Studenti středních škol jsou vždy vystaveni čelení redoxní reakce s ionty, a to jak na přijímacích zkouškách, tak na zkoušce National High School Exam (Enem). Vyvažování těchto rovnic může být tedy velmi obávaným předmětem.
V zájmu snazšího porozumění tomuto tématu se tento text snaží oslovit vyvážení redoxních rovnic s ionty s popisem některých kroků k jeho provedení. Za tímto účelem musíme začít identifikováním tohoto typu chemické reakce.
Na redoxní reakce s ionty jsou identifikovány přítomností jedné nebo více složek s náboji (kladnými nebo zápornými), tj ionty (kationty nebo anionty), které mohou být přítomny v činidlech nebo produktech, jako ve dvou příkladech a následovat:
1. příklad:Cr2Ó72- + Fe2+ + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2Ó
2. příklad:Cl2 + C + H2O → CO2 + H+ + Cl-
Provést vyvažování rovnic redoxních reakcí s ionty, je nezbytné dodržovat některé kroky, například:
1. krok: určit NOX každého z atomů reaktantů a produktů rovnice;
2. krok: zkontrolujte, který druh utrpěl oxidace;
3. krok: Určete variaci NOX druhy, které prošly oxidací;
4. krok: vynásobte variaci nalezenou ve třetím kroku počtem atomů oxidujících druhů;
5. krok: zkontrolujte, který druh utrpěl snížení;
6. krok: Určete variaci NOX u druhů, které podstoupily redukci;
7. krok: vynásobte variaci nalezenou ve třetím kroku počtem atomů druhu, který redukuje;
8. krok: použijte hodnotu nalezenou ve čtvrtém kroku jako koeficient druhu, který se snižuje;
9. krok: použijte hodnotu zjištěnou v sedmém kroku jako koeficient oxidujících druhů;
10. krok: Uveďte koeficienty u ostatních druhů podle metody zkušební vyvážení. U druhů, kde to není možné, vložte neznámé jako koeficienty;
11. krok: vynásobte koeficient každého druhu jeho zátěží;
12. krok: Vyrovnejte součet nábojů reaktantů s množstvím produktů, abyste našli koeficient jednoho z neznámých druhů;
13. krok: Dokončení zůstatku pomocí zkušební metody.
Pro usnadnění porozumění postupujte podle výše popsaných kroků, v následujícím příkladu a redoxní rovnice s ionty:
Iontová rovnice ukazující některé ionty a obecné skupiny náboje 0
1. krok: NOX každého atomu.
NOX atomů přítomných v rovnici
2. krok: Druhy, které podléhají oxidaci.
Druhy, které podléhají oxidaci v rovnici
Vzhledem k tomu, že se NOX jódu zvyšuje z -1 na 0 z reaktantu na produkt, dochází k oxidaci právě u tohoto druhu.
3. krok: Určete variaci NOX oxidovaných druhů.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Chcete-li to provést, odečtěte nejvyšší NOX od nejnižší NOX:
∆NOX = (0) – (-1)
∆ NOX = 0 + 1
∆ NOX = 1
Krok 4: Násobení NOX množstvím.
V tomto kroku vynásobíme variaci nalezenou ve třetím kroku počtem atomů druhu.
Já- = ∆NOX.1
Já- = 1.1
Já- = 1
5. krok: Druhy, které podléhají redukci.
Druhy, které trpí snížením rovnice
Jelikož NOX chromu klesá z +7 na +3 z reaktantu na produkt, redukce proto prochází druh.
6. krok: Určete variaci NOX u redukovaných druhů.
Chcete-li to provést, odečtěte nejvyšší NOX od nejnižší NOX:
∆NOX = (+6) – (+3)
∆ NOX = +6 – 3
∆ NOX = 3
7. krok: Násobení NOX množstvím.
V tomto kroku vynásobíme variaci nalezenou v šestém kroku počtem atomů druhu.
Cr2Ó72- = ∆NOX.1
Cr2Ó72- = 3.2
Cr2Ó72- = 6
8. krok: Začněte vyvažovat.
Začátek vyvažování pomocí nalezeného koeficientu
V tomto kroku zahájíme vyvážení umístěním koeficientu nalezeného ve čtvrtém kroku u druhů, které utrpěly redukci.
9. krok: Pokračujte ve vyrovnávání.
Pokračování vyvážení pomocí nalezeného koeficientu
10. krok: Použijte zkušební metodu.
V reaktantu je 6 atomů I, takže musíme dát I koeficient 32 produktu, protože jsou v něm pouze 2 atomy Cl;
Stejně jako u druhů 1, Cr2Ó72-, existují 2 atomy Cr, měli bychom dát koeficient 2 do druhu Cr3+ produktu.
Jelikož máme kyslík u tří druhů a u dvou z nich neexistují žádné koeficienty, abychom pokračovali v rovnováze, musíme do zbývajících druhů umístit neznámé:
Koeficienty po použití zkušební metody
11. krok: Násobení každého druhu podle jeho zatížení.
Chcete-li to provést, jednoduše vynásobte koeficient druhu jeho zatížením, a to následujícím způsobem:
V činidlech:
Cr2Ó72- = 1.(-2) = -2
Já- = 6.(-1) = -6
H3Ó+ = x. (+ 1) = + x
Na produktech:
Cr3+ = 2.(+3) = +6
Já2 = 4.0 = 0
H2O = y.0 = 0
12. krok: Součet poplatků.
V tomto kroku musíme přidat množství reagencií a produktů nalezených v kroku 11:
Činidla = produkty
-2 + (-8) + (+ x) = +6 + 0 + 0
-2 - 6 + x = 6
-8 + x = 6
x = 6 + 8
x = 14
13. krok: Konec vyvážení.
K dokončení vyvážení musíme:
Výsledek nalezený ve 12. kroku u druhu H3Ó+;
Protože nyní máme v činidle 42 atomů H, je nutné umístit koeficient 21 do druhu H2V produktu.
Rovnice vyvážené iontové reakce
Podle mě. Diogo Lopes Dias
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
DNY, Diogo Lopes. "Redukční reakce s ionty"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm. Zpřístupněno 28. června 2021.
