![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Метод ионно-электронный (метод полуреакций; метод ионно-электронного баланса).
Данный метод учитывает среду раствора, дает представление о характере частиц реально существующих и взаимодействующих в растворах. Остановимся на нем более подробно. Алгоритм подбора коэффициентов в уравнениях ОВР методом ионно-электронного баланса: 1. Составить молекулярную схему реакции с указанием исходных веществ и продуктов реакции. 2. Составить полную ионно-молекулярную схему реакции, записывая слабые электролиты, малорастворимые, нерастворимые и газообразные вещества в молекулярном виде, а сильные электролиты – в ионном. 3. Исключив из ионно-молекулярной схемы ионы, не изменяющиеся в результате реакции (без учета их количества), переписать схему в кратком ионно-молекулярном виде. 4. Отметить элементы, изменяющие в результате реакции степень окисления; найти окислитель, восстановитель, продукты восстановления, окисления. 5. Составить схемы полуреакций окисления и восстановления, для этого: а) указать восстановитель и продукт окисления, окислитель и продукт восстановления; б) уравнять число атомов каждого элемента в левой и правой частях полуреакций (выполнить баланс по элементам) в последовательности: элемент, изменяющий степень окисления, кислород, другие элементы; при этом следует помнить, что в водных растворах в реакциях могут участвовать молекулы Н2О, ионы Н+ или ОН – в зависимости от характера среды:
в) уравнять суммарное число зарядов в обеих частях полуреакций; для этого прибавить или отнять в левой части полуреакций необходимое число электронов (баланс по зарядам). 6. Найти наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и полученных электронов. 7. Найти основные коэффициенты при каждой полуреакции. Для этого полученное в п.6 число (НОК) разделить на число электронов, фигурирующих в данной полуреакции. 8. Умножить полуреакции на полученные основные коэффициенты, сложить их между собой: левую часть с левой, правую – с правой (получить ионно-молекулярное уравнение реакции). При необходимости “привести подобные” ионы с учетом взаимодействия между ионами водорода и гидроксид-ионами: H++OH ˉ = H2O. 9. Расставить коэффициенты в молекулярном уравнении реакции. 10. Провести проверку по частицам, не участвующим в ОВР, исключенным из полной ионно-молекулярной схемы (п.3). При необходимости коэффициенты для них находят подбором. 11. Провести окончательную проверку по кислороду. Примеры: 1. Кислая среда. Молекулярная схема реакции: KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 ® MnSO4 + NaNO3 + H2O + K2SO4 Полная ионно-молекулярная схема реакции: K++MnO Краткая ионно-молекулярная схема реакции: +7 +3 +5 MnO ок-ль в-ль прод.в-ния прод.ок-ия В ходе реакции степень окисления Mn понижается от +7 до +2 (марганец восстанавливается), следовательно, MnО Уравнения полуреакций:
10 +7 +(-5) = +2 5 NO -1 -(-2) = +1
В суммарном уравнении исключаем число одинаковых частиц, находящихся как в левой, так и в правой частях равенства (приводим подобные). В данном случае это ионы Н+ и Н2О. Краткое ионно-молекулярное уравнение будет иметь вид 2MnO В молекулярной форме уравнение имеет вид 2KMnO4 + 5 NaNO2 + 3 H2SO4 = 2MnSO4+5NaNO3 + 3H2O + K2SO4. Проверка: - Баланс по частицам, которые не участвовали в ОВР: K+ (2 = 2), Na+ (5 = 5), SO - Баланс по кислороду: 30 = 30. 2. Нейтральная среда. Молекулярная схема реакции: KMnO4 + NaNO2 + H2O ® MnO2 Ионно-молекулярная схема реакции: K+ + MnO Краткая ионно-молекулярная схема: +7 +3 +4 +5 MnO ок-ль в-ль продукт в-ния продукт ок-ия Уравнения полуреакций:
3 NO
2MnO Приводим подобные, учитывая: 8 ОН Краткое ионно-молекулярное уравнение: 2MnO В молекулярной форме уравнение имеет вид 2KMnO4 + 3NaNO2 + H2O ® 2MnO2 + 3NaNO3 + 2KOH. Проверка: - Баланс по кислороду: 15 = 15. - Баланс по частицам, которые не участвовали в ОВР: Na+ (3 = 3); K+ (2 = 2). 3. Щелочная среда. Молекулярная схема реакции: KMnO4 + NaNO2 + KOH ® K2MnO4 + NaNO3 + H2O. Ионно-молекулярная схема реакции: K++MnO Краткая ионно-молекулярная схема реакции: +7 +3 +6 +5 MnO oк-ль в-ль продукт в-ния продукт ок-ия Уравнения полуреакций:
2 MnO В молекулярной форме уравнение имеет вид 2KMnO4 + NaNO2 + 2KOH ® 2K2MnO4 + NaNO3 + H2O Проверка: - Баланс по кислороду: 12 = 12. - Баланс по частицам, которые не участвовали в ОВР: К+ (4 = 4); Na+ (1 = 1).
|