Οι μαθητές λυκείου υπόκεινται πάντοτε στο πρόσωπο αντιδράσεις οξειδοαναγωγής με ιόντα, τόσο στις εισαγωγικές εξετάσεις όσο και στις εξετάσεις του Εθνικού Λυκείου (Enem). Έτσι, η εξισορρόπηση αυτών των εξισώσεων μπορεί να είναι ένα πολύ φοβερό θέμα.
Προκειμένου να διευκολυνθεί η κατανόηση αυτού του θέματος, αυτό το κείμενο επιδιώκει να αντιμετωπίσει το εξισορρόπηση των εξισώσεων οξειδοαναγωγής με ιόντα με την περιγραφή ορισμένων βημάτων για την πραγματοποίησή του. Για αυτό, πρέπει να ξεκινήσουμε εντοπίζοντας αυτόν τον τύπο χημικής αντίδρασης.
Στο οξειδωτικές αντιδράσεις με ιόντα αναγνωρίζονται από την παρουσία ενός ή περισσοτέρων στοιχείων με χρεώσεις (θετικά ή αρνητικά), δηλαδή ιόντα (κατιόντα ή ανιόντα), τα οποία μπορεί να υπάρχουν σε αντιδραστήρια ή προϊόντα, όπως στα δύο παραδείγματα α ακολουθηστε:
1ο Παράδειγμα:Κρ2Ο72- + Φε2+ + Χ+ → Cr3+ + Φε3+ + Χ2Ο
2ο Παράδειγμα:Κλ2 + C + Η2O → CO2 + Χ+ + Cl-
Για την εκτέλεση του εξισορρόπηση εξισώσεων οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων με ιόντα, είναι σημαντικό να ακολουθήσετε ορισμένα βήματα, όπως:
1ο βήμα: προσδιορίστε το NOX καθενός από τα άτομα των αντιδραστηρίων και των προϊόντων της εξίσωσης.
2ο βήμα: ελέγξτε ποια είδη υπέστησαν οξείδωση;
3ο βήμα: προσδιορίστε την παραλλαγή του ΝΟΧ τα είδη που έχουν υποστεί οξείδωση ·
4ο βήμα: πολλαπλασιάστε την παραλλαγή που βρέθηκε στο τρίτο βήμα με τον αριθμό των ατόμων του οξειδωτικού είδους.
5ο βήμα: ελέγξτε ποια είδη υπέστησαν μείωση;
6ο βήμα: προσδιορίστε την παραλλαγή NOX των ειδών που υπέστησαν μείωση.
7ο Βήμα: πολλαπλασιάστε την παραλλαγή που βρέθηκε στο τρίτο βήμα με τον αριθμό των ατόμων του είδους που μειώνει.
8ο βήμα: χρησιμοποιήστε την τιμή που βρέθηκε στο τέταρτο βήμα ως συντελεστή του είδους που μειώνει.
9ο βήμα: χρησιμοποιήστε την τιμή που βρέθηκε στο έβδομο βήμα ως συντελεστή των οξειδωτικών ειδών.
10ο βήμα: βάλτε τους συντελεστές στα άλλα είδη, σύμφωνα με τη μέθοδο του εξισορρόπηση δοκιμής. Σε αυτά τα είδη όπου δεν είναι δυνατό να γίνει αυτό, βάλτε άγνωστους ως συντελεστές.
11ο βήμα: πολλαπλασιάστε τον συντελεστή κάθε είδους με το φορτίο του.
12ο βήμα: Εξισώστε το άθροισμα των φορτίων των αντιδραστηρίων με αυτό των προϊόντων για να βρείτε τον συντελεστή ενός από τα είδη με άγνωστα.
13ο βήμα: οριστικοποίηση του υπολοίπου χρησιμοποιώντας τη δοκιμαστική μέθοδο.
Για να διευκολύνετε την κατανόηση, ακολουθήστε το βήμα προς βήμα που περιγράφεται παραπάνω, στο ακόλουθο παράδειγμα του a redox εξίσωση με ιόντα:
Ιωνική εξίσωση που δείχνει μερικά ιόντα και ομάδες γενικής φόρτισης 0
1ο βήμα: ΝΟΧ κάθε ατόμου.
NOX ατόμων που υπάρχουν στην εξίσωση
2ο βήμα: Είδη που υφίστανται οξείδωση.
Είδη που υφίστανται οξείδωση στην εξίσωση
Καθώς το ΝΟΧ ιωδίου αυξάνεται από -1 σε 0 από το αντιδραστήριο σε προϊόν, είναι επομένως το είδος που υφίσταται οξείδωση.
3ο βήμα: Προσδιορίστε την παραλλαγή ΝΟΧ των οξειδωμένων ειδών.
Για να το κάνετε αυτό, απλώς αφαιρέστε το υψηλότερο NOX με το χαμηλότερο NOX:
∆ΝΟΧ = (0) – (-1)
∆ ΝΟΧ = 0 + 1
∆ ΝΟΧ = 1
Βήμα 4: Πολλαπλασιασμός NOX κατά ποσότητα.
Σε αυτό το βήμα, πολλαπλασιάζουμε την παραλλαγή που βρέθηκε στο τρίτο βήμα με τον αριθμό των ατόμων του είδους.
Εγώ- = ∆ΝΟΧ.1
Εγώ- = 1.1
Εγώ- = 1
5ο βήμα: Είδη που υφίστανται μείωση.
Είδη που υποφέρουν από μείωση της εξίσωσης
Καθώς το χρώμιο NOX μειώνεται από +7 σε +3 από αντιδραστήριο σε προϊόν, είναι επομένως το είδος που υφίσταται την αναγωγή.
6ο βήμα: Προσδιορίστε την παραλλαγή ΝΟΧ των μειωμένων ειδών.
Για να το κάνετε αυτό, απλώς αφαιρέστε το υψηλότερο NOX με το χαμηλότερο NOX:
∆ΝΟΧ = (+6) – (+3)
∆ ΝΟΧ = +6 – 3
∆ ΝΟΧ = 3
7ο βήμα: Πολλαπλασιασμός NOX κατά ποσότητα.
Σε αυτό το βήμα, πολλαπλασιάζουμε την παραλλαγή που βρέθηκε στο έκτο βήμα με τον αριθμό των ατόμων του είδους.
Κρ2Ο72- = ∆ΝΟΧ.1
Κρ2Ο72- = 3.2
Κρ2Ο72- = 6
8ο βήμα: Ξεκινήστε την εξισορρόπηση.
Έναρξη εξισορρόπησης χρησιμοποιώντας τον συντελεστή που βρέθηκε
Σε αυτό το βήμα, ξεκινάμε την εξισορρόπηση τοποθετώντας τον συντελεστή που βρίσκεται στο τέταρτο βήμα στο είδος που υπέστη μείωση.
9ο βήμα: Συνεχίστε την εξισορρόπηση.
Συνέχιση εξισορρόπησης χρησιμοποιώντας τον συντελεστή που βρέθηκε
10ο βήμα: Χρησιμοποιήστε τη δοκιμαστική μέθοδο.
Υπάρχουν 6 Ι άτομα στο αντιδραστήριο, οπότε πρέπει να βάλουμε τον συντελεστή 3 στο είδος Ι2 του προϊόντος, επειδή υπάρχουν μόνο 2 άτομα Cl σε αυτό.
Όπως στο είδος 1, Cr2Ο72-, υπάρχουν 2 Cr άτομα, πρέπει να βάλουμε τον συντελεστή 2 στα είδη Cr3+ προϊόντος.
Καθώς έχουμε οξυγόνο σε τρία είδη, και σε δύο από αυτά δεν υπάρχουν συντελεστές, για να συνεχίσουμε την ισορροπία, πρέπει να τοποθετήσουμε άγνωστα στα υπόλοιπα είδη:
Συντελεστές μετά τη χρήση της μεθόδου δοκιμής
11ο βήμα: Πολλαπλασιασμός κάθε είδους με το φορτίο του.
Για να το κάνετε αυτό, πολλαπλασιάστε τον συντελεστή του είδους με το φορτίο του, ως εξής:
Στα αντιδραστήρια:
Κρ2Ο72- = 1.(-2) = -2
Εγώ- = 6.(-1) = -6
Η3Ο+ = x. (+ 1) = + x
Στα προϊόντα:
Κρ3+ = 2.(+3) = +6
Εγώ2 = 4.0 = 0
Η2O = y.0 = 0
12ο βήμα: Άθροισμα χρεώσεων.
Σε αυτό το βήμα, πρέπει να προσθέσουμε τα φορτία των αντιδραστηρίων και των προϊόντων που βρίσκονται στο βήμα 11:
Αντιδραστήρια = προϊόντα
-2 + (-8) + (+ x) = +6 + 0 + 0
-2 - 6 + x = 6
-8 + x = 6
x = 6 + 8
x = 14
13ο βήμα: Τέλος εξισορρόπησης.
Για να ολοκληρώσουμε την εξισορρόπηση, πρέπει:
Βάλτε το αποτέλεσμα που βρέθηκε στο 12ο βήμα στο είδος Η3Ο+;
Καθώς έχουμε τώρα 42 H άτομα στο αντιδραστήριο, είναι απαραίτητο να τοποθετηθεί ο συντελεστής 21 στο είδος H2Το στο προϊόν.
Ισορροπημένη εξίσωση ιοντικής αντίδρασης
Από μένα. Diogo Lopes Dias
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm
