Elevii de liceu sunt întotdeauna supuși confruntării reacții redox cu ioni, atât la examenele de admitere, cât și la examenul național de liceu (Enem). Astfel, echilibrarea acestor ecuații poate fi un subiect mult temut.
Pentru a facilita înțelegerea acestui subiect, acest text încearcă să abordeze echilibrarea ecuațiilor redox cu ioni cu descrierea unor pași pentru realizarea acesteia. Pentru aceasta, trebuie să începem prin identificarea acestui tip de reacție chimică.
La reacții redox cu ioni sunt identificate prin prezența uneia sau mai multor componente cu sarcini (pozitive sau negative), adică ioni (cationi sau anioni), care pot fi prezenți în reactivi sau produse, ca în cele două exemple a urma:
Primul exemplu:Cr2O72- + Fe2+ + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O
Al 2-lea exemplu:Cl2 + C + H2O → CO2 + H+ + Cl-
Pentru a efectua ecuații de echilibrare a reacțiilor redox cu ioni, este esențial să urmați câțiva pași, cum ar fi:
Pasul 1: determina NOX din fiecare dintre atomii reactanților și produselor ecuației;
Pasul 2: verificați ce specie a suferit oxidare;
Pasul 3: determinați variația NOX specia care a suferit oxidare;
Etapa a 4-a: înmulțiți variația găsită în etapa a treia cu numărul de atomi ai speciilor oxidante;
Al 5-lea Pas: verificați ce specie a suferit reducere;
Pasul 6: determinați variația NOX a speciilor care au suferit reducere;
Pasul 7: înmulțiți variația găsită în pasul trei cu numărul de atomi ai speciei pe care o reduce;
Pasul 8: utilizați valoarea găsită în pasul al patrulea ca coeficient al speciei care se reduce;
Pasul 9: utilizați valoarea găsită în pasul al șaptelea ca coeficient al speciei oxidante;
Pasul 10: puneți coeficienții la celelalte specii, conform metodei echilibrarea procesului. La acele specii în care acest lucru nu este posibil, puneți necunoscuți ca coeficienți;
Pasul 11: înmulțiți coeficientul fiecărei specii cu sarcina sa;
Pasul 12: Egalizați suma sarcinilor reactanților cu cea a produselor pentru a găsi coeficientul uneia dintre speciile cu necunoscute;
Pasul 13: finalizați soldul utilizând metoda de încercare.
Pentru a facilita înțelegerea, urmați pas cu pas descris mai sus, în următorul exemplu de a ecuația redox cu ioni:
Ecuația ionică care arată câțiva ioni și grupuri de sarcină generală 0
Pasul 1: NOX din fiecare atom.
NOX de atomi prezenți în ecuație
Pasul 2: Specii care suferă oxidare.
Specii care suferă oxidare în ecuație
Pe măsură ce NOX-ul de iod crește de la -1 la 0 de la reactant la produs, deci este specia care suferă oxidare.
Pasul 3: Determinați variația NOX a speciilor oxidate.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Pentru a face acest lucru, scade doar cel mai mare NOX cu cel mai mic NOX:
∆NOX = (0) – (-1)
∆ NOX = 0 + 1
∆ NOX = 1
Pasul 4: Înmulțirea NOX cu cantitatea.
În acest pas, înmulțim variația găsită în al treilea pas cu numărul de atomi ai speciei.
Eu- = ∆NOX.1
Eu- = 1.1
Eu- = 1
Pasul 5: Specii care suferă reducere.
Specii care suferă reducerea ecuației
Deoarece NOX de crom scade de la +7 la +3 de la reactant la produs, deci este specia care suferă reducerea.
Pasul 6: Determinați variația NOX a speciilor reduse.
Pentru a face acest lucru, scade doar cel mai mare NOX cu cel mai mic NOX:
∆NOX = (+6) – (+3)
∆ NOX = +6 – 3
∆ NOX = 3
Pasul 7: Înmulțirea NOX cu cantitatea.
În acest pas, înmulțim variația găsită în pasul șase cu numărul de atomi ai speciei.
Cr2O72- = ∆NOX.1
Cr2O72- = 3.2
Cr2O72- = 6
Pasul 8: Începeți echilibrarea.
Începutul echilibrării folosind coeficientul găsit
În acest pas, începem echilibrarea plasând coeficientul găsit în al patrulea pas în specia care a suferit reducere.
Pasul 9: Continuați echilibrarea.
Continuarea echilibrării utilizând coeficientul găsit
Pasul 10: Folosiți metoda de încercare.
Există 6 atomi I în reactant, deci trebuie să punem coeficientul 3 în specia I2 a produsului, deoarece există doar 2 atomi de Cl în el;
Ca și în specia 1, Cr2O72-, există 2 atomi de Cr, ar trebui să punem coeficientul 2 în specia Cr3+ de produs.
Deoarece avem oxigen în trei specii și în două dintre ele nu există coeficienți, pentru a continua echilibrul, trebuie să plasăm necunoscute în restul speciilor:
Coeficienți după utilizarea metodei de încercare
Pasul 11: Înmulțirea fiecărei specii prin sarcina sa.
Pentru a face acest lucru, înmulțiți coeficientul speciei cu sarcina sa, după cum urmează:
În reactivi:
Cr2O72- = 1.(-2) = -2
Eu- = 6.(-1) = -6
H3O+ = x. (+ 1) = + x
Pe produse:
Cr3+ = 2.(+3) = +6
Eu2 = 4.0 = 0
H2O = y.0 = 0
Pasul 12: Suma cheltuielilor.
În acest pas, trebuie să adăugăm încărcăturile de reactivi și produse găsite în pasul 11:
Reactivi = produse
-2 + (-8) + (+ x) = +6 + 0 + 0
-2 - 6 + x = 6
-8 + x = 6
x = 6 + 8
x = 14
Pasul 13: Sfârșitul echilibrării.
Pentru a finaliza echilibrarea, trebuie să:
Puneți rezultatul găsit în pasul 12 la specia H3O+;
Deoarece acum avem 42 de atomi de H în reactiv, este necesar să plasăm coeficientul 21 în specia H2În produs.
Ecuație de reacție ionică echilibrată
De mine. Diogo Lopes Dias
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
ZILE, Diogo Lopes. „Reacții de reducere roșie cu ioni”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm. Accesat la 28 iunie 2021.