Метод електронного балансу

Для запису рівняння окисно-відновної реакції, треба знати властивості взаємодіючих речовин. Питання про продукти реакції може бути вирішено експериментально. Наприклад, при взаємодії сірководню з калій дихроматом у кислому середовищі колір розчину змінюється з оранжевого на зелений, характерний для сполук тривалентного хрому, крім того, розчин мутніє внаслідок випадання в осад сірки.

Запис вихідних речовин і продуктів реакції виглядає так:

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

У тому разі, коли відомі вихідні і кінцеві продукти реакції, визначення коефіцієнтів у рівнянні цієї реакції відбувається задопомогою методу електронного балансу. Для його успішного засвоєння студентам необхідно знати наступну послідовність дій:

І) Визначають ступінь окиснення елементів у речовинах лівої і правої частин рівняння:

→ . (4)

Позначають елементи, ступінь окиснення яких у ході реакції змінився. У нашому випадку такими елементами є Хром і Сульфур.

2. Складають рівняння електронного балансу з урахуванням загального числа атомів, які окиснилися і відновилися. У К₂Сr₂О₇, (окисник) два атоми Хрому приєднують 6 електронів (відновлення), а у Н₂S (відновник) атом Сульфуру втрачає 2 електрона (окислення):

Виходячи з того, що число електронів, яке віддає відновник (6), повинно дорівнювати числу електронів, отриманих окисником (6), за правилом найменшого загального кратного визначають в рівнянні реакції основні коефіцієнти для відновника (3) і окисника (1), які у подальшому залишаються незмінними:

K₂Cr₂O₇ + 3H₂S + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3S + K₂SO₄ + H₂O. (5)

Основні коефіцієнти визначають і число атомів інших елементів. Далі перевіряють число атомів металів, що не змінюють ступінь окиснення (Калію), кислотних залишків (груп) і встановлюють коефіцієнти для K2SO4 (1) і H2SO4 (4).

4. За числом атомів Гідрогену у вихідних речовинах (І4) знаходять число молекул води, що утворилися (7), і записують рівняння реакції в остаточному вигляді:

K₂Cr₂O₇ + 3H₂S + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3S + K₂SO₄ + 7H₂O. (6)

5. Правильність визначення коефіцієнтів у рівнянні реакції перевіряють по числу атомів Оксигену у обох його частинах (23).

Описана вище методика складання рівнянь може бути застосована до більшості окиснювально-відновних реакцій. Одначе існують спеціальні випадки, що потребують додаткових пояснень.