Редокс реакции с йони

Учениците от гимназията винаги са обект на изправяне редокс реакции с йони, както на приемните изпити, така и на Националния гимназиален изпит (Enem). По този начин балансирането на тези уравнения може да бъде много ужасен предмет.

За да се улесни разбирането на тази тема, този текст се опитва да се обърне към балансиране на редокс уравнения с йони с описанието на някои стъпки за извършването му. За това трябва да започнем с идентифицирането на този тип химическа реакция.

В окислително-възстановителни реакции с йони се идентифицират по наличието на един или повече компоненти със заряди (положителни или отрицателни), т.е. йони (катиони или аниони), които могат да присъстват в реагенти или продукти, както в двата примера a последвам:

1-ви пример:Кр₂О₇^2- + Fe²⁺ + Н⁺ → Кр³⁺ + Fe³⁺ + Н₂О

2-ри пример:Cl₂ + С + Н₂O → CO₂ + Н⁺ + Cl^-

За извършване на балансиращи уравнения на окислително-възстановителни реакции с йони, от съществено значение е да следвате някои стъпки, като например:

• 1-ва стъпка: определят NOX на всеки от атомите на реагентите и продуктите от уравнението;

• 2-ра стъпка: проверете кои видове са пострадали окисление;

• 3-та стъпка: определете вариацията на NOX видовете, претърпели окисление;

• 4-та стъпка: умножете вариацията, открита в третата стъпка, по броя на атомите на окисляващите се видове;

• 5-та стъпка: проверете кои видове са пострадали намаляване;

• 6-та стъпка: определете вариацията на NOX на видовете, претърпели редукция;

• 7-ма стъпка: умножете вариацията, открита в третата стъпка, по броя на атомите на вида, който намалява;

• 8-ма стъпка: използвайте стойността, намерена в четвъртата стъпка, като коефициент на вида, който намалява;

• 9-та стъпка: използвайте стойността, намерена в седмата стъпка, като коефициент на окислителните видове;

• 10-та стъпка: поставете коефициентите в останалите видове, съгласно метода на пробно балансиране. При онези видове, при които това не е възможно, поставете неизвестни като коефициенти;

• 11-та стъпка: умножете коефициента на всеки вид по натоварването му;

• 12-та стъпка: Изравнете сумата на зарядите на реагентите с тази на продуктите, за да намерите коефициента на един от видовете с неизвестни;

• 13-та стъпка: финализирайте баланса, като използвате пробния метод.

За да улесните разбирането, следвайте стъпката по стъпка, описана по-горе, в следващия пример на a редокс уравнение с йони:

Йонно уравнение, показващо някои йони и общи зарядни групи 0

1-ва стъпка: NOX на всеки атом.

NOX на атомите, присъстващи в уравнението

2-ра стъпка: Видове, които претърпяват окисляване.

Видове, които претърпяват окисление в уравнението

Тъй като NOX на йода се увеличава от -1 до 0 от реагента до продукта, следователно видът претърпява окисляване.

3-та стъпка: Определете вариацията на NOX на окислените видове.

За да направите това, просто извадете най-високия NOX от най-ниския NOX:

∆_NOX = (0) – (-1)

∆ _NOX = 0 + 1

∆ _NOX = 1

Стъпка 4: Умножение на NOX по количество.

В тази стъпка умножаваме вариацията, открита в третата стъпка, по броя на атомите на вида.

Аз^- = ∆_NOX.1

Аз^- = 1.1

Аз^- = 1

5-та стъпка: Видове, които се подлагат на редукция.

Видове, които страдат от намаляване на уравнението

Тъй като хромът NOX намалява от +7 до +3 от реагента до продукта, редукцията е подложена на видовете.

6-та стъпка: Определете вариацията на NOX на редуцираните видове.

За да направите това, просто извадете най-високия NOX от най-ниския NOX:

∆_NOX = (+6) – (+3)

∆ _NOX = +6 – 3

∆ _NOX = 3

7-ма стъпка: Умножение на NOX по количество.

В тази стъпка умножаваме вариацията, открита в шестата стъпка, по броя на атомите на вида.

Кр₂О₇^2- = ∆_NOX.1

Кр₂О₇^2- = 3.2

Кр₂О₇^2- = 6

8-ма стъпка: Започнете да балансирате.

Начало на балансиране с помощта на намерен коефициент

В тази стъпка започваме балансирането чрез поставяне на коефициента, намерен в четвъртата стъпка при видовете, които са претърпели намаляване.

9-та стъпка: Продължете да балансирате.

Продължаване на балансирането с помощта на намерения коефициент

10-та стъпка: Използвайте пробния метод.

• В реагента има 6 I атома, така че трябва да поставим коефициента 3 в I вида₂ от продукта, тъй като в него има само 2 Cl атома;

• Както при видове 1, Cr₂О₇^2-, има 2 Cr атома, трябва да поставим коефициента 2 във вида Cr³⁺ на продукта.

Тъй като имаме кислород в три вида, а при два от тях няма коефициенти, за да продължим баланса, трябва да поставим неизвестни в останалите видове:

Коефициенти след използване на пробния метод

11-та стъпка: Умножение на всеки вид по неговия товар.

За целта просто умножете коефициента на вида по натоварването му, както следва:

• В реагентите:

Кр₂О₇^2- = 1.(-2) = -2

Аз^- = 6.(-1) = -6

З.₃О⁺ = x. (+ 1) = + x

• На продуктите:

Кр³⁺ = 2.(+3) = +6

Аз₂ = 4.0 = 0

З.₂O = y.0 = 0

12-та стъпка: Сума на таксите.

В тази стъпка трябва да добавим натоварванията с реактиви и продукти, намерени в стъпка 11:

Реагенти = продукти

-2 + (-8) + (+ x) = +6 + 0 + 0

-2 - 6 + x = 6

-8 + x = 6

x = 6 + 8

x = 14

13-та стъпка: Край на балансирането.

За да завършим балансирането, трябва:

• Поставете резултата, намерен в 12-та стъпка във вид Н₃О⁺;

• Тъй като сега имаме 42 Н атома в реагента, е необходимо да се постави коефициентът 21 във вида Н₂В продукта.

Уравнение за балансирана йонна реакция

От мен Диого Лопес Диас

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm