Существуют два метода расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях:
1) метод электронного баланса (МЭБ);
2) метод полуреакций.
В данном пособии будет рассмотрен только метод электронного баланса, при котором учитываются:
а) сумма электронов, отдаваемых всеми восстановителями, которая равна сумме электронов, принимаемых всеми окислителями;
б) одинаковое число одноименных атомов в левой и правой частях уравнения;
в) число молекул воды (в кислой среде) или ионов гидроксида (в щелочной среде), если в реакции участвуют атомы кислорода.
Составление уравнений ОВР легче провести в несколько стадий:
1) установление формул исходных веществ и продуктов реакции;
2) определение степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции;
3) определение числа электронов, отдаваемых восстановителем и принимаемых окислителем, и коэффициентов при восстановителях и окислителях;
4) определение коэффициентов при всех исходных веществах и продуктах реакции исходя из баланса атомов в левой и правой частях уравнения.
Пример 1
1. Записываем уравнение реакции:
К2Сг2O7 + K2SO3 + H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Н2О.
2. Определяем элементы, изменяющие свою степень окисления в процессе реакции:
К2Сг2 +6О7 + K2S+4O3 + H2SO4 ® Cr2+3(SO4)3 + К2S+6O4 + Н2О и условно записываем процессы окисления н восстановления элементов в их соединениях:
окислитель Cr+6 ® Сг+3 - процесс восстановления;
восстановитель S+4 ® S+6 - процесс окисления.
3. Затем составляем электронный баланс. Для этого подсчитываем
число электронов, которое нужно присоединить всеми атомами окислителя, входящими в состав молекулы-окислителя, и прибавляем их число в левой части схемы процесса восстановлении. В данном приме
ре хром из степени окисления +6 переходит в степень окислении +3, поэтому нужно прибавить 3 электрона. Однако в молекуле окислителя К2Сr2O7 содержатся два атома хрома, тогда и в соответствующей схеме указываются эти два атома хрома слева и справа и увеличивается в 2 раза число присоединяемых электронов. Аналогично поступаем и с восстановителем, только теперь в левой части схемы отнимаем электроны. В результате имеем:
2Сr+6 +Зе×2 ® 2Сr +3;
S+4-2e ® S+6.
Электронный баланс достигается тогда, когда числа электронов в каждой из этих схем, взятых целое число раз, равны друг другу. Для этого находим наименьшее общее кратное для числа отданных и принятых электронов - это 6. Видно, что молекула окислителя присоединяет в 3 раза больше электронов, чем молекула восстановителя их отдает. Поэтому, чтобы соблюдался электронный баланс, второй процесс - окисление восстановителя - должен осуществляться в три раза чаше, чем первый.
Объяснение:
