Складання рівнянь простих окисно-відновних реакцій, підбір коефіцієнтів. Поняття про метод електронного балансу

Існує універсальний і ефективний метод підбору коефіцієнтів в схемах окисно-відновних реакцій. Його назва - метод електронного балансу. Він заснований на тому, що число електронів, які віддають одні частки і приєднують інші, завжди однакове.

Підберемо коефіцієнти методом електронного балансу в схемі окислювально-відновної реакції:

.

Спочатку визначимо міру окислення кожного елементу в реагентах і продуктах реакції і виділимо елементи, які змінили свої міри окислення:

_.

Ви бачите, що Ферум підвищив ступінь окислення від +2 до +3, виступив відновником і окислився, а Оксиген знизив ступінь окислення від 0 до -2, виконав функцію окислювача і відновився:

схема окислення Феруму	схема відновлення Оксигену

Зверніть увагу! у схемі відновлення перед атомом Оксигену поставлений коефіцієнт 2, оскільки з однієї молекули кисню утворюються два атоми. Вказано також, що молекула кисню приєднує 4 електрони, оскільки кожен атом Оксигену в ній приєднує 2 електрони.

Знаходимо співвідношення часток окислювача і відновника, при якому число електронів,що приєднуються і число електронів, що віддаються ними, буде однаковим. Для цього визначаємо найменше спільне кратне чисел 1 (один електрон втрачає атом ) і 4 (чотири електрони приєднує молекула ); воно дорівнює 4.

Записуємо схему окислення, під нею - схему відновлення, а після вертикальних ліній - тільки що вказані кількості електронів і найменше загальне кратне:

процес окислення

процес відновлення

Розділивши число 4 на кількість електронів, які втрачаються (1) і приєднуються (4), отримуємо числа 4 і 1 для схем окислення і відновлення відповідно. Записуємо їх за третьою вертикальною лінією:

процес окислення

процес відновлення

Числа в останньому стовпчику - 4 і 1- це коефіцієнти в майбутньому рівнянні.

Насправді, кожні 4 атоми втрачають 1х4 = 4 електрони, і стільки ж електронів приєднує кожна молекула .

Записуємо коефіцієнти 4 перед формулами сполук Феруму, а коефіцієнт 1 перед формулою кисню не вказуємо:

Далі ставимо коефіцієнт 2 перед формулою води:

Нарешті, визначений коефіцієнт перед формулою хлороводню - сполука, у якій містяться елементи, ступені окислення, яких не змінилися, і замість стрілки записуємо знак рівності:

.

Перевірте, чи однакова кількість атомів кожного елементу міститься в лівій і правій частинах складеного рівняння.

Вправа. Розставте коефіцієнти в рівняннях реакцій методом електронного балансу, укажіть окисник та відновник:

1) C + HNO₃ → CO₂ + NO₂ + H₂O

2) C + H₂SO₄ → CO₂ + SO₂ + H₂O

3) P + HNO₃ + H₂ O → H₃ PO₄ + NO

4) Mg + H₂ SO₄ → Mg SO₄ + H₂ S + H₂ O

5) Ag + HNO₃ → AgNO₃ + NO₂ + H₂O

6) Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + S + H₂O

7) Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O

8) Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

9) Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

10) S + KOH → K₂SO₃ + K₂S + H₂O

11) MnO₂ + HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

12) KMnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

13) Cl₂ + H₂S + H₂O → HCl + H₂SO₄

14) K₂SO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

15) Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

16) FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

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

18) KClO₃ + S → SO₂ + KCl

19) Zn + HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + N₂O + H₂O

20) FeCl₃ + H₂S → FeCl₂ + S + H₂O

Вправа. Вкажіть визначення відновника:

1. речовина, яка віддає електрони і при цьому окиснюється
2. речовина, яка віддає електрони і при цьому відновлюється
3. речовина, яка приймає електрони і при цьому відновлюється
4. речовина, яка приймає електрони і при цьому окиснюється

Вправа. Виберіть рядок ступенів окиснення Нітрогену відповідно послідовності сполук NH₃ , N₂ O, NO₂ , N₂ O₅ .

1. 
   -3, +2, +4, +5
2. 
   -3, +1, +2, +5
3. 
   -3, +1, +4, +5
4. 
   +3, +1, +4, +5

Вправа. Виберіть твердження щодо реакції

Fe + HCl →FeCl₂ + H₂