҳ2С + 8HNO3 = 3Ҳ2SO4 + 8NO + 4Ҳ2О. Кислород билан текширамиз: чапда 8·3 = 24, ўнгда 3·4 + 8·1 + 4·1 = 24. Тенг.

Саволнинг жавоби: оксидловчи — HNO3, унинг олдидаги коэффициент 8.

Фосфор нитрат кислота билан қандай тенглаштирилади?

Иккинчи банк саволи: П + HNO3 + Ҳ2О = NO + Ҳ3PO4 реаксиясида фосфор олдидаги коэффициентни аниқланг. Бу тенгламанинг қийинлиги шундаки, чап томонда сув ҳам турибди ва ўқувчи уни ҳам балансга қўшишга уринади.

Фосфор эркин ҳолда, демак даражаси 0. Ҳ3PO4 да фосфор +5 (учта водород +3, тўртта кислород −8). Яъни фосфор 5 та электрон беради. Азот HNO3 да +5, NO да +2 — 3 та электрон олади. Энг кичик умумий каррали 15: фосфор учун 15 : 5 = 3, азот учун 15 : 3 = 5.

3П + 5HNO3 + Ҳ2О = 5NO + 3Ҳ3PO4. Энди водородни санаймиз: ўнгда 3·3 = 9 та, чапда кислотадан 5 та келади, етишмаган 4 таси сувдан — демак 2 та Ҳ2О. Якуний: 3П + 5HNO3 + 2Ҳ2О = 5NO + 3Ҳ3PO4. Кислородни текширамиз: чапда 5·3 + 2·1 = 17, ўнгда 5·1 + 3·4 = 17. Тенг. Жавоб: фосфор олдидаги коэффициент 3.

Диққат қилинг: сув электрон балансда умуман қатнашмади. Унинг коэффициенти балансдан эмас, водород саноғидан чиқди. Бу қоида барча шундай тенгламаларда ишлайди — даражаси ўзгармаган модда балансга кирмайди.

Нега КМнО4 га айнан 16 та ҲСл керак?

Бу — мавзунинг энг кўп хато кетадиган тенгламаси ва учинчи типик хатонинг айнан ўзи. Реаксия: КМнО4 + ҲСл = КСл + МнСл2 + Сл2 + Ҳ2О.

Марганес +7 дан +2 га тушади — 5 та электрон олади. Хлор −1 дан 0 га чиқади — битта атом 1 та электрон беради, Сл2 молекуласи 2 та. Энг кичик умумий каррали 10: марганес учун 10 : 5 = 2, хлор учун 10 та атом, яъни 5 та Сл2.

Шу ерда кўпчилик тўхтайди ва «демак 10 та ҲСл керак» деб ёзади. Лекин хлорид кислотанинг ҳаммаси оксидланмайди: бир қисми туз ҳосил қилиш учун сарфланади. Санаймиз: 2 та КСл да 2 та хлор, 2 та МнСл2 да 4 та хлор — жами 6 та хлор тузга кетди. Улар оксидланмади, даражаси −1 бўлиб қолди. Умумий хлор: 10 (оксидланган) + 6 (тузда) = 16.

2КМнО4 + 16ҲСл = 2КСл + 2МнСл2 + 5Сл2 + 8Ҳ2О. Текширамиз: калий 2 = 2, марганес 2 = 2, хлор чапда 16, ўнгда 2 + 4 + 10 = 16, водород 16 = 16, кислород 8 = 8. Ҳаммаси тенг.

Худди шу қоида бихроматда ҳам ишлайди: К2Ср2О7 + 14ҲСл = 2КСл + 2СрСл3 + 3Сл2 + 7Ҳ2О. Бу ерда хром +6 дан +3 га тушади, иккита хром 6 та электрон олади, 6 та хлор оксидланиб 3 та Сл2 беради, яна 8 та хлор тузга кетади (2 КСл + 2 СрСл3), жами 14.

Қоида: агар оксидловчи металл туз шаклида қолса, кислотанинг коэффициенти балансдаги сондан катта бўлади. Баланс фақат оксидланган қисмни беради, қолганини катион саноғи беради.

Ион-электрон усули: муҳит қандай ҳисобга олинади

Эритмадаги реаксияларда электрон балансдан кўра ион-электрон (ярим реаксия) усули тезроқ ишлайди, чунки у муҳитни ўзи ҳисобга олади. Сертификатнинг очиқ жавобли саволларида шу усул кутилади.

Иккита ярим реаксия алоҳида ёзилади ва ҳар бирида атомлар сув, водород иони ёки гидроксид иони билан тенглаштирилади. Кислотали муҳитда етишмаган кислород Ҳ2О дан олинади, ортиқча водород Ҳ+ га ўтади; ишқорий муҳитда эса OH− ишлатилади.

Мисол: МнО4− иони кислотали муҳитда Мн2+ га қайтарилади. Чап томонда 4 та кислород бор, ўнг томонда йўқ — демак улар сувга кетади: МнО4− + 8Ҳ+ + 5э− = Мн2+ + 4Ҳ2О. Текширинг: заряд чапда (−1) + (+8) + (−5) = +2, ўнгда +2. Тенг.

Иккинчи ярим реаксия, масалан темир (II) нинг оксидланиши: Фе2+ − 1э− = Фе3+. Электронларни тенглаштириш учун уни 5 га кўпайтирамиз ва иккаласини қўшамиз: МнО4− + 8Ҳ+ + 5Фе2+ = Мн2+ + 4Ҳ2О + 5Фе3+.

Бу усулнинг устунлиги шундаки, муҳит учун сарфланган кислота коэффициенти ўз-ўзидан чиқади — юқорида КМнО4 мисолида қўлда санаган 6 та хлорни бу ерда санаш керак эмас.

Реаксия турини қандай аниқлайсиз?

Банкдаги саволларнинг тўртдан бири коэффициент эмас, тур сўрайди. Турлар тўртта ва уларни ажратиш қоидаси оддий: оксидловчи билан қайтарувчи битта моддадами ёки иккита моддада, битта элементми ёки иккита элемент.

Банк саволи: аммоний нитритнинг парчаланиш реаксияси қайси турга мансуб? NH4NO2 да азот икки хил даражада туради: аммоний қисмида −3, нитрит қисмида +3. Иккаласи ҳам Н2 даги 0 даражага келади — бири кўтарилади, бири тушади. Бу конпропорсияланиш (баъзи дарсликларда «ўз-ўзидан оксидланиш-қайтарилишнинг тескариси» дейилади).

Яна бир банк саволи шу моддадан: аммоний нитрит таркибидаги азот атомларининг оксидланиш даражаси йиғиндисини топинг. Жавоб: (−3) + (+3) = 0. Ўқувчилар бу ерда «азот битта элемент, демак битта даража» деб ўйлаб, −3 ёки +3 деб жавоб беради.

Азот (IV)-оксидининг сув билан реаксияси диспропорсияланишга мисол: 2NO2 + Ҳ2О = HNO3 + HNO2. Битта азот +4 дан +5 га ҳам, +3 га ҳам кетади — натижада эритмада икки хил кислота бўлади.

Эквивалент масса ва электролиз саволлари

Банк саволи: НаНО2 = НаНО3 жараёнида қайтарувчининг эквивалент массасини аниқланг. Бу ерда иккита қадам бор. Биринчиси — қайтарувчини топиш: азот +3 дан +5 га чиқмоқда, демак электрон бермоқда, демак НаНО2 қайтарувчи. Иккинчиси — неча электрон берганини санаш: 2 та.

Эквивалент масса = моляр масса / берилган электронлар сони. М(НаНО2) = 23 + 14 + 2·16 = 69 г/мол. Эквивалент масса = 69 : 2 = 34,5 г/мол. Энг кўп учрайдиган хато — моляр массани реаксиядаги коэффициентга бўлиш ёки валентликка бўлиш. Бўлувчи фақат электронлар сони бўлади.

Электролиз саволларида эса Фарадей қонуни ишлайди: м = М·И·т / (н·Ф), бу ерда Ф = 96 500 Кл/мол, н — электронлар сони. Банк саволи: мис (II) сулфат эритмасидан 19 300 с давомида 1,25 А ток ўтказилса, катодда қанча мис ажралади? Мис Су2+ дан Су га ўтади, н = 2, М = 64 г/мол. м = 64 · 1,25 · 19 300 / (2 · 96 500) = 8 г. Бу ерда ҳам асосий хато н ни 1 деб олишда.

Ўзингизни текширинг: олти савол

Ҳар бирига бир дақиқадан кўп вақт кетмасин. Жавоблар пастда.

1. Ҳ2О2 даги кислороднинг оксидланиш даражаси қанча?
2. НаҲ даги водороднинг оксидланиш даражаси қанча?
3. Ср2О7 2− ионида хромнинг оксидланиш даражаси қанча?
4. 3П + 5HNO3 + 2Ҳ2О = 5NO + 3Ҳ3PO4 тенгламасида ўнг томондаги коэффициентлар йиғиндиси чап томондагидан қанчага фарқ қилади?
5. 2КСлО3 = 2КСл + 3О2 қайси турдаги оксидланиш-қайтарилиш реаксияси?
6. МнО4− иони Мн2+ га айланса, марганес неча электрон олади?

Жавоблар. 1) −1, чунки Ҳ2О2 пероксид. 2) −1, чунки натрий металл, гидридда водород манфий. 3) +6: 2х + 7(−2) = −2, демак 2х = 12. 4) Чапда 3 + 5 + 2 = 10, ўнгда 5 + 3 = 8, фарқ 2. 5) Ички молекуляр: хлор +5 дан −1 га тушади, кислород −2 дан 0 га чиқади, иккаласи ҳам битта моддада. 6) МнО4− да х + 4(−2) = −1, х = +7; +7 дан +2 гача 5 та электрон.

Бештадан камига тўғри жавоб бердингизми — мавзуни оксидланиш даражаси қоидаларидан қайта бошланг, коэффициентдан эмас.

Имтиҳонгача 29 кун: нимадан бошлаш керак

Кимё сертификатида қисқа очиқ жавобли саволлар бор: вариант танланмайди, жавоб сон шаклида ёзилади. Оксидланиш-қайтарилиш мавзуси айнан шу форматга тушади — коэффициент, электронлар сони, эквивалент масса. Вариант танлаш йўқ, демак тахмин қилиш ҳам йўқ.

Уч кунлик режа: биринчи кун — оксидланиш даражаси қоидалари ва истиснолар (пероксид, гидрид, OF2, мураккаб ион), юқоридаги иккинчи ва учинчи жадвал ёд олингунча; иккинчи кун — электрон баланснинг беш қадами, камида ўнта тенглама қўлда тенглаштирилади; учинчи кун — реаксия турлари ва эквивалент масса. Сўнг кимё бўйича сертификат форматидаги вариантларни ишлаб кўринг — базада 13 та вариант ва 414 та савол бор.

Сертификат ДТМ балларига қандай айланишини миллий сертификат қандай ишлайди саҳифасидан кўринг: кимё 1-фан бўлган йўналишларда А даражали сертификат 93 балл, 2-фан бўлган тиббиёт йўналишларида 63 балл беради.

Манба: TestMakon савол базаси ва ўқувчилар натижалари кесими, 2026-йил 29-август ҳолатига (13 208 та ишланган савол, 1 059 нафар ўқувчи); имтиҳон санаси ва тўлов миқдори — Билим ва малакаларни баҳолаш агентлиги эълони асосида.