ТОП 10:

Раздел «Окислительно-восстановительные реакции»



Одним из методов подбора коэффициентов к окислительно-восстановительной реакции (ОВР) является метод ионно-электронных уравнений (метод полуреакций), в котором уравнения процессов восстановления и окисления, т.е. отдельные полуреакции, записывают с учетом реально существующих в растворе частиц (ионов сильных электролитов, молекул слабых электролитов, газов или труднорастворимых соединений с указанием среды: нейтральной H2O, кислотной H+, щелочной OH-).

В водных растворах связывание или присоединение избыточных атомов кислорода окислителем и восстановителем происходит по-разному в разных средах.

В кислой среде избыток кислорода у окислителя в левой части полуреакции связывается ионами водорода с образованием молекулы воды в правой части, в нейтральной и щелочной средах избыток кислорода связывается молекулами воды с образованием гидроксид- иона по уравнениям:

Ox + a H+ +ze Û Red + b H2O, (кислая среда),

Ox + c H2O+ze Û Red + d OH-, (нейтральная или щелочная среда),

где Ox – окислитель (например, MnO4-) , Red – восстановленная форма окислителя (например, Mn2+), ze – количество электронов, принятое окислителем, a, b, c, d – стехиометрические коэффициенты.

Присоединение избыточного кислорода восстановителем в кислой и нейтральной среде осуществляется молекулами воды с образованием ионов водорода, в щелочной среде – гидроксид-ионами с образованием молекул воды по уравнениям:

Red + a H2O Û Ox + bH+ + ze, (кислая или нейтральная среда)

Red + c OH- Û Ox + d H2O + ze, ( щелочная среда).

Пример 1.Подберите коэффициенты к ОВР, используя метод ионно-электронных уравнений (метод полуреакций):

KMnO4 + SO2 + KOH ® K2MnO4 + K2SO4 + H2O.

1. Расставив степени окисления атомов, находим окислитель и восстановитель в левой части уравнения

+7 +4 +6 +6

KMnO4 + SO2 + KOH ® K2MnO4 + K2SO4 + H2O

окислитель восстановитель

(Ox ) (Red )

2. Записываем уравнения процессов окисления и восстановления, составляя для каждой полуреакции ионно-электронный и материальный баланс (количество одинаковых атомов и сумма зарядов в левой и правой частях полуреакции должно быть равным ):

MnO-4 + e Û MnO42- , (процесс восстановления)

SO2 + 4 OH- Û SO42- + 2 H2O + 2e , (процесс окисления).

В полуреакции окисления молекула SO2 присоединяет два атома кислорода, которые в щелочной среде могут образовывать молекулы воды или OHионы.

3. Исходя из электронейтральности веществ в растворе, находим дополнительные множители к наименьшему общему кратному количества участвующих в реакции электронов и суммируем уравнения процессов окисления и восстановления:

MnO-4 + e ® MnO42- 2

SO2 + 4 OH- -2e ® SO42- + 2 H2O 1

2 MnO-4 + SO2 + 4 OH- ® 2 MnO42- + SO42- + 2 H2O

или в молекулярной форме

2 KMnO4 + SO2 + 4 KOH ® 2 K2MnO4 + K2SO4 + 2H2O.

4. Проводим проверку подобранных коэффициентов по материальному балансу атомов элементов в левой и правой частях уравнения.

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.233.215.196 (0.006 с.)