echilibru și ion-electron metodă electronică metoda (metoda jumătate de reacție)

Specificitatea multor IAD este că în pregătirea ecuațiile lor de selecție determină coeficienți de dificultate. Pentru a facilita selectarea ratelor mai frecvent metoda de echilibru electronic și metoda ion-electron (metoda jumătate de reacție) utilizate. Luați în considerare aplicarea fiecăreia dintre aceste metode în exemple.

Metoda Electronic Balance

Ea se bazează pe următoarea regulă. numărul total de electroni emanate-reducere atomi ar trebui să se potrivească cu numărul total de electroni care ia-oxidanți atomi.

Ca un exemplu, ia în considerare în procesul de elaborare reacția OVR de sulfit de sodiu, cu permanganat de potasiu în mediu acid.

  1. În primul rând, trebuie să creați o schemă de reacție: material de înregistrare la începutul și la sfârșitul reacției, având în vedere că într-un mediu acid MnO4 - este redus la Mn 2+ (vezi diagrama.):
  1. Apoi, defini care dintre compușii sunt oxidare și de reducere; găsi gradul lor de oxidare, la începutul și la sfârșitul reacției:

Din diagramele de mai sus este clar că, în timpul reacției este o creștere a gradului de oxidare sulf 4 la 6, astfel, S 4 dă 2 este un reducator de electroni. Gradul de oxidare a manganului redus 7-2, adică, Mn +7 5 recepționează electroni și este un oxidant.

  1. Noi compune ecuația electronică și de a găsi coeficienții de oxidare și de agenți de reducere.

S 4 - 2e - = S 6 | proces de oxidare 5 reducătorului

Mn +7 + 5e - = Mn + 2 | 2 agent de oxidare, procesul de recuperare

Că numărul de electroni eliberați de către un agent de reducere, este egal cu numărul de electroni acceptat reducătorului necesare:

  • Numărul de electroni eliberați printr-un raport agent de aprovizionare reducător, înainte de oxidant.
  • Numărul de electroni acceptat raportul de alimentare cu oxidant pentru agentul de reducere.

Astfel, electronii 5 luate oxidant Mn +7. Coeficientul stabilit înaintea agentului reducător și 2 electroni, pentru a da un coeficient de reducere S 4, înainte de comburant:

  1. În plus, este necesar să se egalizeze numărul atomilor de elemente care nu se modifică gradul de oxidare, în ordinea numărului de atomi metalici de cantitatea resturilor acide ale moleculelor de fluid (acide sau alcaline). La ultima numărătoare numărul de molecule de apă formate.

Deci, în cazul nostru, numărul de atomi de metal în partea dreaptă și stângă ale acestora.

În funcție de numărul de reziduuri acide în partea dreaptă a ecuației pentru a găsi acidul coeficientul.

Reacția rezultată produce reziduuri de acid 8 SO4 2-. 5 din care - prin conversia 5SO3 2- → 5SO4 2-. și 3 - datorită moleculelor de acid sulfuric 8SO4 2- - 2- 5SO4 = 3SO4 2-.

Astfel, acidul sulfuric trebuie luat trei molecule:

  1. De asemenea, se constată că coeficientul de apă în funcție de numărul de ioni de hidrogen într-un acid cantitate luată

6H + + 3O -2 = 3H2O

Forma finală a ecuației este după cum urmează:

Un indiciu că factorii sunt în ordinea corectă este egal cu numărul de atomi din fiecare element de pe ambele părți ale ecuației.

Metoda Ion-electron (o jumătate de reacție metodă)

reacției de oxidare-reducere, precum și reacțiile de schimb apar în soluții electrolitice care implică ioni. De aceea ecuația OVR ion-molecula reflectă mai clar esența reacțiilor de oxidare-reducere. Când scrieți ecuații ion molecular, electroliți puternici sunt înregistrate sub formă de ioni. și electroliții slabi, precipitarea și gazele sunt înregistrate sub formă de molecule (în forma nedisociată). Schema indică particule ionice care au suferit o modificare în stările lor de oxidare. și caracterizează mediul, particulele: H + - mediu acid. OH - - mediu alcalin și H2O - mediu neutru.

Să considerăm exemplul desen ecuația reacției dintre sulfit de sodiu și permanganat de potasiu într-un mediu de acid.

  1. În primul rând, este necesar pentru a face schema de reacție. materialul de înregistrare la începutul și sfârșitul reacției:
  1. Ecuația în formă ionică. reducerea acestor ioni, care nu participă la procesul de oxidare-reducere:
  1. În continuare vom defini oxidantul și reducătorul și formează procesele de jumătate de reacție de reducere și oxidare.

In reacția de mai sus, un agent de oxidare - MnO4 - 5 acceptă electroni fiind reduse într-un mediu acid pentru Mn 2+. Aceasta eliberează oxigen, care face parte din MnO4 -. care se combină cu H +. formează apă:

MnO4 - + 8H + + 5e - = Mn 2+ + 4H2O

SO3 reducător 2- - oxidat la SO4 2-. da 2 electroni. După cum se poate observa, rezultând ioni SO4 2- conține mai mult oxigen decât SO3 original, 2-. Lipsa de oxigen este alimentată de moleculele de apă, cu rezultatul că există o alocare 2H +:

  1. Noi găsim raportul de oxidant si reducator. Având în vedere că agentul de oxidare se alătură cât mai mulți electroni ca agent reducător în procesul de a da redox:

MnO4 - + 8H + + 5e - = Mn 2+ + 4H2O | proces de recuperare 2 oxidant

SO3 2- + H2O - 2e - = SO4 2- + 2H + | proces de oxidare 5 reducătorului

  1. Apoi, este necesar să se rezuma cele două jumătăți de reacții. pre-înmulțind cu coeficienții găsit, obținem:

Reducerea termeni similari, vom găsi ecuația ionică:

  1. Scriem ecuația moleculare care arata ca acest lucru:

Apoi, ia în considerare exemplul desen ecuația reacției dintre sulfit de sodiu și permanganatul de potasiu într-un mediu neutru.

Forma ionică a ecuației devine:

De asemenea, ca exemplul anterior, agentul de oxidare este MnO4 -. și reducerea SO3 2-.

In MnO4 mediu neutru și ușor alcalin - 3 primește un electron și se reduce la MnO2. SO3 2- - oxidat la SO4 2-. da 2 electroni.

Jumătățile de reacții sunt după cum urmează:

MnO4 - + 2H2O + 3e - = MnO2 + 4OH - | proces de recuperare 2 oxidant

SO3 2- + 2OH - - 2e - = SO4 2- + H2O | proces de oxidare 3 reducătorului

Noi scriem ionul și ecuația molecular, având în vedere coeficienții de oxidare și de agenți de reducere:

Un alt exemplu - ecuație desen reacției dintre sulfit de sodiu și permanganat de potasiu într-un mediu alcalin.

Forma ionică a ecuației devine:

Intr-un mediu alcalin oxidant MnO4 - 1 acceptă electroni și se reduce la 2- MnO4. SO3 reducător 2- - oxidat la SO4 2-. da 2 electroni.

Jumătățile de reacții sunt după cum urmează:

MnO4 - + e - = MnO2 | proces de recuperare 2 oxidant

SO3 2- + 2OH - - 2e - = SO4 2- + H2O | proces de oxidare 1 reducătorului

Noi scriem ionul și ecuația molecular. ținând seama de coeficienții de oxidare și de agenți de reducere:

Trebuie remarcat faptul că nu este întotdeauna în prezența unui oxidant și un agent de reducere, posibilitatea curgerii spontane OVR. Prin urmare, pentru a cuantifica caracteristicile de oxidant și de rezistență și reducătorul pentru a determina direcția reacției sunt valorile potențialelor redox.