Расстановка коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций

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:

1. Записывают схему реакции.

KMnO₄ + HCl ® KCl + MnCl₂ + Cl₂­ + H₂O

2. Проставляют степени окисления над знаками элементов, которые окисляются или восстанавливаются.

KMn⁺⁷O₄ + HCl^-1 ® KCl + Mn⁺²Cl₂ + Cl₂⁰­ + H₂O

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

Mn⁺⁷ + 5ē ® Mn⁺²

2Cl^-1 - 2ē ® Cl₂⁰

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

2Mn⁺⁷ + 10Cl^-1 ® 2Mn⁺² + 5Cl₂⁰

5. 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.

1. Схема превращения

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ ® ?

2. Определение окислителя, восстановителя, среды раствора

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ ® ?

ок-ль вос-ль среда

3. Полуреакция окисления:

MnO₄^─ ® Mn²⁺

MnO₄^─ + 8H⁺ ® Mn²⁺ + 4H₂O

MnO₄^─ + 8H⁺ + 5℮ = Mn²⁺ + 4H₂O

4. Полуреакция восстановления:

SO₃^2─®SO₄^2─

SO₃^2─ + H₂O ® SO₄^2─ +2H⁺

SO₃^2─ + H₂O − 2℮ = SO₄^2─ +2H⁺

5. Суммирование полуреакций

2|MnO₄^─ + 8H⁺ + 5℮ = Mn²⁺ + 4H₂O

5|SO₃^2─ + H₂O − 2℮ = SO₄^2─ +2H⁺

2MnO₄^─ + 16H⁺ + 5SO₃^2─ + 5H₂O = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5SO₄^2─ +10H⁺

2MnO₄^─ + 6H⁺ + 5SO₃^2─ = 2Mn²⁺ + 3H₂O + 5SO₄^2─

6. Добавление недостающих частиц (ионов и молекул) - поровну в каждую часть уравнения

2MnO₄^─ + 6H⁺ + 5SO₃^2─ = 2Mn²⁺ + 3H₂O + 5SO₄^2─

↓+2K⁺ ↓+3SO₄^2─ ↓+10K⁺ ↓+2SO₄^2─ ↓+10K⁺ ↓+K₂SO₄

суммирование частиц

7. 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.

1. K₂MnO₄ + H₂O → KMnO₄ +MnO₂ +KOH

2. PbS + H₂O₂ → PbSO₄ + H₂O

3. NaBrO₃ +NaBr + H₂SO₄ → Br₂ + Na₂SO₄ + H₂O

4. CuI₂ +H₂SO₄ +KMnO₄ → CuSO₄ + I₂ +MnSO₄ +K₂SO₄ +H₂O

5. Na₃Cr(OH)₆ + NaOH +PbO₂ → Na₂CrO₄ +H₂O + Na₂Pb(OH)₄

6. Cr(NO₃)₃ → Cr₂O₃ + NO₂ + O₂

7. Fe₂O₃ + KNO₃ + KOH → K₂FeO₄ + KNO₂ +H₂O

8. Cr₂O₃ + Na₂CO₃ + O₂ → Na₂CrO₄ + CO₂

9. Na₂SO₃ → Na₂S + Na₂SO₄

10. Cr₂O₃ + NaNO₃ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaNO₂ + H₂O

11. K₂Cr₂O₇ +H₂S + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + S + K₂SO₄ + H₂O

12. Br₂ + SO₂ + H₂O → HBr + H₂SO₄

13. H₂S + H₂SO₃ → S + H₂O

14. KMnO₄ + NaNO₂ + H₂O → MnO₂ + NaNO₃ + KOH

15. As + Cl₂ + H₂O → H₃AsO₄ + HCl

16. K₂Cr₂O₇ + HBr → Br₂ + CrBr₃ + KBr + H₂O

17. Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + N₂ + H₂O

18. KMnO₄ + H₂S + H₂SO₄ → MnSO₄ + S + K₂SO₄ + H₂O

19. Zn + H₂SO₄ → H₂S + ZnSO₄ + H₂O

20. KMnO₄ + H₃PO₃ + H₂SO₄ → MnSO₄ + H₃PO₄ + K₂SO₄ + H₂O

3