Введение в химию. Стась Н.Ф. - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Полуреакции можно найти в справочниках. Но студенты предпочитают составлять их самостоя-
тельно, так как написать полуреакции часто самому быстрее, чем найти в справочнике. К тому же
умение записывать полуреакции повышает общий уровень химических знаний.
Полезно заучить два правила, которые в большинстве случаев (но не всегда!) помогают соста-
вить полуреакции.
Правило 1. В кислой среде восстановитель присоединяет атомы кислорода от воды, образуя ио-
ны водорода, а окислитель, наоборот, отдает кислород катионам водорода, образую воду.
Например, в реакции:
Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
восстановителем являются SO
3
2–
-ионы, а окислителем MnO
4
–
-ионы. В соответствии с правилом 1,
полуреакции имеют вид:
SO
3
2–
+ H
2
O – 2e
–
= SO
4
2–
+ 2H
+
│ 5
MnO
4
–
+ 8H
+
+ 5e
–
= Mn
2+
+ 4H
2
O │ 2
Для того чтобы число электронов в полуреакциях было одинаковым, подбирают множители 5 и
2 и складывают полуреакции, предварительно умноженные на эти множители:
5SO
3
2–
+ 5H
2
O + 2MnO
4
–
+ 16H
+
= 5SO
4
2–
+ 10H
+
+ 2Mn
2+
+ 8H
2
O
После сокращения подобных получают окончательное ионное уравнение, от которого легко пе-
рейти к молекулярному:
5SO
3
2–
+ 2MnO
4
–
+ 6H
+
= 5SO
4
2–
+ 2Mn
2+
+ 3H
2
O
5Na
2
SO
3
+ 2KMnO
4
+ 3H
2
SO
4
= 5Na
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 3H
2
O
При переходе от ионного к молекулярному уравнению в правую часть вписывают сульфат ка-
лия, который в ионное уравнение не входит, поскольку не принимает участия в окислительно-
восстановительных процессах.
Правило 2. В нейтральной и щелочной среде восстановитель присоединяет кислород от OH
–
-
ионов с образованием воды, а окислитель, наоборот, отдает кислород воде, образуя OH
–
-ионы.
В качестве примера рассмотрим реакцию:
NaNO
2
+ KMnO
4
+ H
2
O NaNO
3
+ MnO
2
+ KOH
Полуреакции, составленные по правилу 2, имеют вид:
NO
2
–
+ 2OH
–
– 2e
–
= NO
3
–
+ H
2
O │ 3
MnO
4
–
+ 2H
2
O + 3e
–
= MnO
2
+ 4OH
–
│ 2
Суммируя полуреакции, помноженные на числа 3 и 2, получаем полное ионное уравнение, от
него переходим к краткому ионному, а затем к молекулярному уравнению:
3NO
2
–
+ 6OH
–
+ 2MnO
4
–
+ 4H
2
O = 3NO
3
–
+ 3H
2
O + 2MnO
2
+ 8OH
–
3NO
2
–
+ 2MnO
4
–
+ H
2
O = 3NO
3
–
+ 2MnO
2
+ 2OH
–
3NaNO
2
+ 2KMnO
4
+ H
2
O = 3NaNO
3
+ 2MnO
2
+ 2KOH
В некоторых случаях молекулы и ионы среды раствора (H
2
O, H
+
, OH
–
) в полуреакции не вво-
дятся. Это бывает в тех случаях, когда состав частиц не изменяется, а изменяется только их заряд,
например:
Cl
2
+ 2e
–
= 2Cl
–
MnO
4
–
+ e
–
= MnO
4
2–
Au
3+
+ 3e
–
= Au S
2
O
8
2–
+ 2e
–
= 2SO
4
2–
Пример.
Вставка
3.7. Реакции с участием пероксидов
В пероксидах (H
2
O
2
, Na
2
O
2
, CaO
2
и др.) кислород находится в промежуточной степени окисле-
ния (–1), поэтому пероксиды проявляют окислительно-восстановительную двойственность.
Вставка
При использовании метода электронного баланса

Страницы