Równoważenie oksydacyjno-redukcyjne. Co to jest równoważenie redoks?

O równoważenie równania utleniania-redukcji opiera się na równości liczby oddanych elektronów z liczbą elektronów otrzymanych. Prosta metoda wykonania tego równoważenia jest podana w następujących krokach:

Zobaczmy w praktyce, jak zastosować te kroki na poniższym przykładzie:

Reakcja między wodnym roztworem nadmanganianu potasu i kwasu solnego:

kmnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

*Pierwszy krok:Określ stopnie utlenienia:

Ten krok jest ważny, ponieważ zwykle nie jesteśmy w stanie szybko zwizualizować, które gatunki ulegają utlenianiu i redukcji.

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

*Drugi krok:Oznaczanie zmienności utleniania i redukcji:

Zauważ, że mangan (Mn) jest redukowany, a chlor (Cl) jest utleniany.

MnCl₂ = ∆Nox = 5

Cl₂ = ∆Nox = 2

W przypadku chloru możemy zauważyć, że HCl dał początek 3 związkom (KCl, MnCl₂, i Cl₂), ale to, co nas interesuje, to Cl_2, ponieważ to twój Nox uległ zmianie. Każdy chlor, który tworzy Cl₂ stracić 1 elektron; ponieważ do utworzenia każdego Cl takes potrzeba 2 chlorów₂, wtedy dwa elektrony są tracone.

Trzeci krok:Odwrócenie wartości ∆:

W tym kroku wartości ∆ są wymieniane pomiędzy wymienionymi gatunkami, stając się ich współczynnikami:

MnCl₂ = ∆Nox = 5 → 5 będzie współczynnikiem Cl₂

Cl₂ = ∆Nox = 2→ 2 będzie współczynnikiem MnCl₂

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

W tym momencie można już poznać dwa współczynniki równania.

Obserwacja: normalnie w większości reakcji to odwrócenie wartości odbywa się na 1. członku. Ale z reguły powinno się to odbywać w elemencie, który ma największą liczbę atomów, które ulegają redoksowi. Jeśli to kryterium nie może być spełnione, odwracamy wartości dla członka z największą liczbą związków chemicznych. Tak właśnie zrobiono tutaj, ponieważ drugi członek ma więcej substancji.

4 krok: Równoważenie prób:

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

• Ponieważ w drugim członie znajdują się dwa atomy manganu, jak pokazuje współczynnik, w pierwszym musi być też. Więc mamy:

2 kmnO₄ + HCl → KCl + 2 MnCl₂ + 5 kl₂ + H₂O

• Tak więc ilość potasu (K) w pierwszym elemencie wynosiła 2, co będzie tym samym współczynnikiem dla tego atomu w drugim elemencie:

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

• Ilość chloru (Cl) w drugim członku wynosi łącznie 16, więc współczynnik HCl pierwszego członka wyniesie:

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

• Liczba wodorów w pierwszym członie wynosi 16, stąd współczynnik wody (H₂O) drugiego członu będzie równe 8, ponieważ pomnożenie wskaźnika wodoru (2) przez 8 wynosi 16:

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

• Aby sprawdzić, czy równanie jest prawidłowo zbalansowane, możemy zobaczyć dwa kryteria:

1.) Sprawdź, czy ilość każdego atomu w dwóch członach jest równa:

2 kmnO₄ + 16 HCl →2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 kl₂ + 8 godz₂O

K = 2K = 2

Mn = 2 Mn = 2

Cl = 16  Cl = 16

H = 16 H = 16

O = 8 O = 8

2.) Sprawdź, czy całkowita liczba utraconych elektronów jest równa całkowitej liczbie otrzymanych elektronów:

Jennifer Fogaça
Absolwent chemii

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/balanceamento-por-oxirreducao.htm