Расстановка коэффициентов
в уравнениях окислительно-восстановительных реакций
I. Электронный баланс
Этот метод определения коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, который рассматривает обмен электронами между атомами элементов, изменяющих свою степень окисления, наиболее прост и понятен ученикам. Главное правило: число электронов, отданных восстановителем равно числу электронов, получаемых окислителем.
Уравнение составляется в несколько стадий:
Записывают схему реакции.
KMnO4 + HCl ® KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
Проставляют степени окисления над знаками элементов, которые окисляются или восстанавливаются.
KMn+7O4 + HCl-1 ® KCl + Mn+2Cl2 + Cl20 + H2O
Выделяют элементы, изменяющие степени окисления и определяют число электронов, приобретенных окислителем и отдаваемых восстановителем.
Mn+7 + 5ē ® Mn+2
2Cl-1 – 2ē ® Cl20
Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для соединений, в которых присутствуют элементы, изменяющие степень окисления.
Mn+7 + 5ē ® Mn+2 2 о-ль восстанавливается
2Cl-1 - 2ē ® Cl20
5 в-ль окисляется
2Mn+7 + 10Cl-1 ® 2Mn+2 + 5Cl20
Подбирают коэффициенты для всех остальных участников реакции.
2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
II. Электронно-ионный метод (метод полуреакций)
Этот метод более сложный, особенно сначала, зато он позволяет определить продукты ОВ реакции и оперирует реальными частицами – ионами, участвующими в данной реакции.
Схема превращения
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 ® ?
Определение окислителя, восстановителя, среды раствора
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 ® ?
ок-ль вос-ль среда
Полуреакция окисления:
MnO4─ ® Mn2+
MnO4─ + 8H+ ® Mn2+ + 4H2O
MnO4─ + 8H+ + 5℮ = Mn2+ + 4H2O
Полуреакция восстановления:
SO32─®SO42─
SO32─ + H2O ® SO42─ +2H+
SO32─ + H2O − 2℮ = SO42─ +2H+
Суммирование полуреакций
2|MnO4─ + 8H+ + 5℮ = Mn2+ + 4H2O
5|SO32─ + H2O − 2℮ = SO42─ +2H+
2MnO4─ + 16H+ + 5SO32─ + 5H2O = 2Mn2+ + 8H2O + 5SO42─ +10H+
2MnO4─ + 6H+ + 5SO32─ = 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42─
Добавление недостающих частиц (ионов и молекул) – поровну в каждую часть уравнения
2MnO4─ + 6H+ + 5SO32─ = 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42─
↓+2K+ ↓+3SO42─ ↓+10K+ ↓+2SO42─ ↓+10K+ ↓+K2SO4
суммирование частиц
Получение готового уравнения
2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O
III. Контрольные задания к уравнениям ОВР
Подберите коэффициенты методом электронного баланса в уравнениях реакций, укажите окислитель и восстановитель.
K2MnO4 + H2O → KMnO4 +MnO2 +KOH
PbS + H2O2 → PbSO4 + H2O
NaBrO3 +NaBr + H2SO4 → Br2 + Na2SO4 + H2O
CuI2 +H2SO4 +KMnO4 → CuSO4 + I2 +MnSO4 +K2SO4 +H2O
Na3Cr(OH)6 + NaOH +PbO2 → Na2CrO4 +H2O + Na2Pb(OH)4
Cr(NO3)3 → Cr2O3 + NO2 + O2
Fe2O3 + KNO3 + KOH → K2FeO4 + KNO2 +H2O
Cr2O3 + Na2CO3 + O2 → Na2CrO4 + CO2
Na2SO3 → Na2S + Na2SO4
Cr2O3 + NaNO3 + NaOH → Na2CrO4 + NaNO2 + H2O
K2Cr2O7 +H2S + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + S + K2SO4 + H2O
Br2 + SO2 + H2O → HBr + H2SO4
H2S + H2SO3 → S + H2O
KMnO4 + NaNO2 + H2O → MnO2 + NaNO3 + KOH
As + Cl2 + H2O → H3AsO4 + HCl
K2Cr2O7 + HBr → Br2 + CrBr3 + KBr + H2O
Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2 + H2O
KMnO4 + H2S + H2SO4 → MnSO4 + S + K2SO4 + H2O
Zn + H2SO4 → H2S + ZnSO4 + H2O
KMnO4 + H3PO3 + H2SO4 → MnSO4 + H3PO4 + K2SO4 + H2O
3