Окислительно-восстановительные реакции. - 4 стр.

UptoLike

Рубрика: 

кислорода). В данном случае это ионы калия К
+
и их коли-
чество одинаково слева и справа.
Определим коэффициент перед средой. Средой явля-
ется серная кислота, которая поставляет ионы SO
4
2-
для свя-
зывания катионов в виде солей. Видно, что в правой части
уравнения в составе солей находится 3 сульфатных группы,
поэтому перед серной кислотой в левой части ставим коэф-
фициент 3:
2KMnO
4
+ 5H
2
S + 3H
2
SO
4
2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 5S + H
2
O
Уравняем число атомов водорода подбором коэффи-
циента перед водой в правой части (он равен 8):
2KMnO
4
+ 5H
2
S + 3H
2
SO
4
2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 5S + 8H
2
O
Проверим правильность подбора коэффициентов по чис-
лу атомов кислорода слева и справа: 8 + 12 = 8 + 4 +8, 20 =
20.
Равенство есть, значит в уравнении стрелку можем заме-
нить знаком равенства:
2KMnO
4
+ 5H
2
S + 3H
2
SO
4
= 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 5S + 8H
2
O
В некоторых случаях окислитель (восстановитель) может
быть одновременно и солеобразователем. Например,
KI
-
+ H
2
S
+6
O
4
I
2
0
+ H
2
S
-2
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
Электронный баланс в данном случае следующий:
2I
-
- 2ē I
2
0
8 4 восстановитель, окисляется
S
+6
+ 8ē S
-2
2 1 окислитель, восстанавливается
8I
-
+ S
+6
4I
2
0
+ S
-2
Поставим коэффициенты перед основными элементами:
8KI + H
2
SO
4
4I
2
0
+ H
2
S + K
2
SO
4
+ H
2
O
Видно, что один анион SO
4
2-
связывает два катиона К
+
.
значит для того, чтобы связать 8 катионов калия, имеющих-
ся слева, необходимо 4 сульфат-аниона, поэтому перед
сульфатом калия справа нужно поставить коэффициент 4:
8KI + H
2
SO
4
4I
2
0
+ H
2
S + 4K
2
SO
4
+ H
2
O
Так как атомов серы справа стало 5, то перед серной ки-
слотой слева поставим 5. Из 5 ионов SО
4
2-
слева восстанав-
ливается только один, остальные 4 идут на связывание про-
дуктов реакции. В окончательном виде уравнение реакции
выглядит следующим образом
8KI + 5H
2
SO
4
= 4I
2
0
+ H
2
S + 4K
2
SO
4
+ 4H
2
O
При уравнивании окислительно-восстановительных ре-
акций необходимо строго соблюдать последовательность
действий:
1. определить изменяющиеся степени окисления эле-
ментов,
2. составить электронный баланс,
3. поставить полученные коэффициенты перед основ-
ными (изменяющими степень окисления) элемента-
ми,
4. уравнять второстепенные элементы,
5. определить коэффициент перед средой,
6. уравнять число атомов водорода,
7. проверить правильность расстановки коэффициен-
тов по числу атомов кислорода.
Метод электронного баланса (его можно назвать ме-
тодом, основанным на изменении степени окисления) при-
меним для любых систем. Однако вместе с тем, в силу
формального характера самого понятия степени окисления,
применяемые электронные схемы также являются фор-
мальными, и в случае растворов не отражают реально про-
текающих в них процессов. Более правильное представле-
ние о процессах в растворах дает метод полуреакций, кото-
рый рассматривает превращения реально существующих в
растворах ионов и молекул.
2.2. Метод полуреакций
Метод полуреакций или метод электронно-ионного
баланса применяется для уравнивания окислительно-
восстановительных реакций, протекающих в растворах.
При использовании этого метода нет необходимости опре-
делять степени окисления. Кроме того, если неизвестны
кислорода). В данном случае это ионы калия К+ и их коли-      ливается только один, остальные 4 идут на связывание про-
чество одинаково слева и справа.                              дуктов реакции. В окончательном виде уравнение реакции
      Определим коэффициент перед средой. Средой явля-        выглядит следующим образом
ется серная кислота, которая поставляет ионы SO42- для свя-      8KI + 5H2SO4 = 4I20 + H2S + 4K2SO4 + 4H2O
зывания катионов в виде солей. Видно, что в правой части         При уравнивании окислительно-восстановительных ре-
уравнения в составе солей находится 3 сульфатных группы,      акций необходимо строго соблюдать последовательность
поэтому перед серной кислотой в левой части ставим коэф-      действий:
фициент 3:                                                       1. определить изменяющиеся степени окисления эле-
   2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5S + H2O                ментов,
      Уравняем число атомов водорода подбором коэффи-            2. составить электронный баланс,
циента перед водой в правой части (он равен 8):                  3. поставить полученные коэффициенты перед основ-
 2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5S + 8H2O                 ными (изменяющими степень окисления) элемента-
   Проверим правильность подбора коэффициентов по чис-               ми,
лу атомов кислорода слева и справа: 8 + 12 = 8 + 4 +8, 20 =      4. уравнять второстепенные элементы,
20.                                                              5. определить коэффициент перед средой,
   Равенство есть, значит в уравнении стрелку можем заме-        6. уравнять число атомов водорода,
нить знаком равенства:                                           7. проверить правильность расстановки коэффициен-
 2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5S + 8H2O                 тов по числу атомов кислорода.
   В некоторых случаях окислитель (восстановитель) может            Метод электронного баланса (его можно назвать ме-
быть одновременно и солеобразователем. Например,              тодом, основанным на изменении степени окисления) при-
   KI- + H2S+6O4 → I20 + H2S-2 + K2SO4 + H2O                  меним для любых систем. Однако вместе с тем, в силу
   Электронный баланс в данном случае следующий:              формального характера самого понятия степени окисления,
   2I- - 2ē → I20 8 4 восстановитель, окисляется              применяемые электронные схемы также являются фор-
   S+6 + 8ē → S-2 2 1 окислитель, восстанавливается           мальными, и в случае растворов не отражают реально про-
   8I- + S+6 → 4I20 + S-2                                     текающих в них процессов. Более правильное представле-
   Поставим коэффициенты перед основными элементами:          ние о процессах в растворах дает метод полуреакций, кото-
   8KI + H2SO4 → 4I20 + H2S + K2SO4 + H2O                     рый рассматривает превращения реально существующих в
   Видно, что один анион SO42- связывает два катиона К+.      растворах ионов и молекул.
значит для того, чтобы связать 8 катионов калия, имеющих-           2.2. Метод полуреакций
ся слева, необходимо 4 сульфат-аниона, поэтому перед                Метод полуреакций или метод электронно-ионного
сульфатом калия справа нужно поставить коэффициент 4:         баланса применяется для уравнивания окислительно-
   8KI + H2SO4 → 4I20 + H2S + 4K2SO4 + H2O                    восстановительных реакций, протекающих в растворах.
   Так как атомов серы справа стало 5, то перед серной ки-    При использовании этого метода нет необходимости опре-
слотой слева поставим 5. Из 5 ионов SО42- слева восстанав-    делять степени окисления. Кроме того, если неизвестны