Типичные реакции окисления-восстановления

Помимо уравнивания числа атомовв окислительно-восстановительных реакцияхнеобходимо следить и за количеством переходящих электронов – количество присоединенных электронов должно быть равно количеству отданных электронов.

Уравнивание уравнений реакций

В соответствие с законом сохранения веществ в уравнении реакции в правой и в левой частях должно быть одинаковое количество атомов.

v Простые реакции уравниваются путем подбора, начиная со сложных соединений и заканчивая простыми веществами.

v Уравнивание методом электронного баланса:

1) Определяются окислитель и восстановитель, а также их с.о.;

2) Считается количество присоединенных и отданных электронов;

3) Расставляются коэффициенты при окислителе, восстановителе и продуктах ОВР таким образом, чтобы количество присоединенных электронов было равно количеству отданных электронов;

4) Расставляются коэффициенты перед другими участниками реакции, следя за тем, чтобы соотношение расставленных в предыдущем пункте коэффициентов не изменялось;

5) Проверка – посчитать количество атомов в правой и левой половинах уравнения.

v Уравнивание электронно-ионных уравнений полуреакций восстановления:

В кислой среде – можно при необходимости добавлять ионы водорода и воду:

1) Определяются окислитель и восстановитель, а также их с.о.;

2) Считается количество присоединенных и отданных электронов;

4) Кислород уравновешивается водой;

5) Водород уравновешивается ионами водорода.

В щелочной среде - можно при необходимости добавлять гидроксид-ионы и воду:

1) Уравновешивается как в случае с кислой средой (пункты 1-5)

2) Ионы водорода нейтрализуются гидроксид-ионами, добавляя в обе части уравнения реакции одинаковое количество гидроксид-ионов, равное исходному количеству протонов;

3) Сокращается избыточная вода так, чтобы молекулы воды присутствлвали бы в уравнении реакции только с одной стороны.

A Электронный баланс - метод нахождения коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, в котором рассматривается обмен электронами между атомами элементов, изменяющих свою степень окисления. Число электронов, отданное восстановителем равно числу электронов, получаемых окислителем.

Уравнение составляется в несколько стадий:

1. Записывают схему реакции.

KMnO₄ + HCl ® KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

2. Проставляют степени окисления над знаками элементов, у которых с.-о. меняется.

KMn^VIIO₄ + HCl^-^I® KCl + Mn^IICl₂ + Cl₂⁰ + H₂O

3. Выделяют элементы, изменяющие степени окисления и определяют число электронов, приобретенных окислителем и отдаваемых восстановителем.

Mn^VII+ 5ē ® Mn^II

2Cl^-^I- 2ē ® Cl₂⁰

4. Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для соединений, в которых присутствуют элементы, изменяющие степень окисления.

Mn^VII+ 5ē ® Mn^II
2Cl^-I- 2ē ® Cl₂⁰

––––––––––––––––––––––––

2Mn^VII+ 10Cl^-I® 2Mn^II+ 5Cl₂⁰

5. Подбирают коэффициенты для всех остальных участников реакции.

2KMn^VIIO₄ + 16HCl^-^I® 2KCl + 2Mn^IICl₂ + 5Cl₂⁰+ 8H₂O

B Электронно-ионный баланс (метод полуреакций) метод нахождения коэффициентов, в которомрассматривается обмен электронами между ионами в растворе с учетом характера среды: