Uczniowie szkół średnich są zawsze narażeni na stawienie czoła reakcje redoks z jony, zarówno na egzaminach wstępnych, jak i na egzaminie państwowym (Enem). W związku z tym zrównoważenie tych równań może być bardzo przerażającym tematem.
Aby ułatwić zrozumienie tego tematu, niniejszy tekst ma na celu poruszenie równoważenie równań redoks jonami wraz z opisem niektórych kroków, które należy wykonać. W tym celu musimy zacząć od identyfikacji tego typu reakcji chemicznej.
W reakcje redoks z jonami są identyfikowane przez obecność jednego lub więcej składników z ładunkami (dodatnimi lub ujemnymi), czyli jony (kationy lub aniony), które mogą być obecne w odczynnikach lub produktach, jak w dwóch przykładach a podążać:
Pierwszy przykład:Cr2O72- + Fe2+ + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O
Drugi przykład:Cl2 + C + H2O → CO2 + H+ + Cl-
Aby przeprowadzić równoważenie równań reakcji redoks z jonami, konieczne jest wykonanie kilku kroków, takich jak:
Krok 1: określić NOX każdego z atomów reagentów i produktów równania;
Krok 2: sprawdź, który gatunek ucierpiał utlenianie;
Trzeci krok: określ zmienność NOX gatunek, który uległ utlenieniu;
Krok 4: pomnóż odmianę znalezioną w kroku trzecim przez liczbę atomów indywiduów utleniających;
Krok piąty: sprawdź, który gatunek ucierpiał zmniejszenie;
Krok 6: określenie zmienności NOX gatunków poddanych redukcji;
Krok 7: pomnóż odmianę znalezioną w kroku trzecim przez liczbę atomów gatunku, który redukuje;
Krok 8: użyj wartości znalezionej w kroku czwartym jako współczynnika gatunku, który ulega redukcji;
Krok 9: użyj wartości znalezionej w kroku siódmym jako współczynnika indywiduów utleniających;
10. krok: umieść współczynniki w innych gatunkach, zgodnie z metodą bilansowanie próbne. W tych gatunkach, dla których nie jest to możliwe, podaj niewiadome jako współczynniki;
11. Krok: pomnóż współczynnik każdego gatunku przez jego ładunek;
12. Krok: Wyrównaj sumę ładunków reagentów z ładunkami produktów, aby znaleźć współczynnik jednego z gatunków o niewiadomych;
Krok 13: sfinalizuj bilans metodą próbną.
Aby ułatwić zrozumienie, wykonaj krok po kroku opisany powyżej, w poniższym przykładzie a równanie redoks z jonami:
Równanie jonowe przedstawiające niektóre jony i ogólne grupy ładunków 0
Krok 1: NOX każdego atomu.
NOX atomów obecnych w równaniu
Drugi krok: Gatunki podlegające utlenianiu.
Gatunki ulegające utlenianiu w równaniu
Ponieważ NOX jodu wzrasta od -1 do 0 od substratu do produktu, jest to zatem indywiduum, które ulega utlenieniu.
Trzeci krok: Określ zmienność NOX utlenionych form.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Aby to zrobić, po prostu odejmij najwyższy NOX od najniższego NOX:
∆NOX = (0) – (-1)
∆ NOX = 0 + 1
∆ NOX = 1
Krok 4: Mnożenie NOX przez ilość.
W tym kroku mnożymy zmienność znalezioną w kroku trzecim przez liczbę atomów gatunku.
ja- = ∆NOX.1
ja- = 1.1
ja- = 1
Piąty krok: Gatunki podlegające redukcji.
Gatunki, które cierpią z powodu redukcji w równaniu
Ponieważ NOX chromu zmniejsza się od +7 do +3 od odczynnika do produktu, jest to zatem związek, który podlega redukcji.
Krok 6: Określ zmienność NOX zredukowanych gatunków.
Aby to zrobić, po prostu odejmij najwyższy NOX od najniższego NOX:
∆NOX = (+6) – (+3)
∆ NOX = +6 – 3
∆ NOX = 3
7 krok: Mnożenie NOX przez ilość.
W tym kroku mnożymy zmienność znalezioną w szóstym kroku przez liczbę atomów gatunku.
Cr2O72- = ∆NOX.1
Cr2O72- = 3.2
Cr2O72- = 6
8 krok: Zacznij równoważyć.
Rozpoczęcie bilansowania przy użyciu znalezionego współczynnika
W tym kroku rozpoczynamy bilansowanie od umieszczenia współczynnika znalezionego w kroku czwartym u gatunków, które uległy redukcji.
9. Krok: Kontynuuj równoważenie.
Kontynuacja bilansowania z wykorzystaniem znalezionego współczynnika
10. krok: Użyj metody próbnej.
Reagent zawiera 6 atomów I, więc musimy umieścić współczynnik 3 w gatunkach I2 produktu, ponieważ są w nim tylko 2 atomy Cl;
Jak w gatunku 1, Cr2O72-, są 2 atomy Cr, powinniśmy umieścić współczynnik 2 w gatunkach Cr3+ produktu.
Ponieważ tlen mamy w trzech gatunkach, a w dwóch nie ma współczynników, aby utrzymać równowagę, musimy umieścić niewiadome w pozostałych gatunkach:
Współczynniki po zastosowaniu metody próbnej
11. krok: Pomnożenie każdego gatunku przez jego ładunek.
Aby to zrobić, po prostu pomnóż współczynnik gatunku przez jego obciążenie w następujący sposób:
W odczynnikach:
Cr2O72- = 1.(-2) = -2
ja- = 6.(-1) = -6
H3O+ = x.(+1) = +x
Na produktach:
Cr3+ = 2.(+3) = +6
ja2 = 4.0 = 0
H2O = y.0 = 0
12. krok: Suma opłat.
W tym kroku musimy dodać mnóstwo odczynników i produktów znalezionych w kroku 11:
Odczynniki = produkty
-2 + (-8) + (+x) = +6 + 0 + 0
-2 - 6 + x = 6
-8 + x = 6
x = 6 + 8
x = 14
13. krok: Koniec balansowania.
Aby dokończyć równoważenie, musimy:
Umieść wynik znaleziony w 12. kroku w gatunkach H3O+;
Ponieważ mamy teraz 42 atomy H w odczynniku, konieczne jest umieszczenie współczynnika 21 w gatunkach H2W produkcie.
Zrównoważone równanie reakcji jonowej
Przeze mnie Diogo Lopes Dias
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
DNI, Diogo Lopes. „Reakcje redukcji czerwieni z jonami”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm. Dostęp 28 czerwca 2021 r.
