ОВР в кислой среде

Правила составления полуреакций в разных средах

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

Существует несколько способов составления уравнений окислительно-восстановительных реакций.

Для вывода коэффициентов при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций необходимо соблюдение:

· материального баланса (число атомов элементов в левой и правой частях должно быть одинаково);

· электронного баланса: число электронов, отданных восстановителем (Red), должно быть равно числу электронов, принятых окислителем (Ox).

При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций, протекающих в растворах используют метод ионно-электронного баланса.

При составлении окислительно-восстановительных реакций в водных растворах часто возникает необходимость учитывать среду (Н⁺, ОН^– , Н₂О).

· В кислой среде недостаток n атомов кислорода уравнивают n Н₂О, в противоположной части атомы водорода уравнивают 2n Н⁺.

· В щелочной среде недостаток n кислорода уравнивают 2n ОН^–, в противоположной части n Н₂О.

· В нейтральной среде в левой части n Н₂О (n разница атомов кислорода в левой и правой частях), справа 2n Н⁺ (если атомы кислорода уравнялись), или 2n ОН^– (если атомы кислорода не уравнялись).

Следует помнить, что правила носят рекомендательный характер.

КIO₃ + Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂, SO₄^2– .

1. Рассчитывают степени окисления тех атомов элементов, которые ее изменяют, определяют окислитель, восстановитель и среду:

_{+5 +4 0 +6}

КIO₃ + Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂, SO₄^2– .

Ox Red среда

2. Составляют ионную схему реакции:

К⁺ + IO₃^– + 2 Na⁺ +SO₃^2– + 2 Н⁺ + SO₄^2– ® I₂, SO₄^2– .

3. Разбивают реакцию на две полуреакции:

IO₃^– ® I₂

SO₃^2– ® SO₄^2–.

4. Уравнивают количество атомов элементов, изменяющих степень окисления:

2 IO₃^– ® I₂

SO₃^2– ® SO₄^2–

5. При необходимости уравнивают количество кислорода и водорода:

2 IO₃^– + 12Н ⁺ ® I₂ + 6Н₂О

SO₃^2– + Н₂О ® SO₄^2– + 2Н ⁺

6. По изменению степени окисления подсчитывают количество отданных или принятых электронов:

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 10ē ® I₂ + 6Н₂О

SO₃^2– + Н₂О - 2ē ® SO₄^2– + 2Н ⁺.

7. Исходя из того, что количество отданных и принятых электронов должно быть равно, выводят коэффициенты, при необходимости сокращают их:

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 10ē ® I₂ + 6Н₂О 2 1

SO₃^2– + Н₂О - 2ē ® SO₄^2– + 2Н ⁺ 10 5

8. Составляют суммарное ионное уравнение реакции: складывают левые и правые части обеих полуреакций, предварительно умножив каждую частицу на коэффициенты:

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 10ē ® I₂ + 6Н₂О 2 1

SO₃^2– + Н₂О - 2ē ® SO₄^2– + 2Н ⁺ 10 5

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 5SO₃^2– + 5Н₂О ® I₂ + 6Н₂О + 5SO₄^2– + 10Н ⁺.

9. При необходимости приводят подобные – сокращают одинаковые частицы в левой и правой частях уравнения.

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 5SO₃^2– + 5Н₂О ® I₂ + 6Н₂О + 5SO₄^2– + 10Н ⁺

2 IO₃^– + 2Н ⁺ + 5SO₃^2– ® I₂ + Н₂О + 5SO₄^2–.

10. Приводят к балансу противоионы:

2 IO₃^– + 2Н ⁺ + 5SO₃^2– ® I₂ + Н₂О + 5SO₄^2–

2K⁺ SO₄^2– 10Na⁺ 10Na⁺ 2K⁺ SO₄^2- .

11. Составляют суммарное молекулярное уравнение реакции, расставляют коэффициенты:

2КIO₃ + 5Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂ + H₂O + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄.

12. Проверка правильности расстановки коэффициентов по кислороду:

2 · 3 +5 · 3 + 4 = 1 + 5 · 4+ 4

25 25