과산화수소와 관련된 산화-환원 반응. 과산화수소

과산화수소 (과산화수소 수용액-H)의 존재 하에서 발생하는 산화-환원 반응₂영형_{2 (수성)}) 주로 균형과 관련하여 별도로 분석해야하는 특별한 경우를 구성합니다. 이는 Nox가 -1 인 과산화수소의 산소가 산화되거나 환원 될 수 있기 때문입니다.

예를 들어 먼저 산화제 (환원)로 작용 한 다음 환원제 (산화)로 작용하는 두 가지 경우를 살펴 보겠습니다.

• 산화제: 과산화수소가 환원 될 때마다 산화제로 작용하여 물을 생성합니다.

요오드화 이온을 포함하는 용액에 과산화수소 용액을 추가하면 (I^-) 산성 매체에서 우리는 다음을 가질 것입니다.

H₂영형_{2 (수성)} + 나^-_(여기) + H⁺_(여기) → H₂영형₍₁₎ + 나_{2 (들)}

물과 요오드가 형성되는 것을보십시오. 그러나 과산화수소가 실제로 산화제로 작용하여 환원되었는지 확인하려면 산화수 (NOx) 측정을 관찰하십시오. *

과산화수소의 산소 Nox는 1 개의 전자를 받았기 때문에 -1에서 -2로 감소했습니다. 그러나 각 과산화수소 분자 (H₂영형₂), Nox 변형은 2와 같습니다.

따라서 텍스트 "산화 환원 균형”, 산화-환원법에 의한 반응의 균형을 맞추는 데 필요한 단계는 계수에 의한 Nox의 변화 값을 반전시키는 것입니다.이 경우 다음과 같습니다.

* H₂영형₂ = 2 (∆Nox) = 2 → 2 I의 계수가 될 것입니다^-;

* 나^-= ∆Nox = 1 → 1은 H의 계수가됩니다.₂영형₂.

따라서 다음이 있습니다.

1 시간₂영형_{2 (수성)} + 2 나는^-_(여기) + H⁺_(여기) → H₂영형₍₁₎ + 나_{2 (들)}

시행별로 균형을 맞춰 다른 계수를 맞추기 :

• 첫 번째 구성원에는 두 개의 산소 원자가 있으므로 두 번째 구성원의 물 계수는 2와 같아야합니다. 그리고 첫 번째 멤버에도 두 개의 요오드 이온이 있기 때문에 두 번째 멤버의 요오드 계수는 1이됩니다. 각 구성원의 원자와 이온의 정확한 양을 찾기 위해 지수에 계수를 곱해야한다는 것을 잊지 마십시오.

1 시간₂영형_{2 (수성)} + 2 나는^-_(여기) + H⁺_(여기) → 2 시간₂영형₍₁₎ + 1 나는_{2 (들)}

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• 이제 첫 번째 구성원의 수소 양이온의 균형 만 유지하고 계수는 2와 같아야합니다. 두 번째 구성원에는 4 개의 수소가 있고 첫 번째 구성원에는 이미 두 개가 있기 때문입니다.

1 시간₂영형_{2 (수성)} + 2 나는^-_(여기) +2 시간⁺_(여기) → 2 시간₂영형₍₁₎ + 1 나는_{2 (들)}

• 환원제: 과산화수소가 산화 될 때마다 환원제로 작용하여 산소 (O₂) 제품으로.

과산화수소가 환원되는 예는 과망간산 칼륨 (KMnO₄). 이 물질은 매우 특징적인 보라색을 띠지 만 과산화수소와 접촉하면 무색이됩니다. 이것은 MnO 이온에 존재하는 모든 망간이₄^- 과망간산 염 용액의 감소, Mn 이온 발생²⁺, 아래 그림과 같이:

^{+1 -1 +7 -2 +1 0 +2 +1 -2}
H₂영형₂ + MnO₄^-+ H⁺ →₂ + Mn²⁺+ H₂영형

Nox를 계산하면 과산화수소의 산소가 실제로 산화되어 망간을 감소시키는 것을 볼 수 있습니다.

이전 예에서와 같이 과산화수소의 ∆Nox는 두 개의 산소가 있고 각 산소는 전자를 잃기 때문에 2와 같습니다. 따라서 다음이 있습니다.

* O₂ = 2 (∆Nox) = 2 → 2 MnO의 계수가 될 것입니다₄^-;

* MnO₄^- = ∆Nox = 5 → 5 O의 계수가 될 것입니다₂.

그리고 모든 O처럼₂ 과산화수소에서 나오며 두 물질의 계수는 동일합니다.

5 H₂영형₂ + 2MnO₄^-+ H⁺ → 5 영형₂ + Mn²⁺+ H₂영형

시험 방법으로 균형을 맞추면 다음이 있습니다.

5 시간₂영형₂ + 2 MnO₄^-+ 6 시간⁺ → 5O₂ + 2 백만²⁺+ 8 시간₂영형

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* 반응에서 원자와 이온의 산화수 (Nox)를 계산하는 방법에 대한 질문은 "산화수 (Nox)의 결정"텍스트를 읽으십시오.

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공

이 텍스트를 학교 또는 학업에서 참조 하시겠습니까? 보기:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "과산화수소를 포함하는 산화-환원 반응"; 브라질 학교. 가능: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-envolvendo-agua-oxigenada.htm. 2021 년 6 월 28 일 액세스.