Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

ПРИМЕР 2.

H₂SO₄     максимальная степень окисления серы (+6):    только окислитель

H₂S      минимальная степень окисления серы (-2):      только восстановитель

H₂SО₃     промежуточная степень окисления серы (+4):  и окислитель, и восстановитель.

Для окислительно-восстановительных реакций, протекающих в водных растворах используют метод ионно-электронных уравнений ( рассмотрим на примере реакции бихромата калия с нитритом натрия в кислой среде ).

Метод ионно-электронных уравнений включает следующий порядок составления уравнений:

1) записываем схему реакции в молекулярной форме:

                   K₂Cr₂O₇ + NaNO₂ + H₂SO₄ ® Cr₂(SO₄)₃ + NaNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

2) составляем схему реакции в ионно-молекулярной форме по общим правилам ( сильные электролиты записываем в виде ионов, слабые электролиты, газы и осадки - в виде молекул ):

           2K⁺ + Cr₂O₇^2- + Na⁺ + NO₂^- + 2H⁺ + SO₄^2- ® 2Cr³⁺ + 3SO₄^2- + Na⁺ + NO₃^- + 2K⁺ + SO₄^2- + H₂O

3) определяем элементы, изменяющие степени окисления, из ионно-молекулярной схемы реакции выписываем частицы ( выделены ), содержащие атомы этих элементов ( т.е. окислитель и восстановитель ) и составляем схемы отдельно процессов окисления и восстановления:

                                Cr₂O₇^2-      ®  2 Cr³⁺

                                NO₂^-         ®  NO₃^-

4) составляем уравнения отдельно процессов окисления и восстановления, пользуясь следующими правилами:

для реакциив кислой среде: в ту часть уравнения, которая содержит меньшее число атомов кислорода, прибавляем эквивалентное число молекул воды, в противоположную часть - удвоенное количество ионов Н⁺;

для реакции в щелочной ( и нейтральной ) среде: в ту часть уравнения, которая содержит меньше атомов кислорода, прибавляем ионы ОН^- из расчета два иона ОН^- на каждый недостающий атом кислорода , в противоположную часть - вдвое меньшее количество молекул воды;

в рассматриваемом случае реакция идет в кислой среде, поэтому получаем:

               Cr₂O₇^2- + 14 H⁺        ®  2Cr³⁺ + 7 H₂O

               NO₂^-       + H₂O    ®  NO₃^-  + 2 H⁺

5) рассчитываем суммарный заряд левых и правых частей уравнений и прибавляем необходимое количество электронов в соответствующую часть уравнения с тем, чтобы суммарное число и знак электрических зарядов слева и справа от знака равенства в каждом уравнении были равны:

                                                      +12                                              + 6 

      х 1     Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 6 е^- =  2 Cr³⁺ + 7 H₂O                  восстановление

      х 3     NO₂^-       + H₂O       =  NO₃^-  + 2 H⁺ + 2 е^-           окисление

                                                    - 1                                                +1

6) подбираем наименьшие коэффициенты для полученных уравнений, руководствуясь тем, что общее число электронов, отдаваемых восстановителем, должно быть равно числу электронов, присоединяемых окислителем; с учетом этих коэффициентов складываем полученные уравнения:

             Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 3 NO₂^-     + 3 H₂O = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O + 3 NO₃^-  + 6 H⁺

7) производим сокращение одинаковых членов в левой и правой частях уравнения, при этом получаем сокращенное ионное уравнение заданной реакции:

                                  Cr₂O₇^2- + 8 H⁺ + 3 NO₂^- = 2 Cr³⁺ + 4 H₂O + 3 NO₃^-

8) по полученному ионному уравнению составляем молекулярное уравнение реакции ( расставляем коэффициенты в исходном молекулярном уравнении ):

              K₂Cr₂O₇  + 3 NaNO₂  + 4 H₂SO₄  =  Cr₂(SO₄)₃  + 3 NaNO₃  +  K₂SO₄  + 4 H₂O

9) проверяем правильность полученных коэффициентов; рекомендуется делать проверку "по кислороду" ( число атомов кислорода в правой и левой частях уравнения должно быть одинаково ).

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры