Balancering af oxi-reduktion. Hvad er redoxbalancering?

O afbalancering af en oxidationsreduktionsligning det er baseret på ligestillingen mellem antallet af elektroner, der er givet væk med antallet af elektroner, der modtages. En enkel metode til at udføre denne afbalancering gives ved følgende trin:

Lad os se i praksis, hvordan vi anvender disse trin gennem følgende eksempel:

Reaktion mellem en vandig opløsning af kaliumpermanganat og saltsyre:

kmnO₄ + HCI → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

*1. trin:Bestem oxidationstal:

Dette trin er vigtigt, fordi vi normalt ikke hurtigt kan visualisere, hvilke arter der gennemgår oxidation og reduktion.

_{+1 +7 -2 +1 -1 +1 -1 +2 -1 0 +1 -2}
kmnO₄ + HCI → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

*2. trin:Bestemmelse af oxidations- og reduktionsvariation:

Bemærk, at mangan (Mn) reduceres, og klor (Cl) oxideres.

MnCl₂ = ∆Nox = 5

Cl₂ = ∆Nox = 2

I tilfælde af klor kan vi bemærke, at HCI gav anledning til 3 forbindelser (KCl, MnCl₂og Cl₂), men hvad der interesserer os er Cl_2, fordi det er din Nox, der har lidt variation. Hvert klor, der danner Cl₂ miste 1 elektron; da det tager 2 klorer at danne hver Cl₂, så går to elektroner tabt.

3. trin:Inversion af ∆-værdier:

I dette trin udveksles værdierne for between mellem de nævnte arter og bliver deres koefficienter:

MnCl₂ = ∆Nox = 5 → 5 vil være koefficienten for Cl₂

Cl₂ = ∆Nox = 2→ 2 vil være koefficienten for MnCl₂

kmnO₄ + HCI → KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

På dette tidspunkt er det allerede muligt at kende to koefficienter i ligningen.

Observation: normalt, i de fleste reaktioner, udføres denne tilbageførsel af værdier på det første medlem. Men som hovedregel skal dette gøres i det medlem, der har det største antal atomer, der gennemgår redox. Hvis dette kriterium ikke kan opfyldes, vender vi værdierne for det medlem med det højeste antal kemiske arter. Dette er hvad der blev gjort her, da det andet medlem har flere stoffer.

4. trin: Trial balancing:

kmnO₄ + HCI → KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

• Da der i det andet medlem er to manganatomer, som vist ved koefficienten, i det første skal der også være. Så vi har:

2 kmnO₄ + HCI → KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

• Således var mængden af ​​kalium (K) i det første medlem 2, hvilket vil være den samme koefficient for dette atom i det andet medlem:

2 kmnO₄ + HCI → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

• Mængden af ​​klor (Cl) i det andet medlem er i alt 16, så HCI-koefficienten for det første medlem vil være:

2 kmnO₄ + 16 HCI → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

• Antallet af hydrogener i det første medlem er 16, deraf vandkoefficienten (H.₂O) for det andet medlem vil være lig med 8, da multiplikationen af ​​hydrogenindekset (2) med 8 er lig med 16:

2 kmnO₄ + 16 HCI → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + 8 H₂O

• For at kontrollere om ligningen er korrekt afbalanceret kan vi se to kriterier:

1.) Kontroller, om mængden af ​​hvert atom i de to medlemmer er lige:

2 kmnO₄ + 16 HCI →2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + 8 H₂O

K = 2K = 2

Mn = 2 Mn = 2

Cl = 16  Cl = 16

H = 16 H = 16

O = 8 O = 8

2.) Se om det samlede antal mistede elektroner er lig med det samlede antal modtagne elektroner:

Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/balanceamento-por-oxirreducao.htm