Keskkooliõpilased on alati silmitsi redoksreaktsioonid koos ioonid, nii sisseastumiseksamitel kui ka riiklikul keskkooli eksamil (Enem). Seega võib nende võrrandite tasakaalustamine olla väga kardetud teema.
Selle teema mõistmise hõlbustamiseks püütakse selles tekstis käsitleda järgmist redoksivõrrandite tasakaalustamine ioonidega selle teostamiseks vajalike sammude kirjeldusega. Selleks peame alustama seda tüüpi keemiliste reaktsioonide tuvastamisest.
Kell redoksreaktsioonid ioonidega on identifitseeritud ühe või mitme laenguga (positiivse või negatiivse) komponendi olemasolu järgi, see tähendab ioonid (katioonid või anioonid), mis võivad esineda reagentides või saadustes, nagu kahes näites a järgige:
1. näide:Kr2O72- + Fe2+ + H+ → kr3+ + Fe3+ + H2O
2. näide:Cl2 + C + H2O → CO2 + H+ + Cl-
Et teostada redoksreaktsioonide ja ioonide võrrandite tasakaalustamine, on oluline järgida mõnda sammu, näiteks:
1. samm: määrata NOX reaktantide ja võrrandi saaduste aatomitest;
2. samm: kontrollige, millised liigid kannatasid oksüdeerumine;
3. samm: määrake variatsioon NOX oksüdeerunud liik;
4. etapp: korruta kolmandas etapis leitud variatsioon oksüdeeruvate liikide aatomite arvuga;
5. samm: kontrollige, millised liigid kannatasid vähendamine;
6. etapp: määrake redutseeritud liikide NOX variatsioon;
7. etapp: korruta kolmandas etapis leitud variatsioon selle vähendatud liikide aatomite arvuga;
8. etapp: kasutage vähendava liigi koefitsiendina neljandas etapis leitud väärtust;
9. etapp: kasutage oksüdeeruvate liikide koefitsiendina seitsmendas etapis leitud väärtust;
10. Samm: lisage koefitsiendid teistele liikidele vastavalt meetodile katse tasakaalustamine. Nendes liikides, kus see pole võimalik, pange koefitsientideks tundmatud;
11. samm: korrutage iga liigi koefitsient selle koormusega;
12. samm: võrdsustage reagentide laengute summa toodete omaga, et leida ühe tundmatute liikide koefitsient;
13. etapp: viige saldo proovimeetodi abil lõpule.
Mõistmise hõlbustamiseks järgige ülalkirjeldatud samm-sammult järgmises a näites redoksivõrrand ioonidega:
Iooniline võrrand, mis näitab mõnda iooni ja üldist laengurühma 0
1. samm: Iga aatomi NOX.
Võrrandis olevate aatomite NOX
2. samm: Oksüdeeruvad liigid.
Liigid, mis võrrandis oksüdeeruvad
Kuna joodi NOX suureneb reaktiivist tooteks tootest -1 väärtuseni 0, oksüdeerub just see liik.
3. samm: Määrake oksüdeerunud liikide NOX variatsioon.
Selleks lahutage lihtsalt kõrgeim NOX madalaima NOX-ga:
∆NOX = (0) – (-1)
∆ NOX = 0 + 1
∆ NOX = 1
4. samm: NOx korrutamine kogusega.
Selles etapis korrutame kolmandas etapis leitud variatsiooni liigi aatomite arvuga.
Mina- = ∆NOX.1
Mina- = 1.1
Mina- = 1
5. samm: Redutseeritavad liigid.
Liigid, kes kannatavad võrrandi vähenemise all
Kuna kroomi NOX väheneb reaktiivilt tootelt +7 tasemelt +3, siis redutseerub just see liik.
6. samm: Määrake redutseeritud liigi NOX variatsioon.
Selleks lahutage lihtsalt kõrgeim NOX madalaima NOX-ga:
∆NOX = (+6) – (+3)
∆ NOX = +6 – 3
∆ NOX = 3
7. samm: NOx korrutamine kogusega.
Selles etapis korrutame kuuendas etapis leitud variatsiooni liigi aatomite arvuga.
Kr2O72- = ∆NOX.1
Kr2O72- = 3.2
Kr2O72- = 6
8. samm: Alustage tasakaalustamist.
Tasakaalustamise algus leitud koefitsiendi abil
Selles etapis alustame tasakaalustamist, paigutades reduktsiooni saanud liikide neljandas etapis leitud koefitsiendi.
9. samm: Jätkake tasakaalustamist.
Tasakaalustamise jätkamine leitud koefitsiendi abil
10. samm: Kasutage proovimeetodit.
Reagendis on 6 I aatomit, seega peame I liigi koefitsiendi 3 panema2 toote, kuna selles on ainult 2 Cl aatomit;
Nagu liikide 1, Cr2O72-, seal on 2 Cr aatomit, peaksime panema koefitsiendi 2 Cr liikidesse3+ toote.
Kuna meil on hapnikku kolmes liigis ja kahes neist pole koefitsiente, siis tasakaalu jätkamiseks peame ülejäänud liikidesse paigutama tundmatud:
Koefitsiendid pärast katsemeetodi kasutamist
11. samm: Iga liigi korrutamine koormusega.
Selleks korrutage liigi koefitsient selle koormusega järgmiselt:
Reagentides:
Kr2O72- = 1.(-2) = -2
Mina- = 6.(-1) = -6
H3O+ = x. (+ 1) = + x
Toodete kohta:
Kr3+ = 2.(+3) = +6
Mina2 = 4.0 = 0
H2O = y.0 = 0
12. samm: Tasude summa.
Selles etapis peame lisama etapis 11 leitud koormused reaktiive ja tooteid:
Reaktiivid = tooted
-2 + (-8) + (+ x) = +6 + 0 + 0
-2 - 6 + x = 6
-8 + x = 6
x = 6 + 8
x = 14
13. samm: Tasakaalustamise lõpp.
Tasakaalustamise lõpuleviimiseks peame:
Pange 12. astmes leitud tulemus liikidesse H3O+;
Kuna meil on nüüd reaktiivis 42 H aatomit, on vaja H-liikidesse panna koefitsient 212Tootes sisalduv
Tasakaalustatud ioonreaktsiooni võrrand
Minu poolt. Diogo Lopes Dias
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm
