Reakcje redoks z jonami

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:Cr₂O₇^2- + 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.

Cr₂O₇^2- = ∆_NOX.1

Cr₂O₇^2- = 3.2

Cr₂O₇^2- = 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, Cr₂O₇^2-, 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:

Cr₂O₇^2- = 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.