תגובות חיזור עם יונים

תלמידי תיכון תמיד כפופים למפנים תגובות חיזור עם יונים, הן בבחינות הקבלה והן בבחינת התיכון הלאומי (האויב). לפיכך, איזון משוואות אלה יכול להיות נושא חשש מאוד.

על מנת להקל על הבנת הנושא, טקסט זה מבקש להתייחס ל איזון משוואות חיזור עם יונים עם תיאור של כמה צעדים לביצוע. לשם כך עלינו להתחיל בזיהוי סוג זה של תגובה כימית.

בְּ תגובות חמצון עם יונים מזוהים על ידי נוכחות של אחד או יותר מרכיבים עם מטענים (חיוביים או שליליים), כלומר יונים (קטיונים או אניונים), שיכולים להיות קיימים בריאגנטים או במוצרים, כמו בשתי הדוגמאות א לעקוב אחר:

דוגמה ראשונה:Cr₂או₇^2- + Fe²⁺ + H⁺ → Cr³⁺ + Fe³⁺ + H₂או

דוגמה שנייה:קל₂ + C + H₂O → CO₂ + H⁺ + קל^-

לבצע את משוואות איזון של תגובות חיזור עם יונים, חשוב לבצע כמה צעדים, כגון:

• שלב ראשון: לקבוע את ה- NOX של כל אחד מהאטומים של המגיבים ומוצרי המשוואה;

• שלב שני: לבדוק אילו מינים סבלו חִמצוּן;

• שלב שלישי: לקבוע את הווריאציה של NOX המינים שעברו חמצון;

• שלב רביעי: הכפל את הווריאציה שנמצאה בשלב השלישי במספר האטומים של המין המחמצן;

• שלב 5: לבדוק אילו מינים סבלו צִמצוּם;

• שלב 6: לקבוע את וריאציית NOX של המינים שעברו הפחתה;

• שלב 7: הכפל את הווריאציה שנמצאה בשלב השלישי במספר האטומים של המינים שהוא מצמצם;

• שלב 8: השתמש בערך שנמצא בשלב הרביעי כמקדם המין המפחית;

• שלב 9: השתמש בערך שנמצא בשלב השביעי כמקדם של המין המחמצן;

• שלב 10: הכנס את המקדמים למינים האחרים, על פי השיטה של איזון משפט. באותם מינים שבהם לא ניתן לעשות זאת, שימו אלמונים כמקדמים;

• שלב 11: הכפל את המקדם של כל מין בעומסו;

• שלב 12: השווה את סכום המטענים של מגיבים לזה של מוצרים כדי למצוא את המקדם של אחד המינים עם הלא ידוע;

• שלב 13: סיים את היתרה בשיטת הניסוי.

על מנת להקל על ההבנה, עקוב אחר שלב אחר שלב המתואר לעיל, בדוגמה הבאה של א משוואת חיזור עם יונים:

משוואה יונית המציגה כמה יונים וקבוצות מטען כלליות 0

שלב ראשון: NOX של כל אטום.

NOX של אטומים הקיימים במשוואה

שלב שני: מינים העוברים חמצון.

מינים העוברים חמצון במשוואה

מכיוון שה- NOX של היוד עולה מ -1 ל- 0 ממגיב למוצר, לכן המינים עוברים חמצון.

שלב שלישי: קבע את וריאציית NOX של המינים המחומצנים.

לשם כך, פשוט חיסר את ה- NOX הגבוה ביותר ב- NOX הנמוך ביותר:

∆_NOX = (0) – (-1)

∆ _NOX = 0 + 1

∆ _NOX = 1

שלב 4: כפל NOX לפי כמות.

בשלב זה אנו מכפילים את הווריאציה שנמצאת בשלב השלישי במספר האטומים של המין.

אני^- = ∆_NOX.1

אני^- = 1.1

אני^- = 1

שלב חמישי: מינים העוברים צמצום.

מינים הסובלים מהפחתה במשוואה

מכיוון שכרום NOX יורד מ- +7 ל- +3 מגיב למוצר, לכן המינים עוברים את ההפחתה.

שלב 6: קבע את וריאציית NOX של המינים המופחתים.

לשם כך, פשוט חיסר את ה- NOX הגבוה ביותר ב- NOX הנמוך ביותר:

∆_NOX = (+6) – (+3)

∆ _NOX = +6 – 3

∆ _NOX = 3

שלב 7: כפל NOX לפי כמות.

בשלב זה אנו מכפילים את הווריאציה שנמצאת בשלב השישי במספר האטומים של המין.

Cr₂או₇^2- = ∆_NOX.1

Cr₂או₇^2- = 3.2

Cr₂או₇^2- = 6

שלב 8: התחל לאזן.

התחלת איזון באמצעות מקדם נמצא

בשלב זה, אנו מתחילים את האיזון על ידי הצבת המקדם שנמצא בשלב הרביעי במינים שסבלו מהפחתה.

שלב 9: המשך לאזן.

המשך האיזון באמצעות המקדם שנמצא

שלב 10: השתמש בשיטת הניסיון.

• במגיב ישנם 6 אטומים, לכן עלינו להכניס את המקדם 3 למין אני₂ של המוצר, מכיוון שיש בו רק 2 אטומי Cl;

• כמו במין 1, Cr₂או₇^2-, ישנם 2 אטומי Cr, עלינו להכניס את המקדם 2 למין Cr³⁺ של המוצר.

מכיוון שיש לנו חמצן בשלושה מינים, ובשניים מהם אין מקדמים, כדי להמשיך את האיזון, עלינו למקם אלמונים אצל המינים הנותרים:

מקדמים לאחר שימוש בשיטת הניסוי

שלב 11: כפל של כל מין לפי עומסו.

לשם כך, פשוט הכפל את מקדם המין בעומסו, כדלקמן:

• בחומרים המגיבים:

Cr₂או₇^2- = 1.(-2) = -2

אני^- = 6.(-1) = -6

ה₃או⁺ = x. (+ 1) = + x

• על המוצרים:

Cr³⁺ = 2.(+3) = +6

אני₂ = 4.0 = 0

ה₂O = y.0 = 0

שלב 12: סכום החיובים.

בשלב זה עלינו להוסיף את המון ריאגנטים והמוצרים שנמצאו בשלב 11:

ריאגנטים = מוצרים

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

-2 - 6 + x = 6

-8 + x = 6

x = 6 + 8

x = 14

שלב 13: סוף איזון.

כדי להשלים את האיזון, עלינו:

• שים את התוצאה שנמצאה בשלב ה -12 במין H₃או⁺;

• מכיוון שיש לנו כעת 42 אטומי H במגיב, יש צורך למקם את המקדם 21 במין H₂במוצר.

משוואת תגובה יונית מאוזנת

על ידי. דיוגו לופס דיאס

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm