Редокс-реакции с ионами

Старшеклассники всегда сталкиваются с окислительно-восстановительные реакции с участием ионы, как на вступительных экзаменах, так и на Национальном экзамене в средней школе (Enem). Таким образом, уравновешивание этих уравнений может быть очень опасным предметом.

Чтобы облегчить понимание этого предмета, в данном тексте делается попытка обратиться к балансировка окислительно-восстановительных уравнений с ионами с описанием некоторых шагов по его выполнению. Для этого мы должны начать с определения этого типа химической реакции.

В окислительно-восстановительные реакции с ионами идентифицируются по наличию одного или нескольких компонентов с зарядами (положительными или отрицательными), то есть ионы (катионы или анионы), которые могут присутствовать в реагентах или продуктах, как в двух примерах a следить:

1-й пример:Cr₂О₇^2- + Fe²⁺ + H⁺ → Cr³⁺ + Fe³⁺ + H₂О

2-й пример:Cl₂ + C + H₂O → CO₂ + H⁺ + Cl^-

Для проведения уравновешивание уравнений окислительно-восстановительных реакций с ионами, необходимо выполнить несколько шагов, например:

• 1-й шаг: определить NOX каждого из атомов реагентов и продуктов уравнения;

• 2-й шаг: проверьте, какие виды пострадали окисление;

• 3-й шаг: определите вариацию NOX виды, подвергшиеся окислению;

• 4-й этап: умножьте вариацию, найденную на третьем этапе, на количество атомов окисляющих частиц;

• 5-й шаг: проверьте, какие виды пострадали снижение;

• 6-й этап: определение изменения NOX для видов, подвергшихся восстановлению;

• 7-й шаг: умножьте вариацию, найденную на третьем шаге, на количество атомов того вида, который она сокращает;

• 8-й шаг: используйте значение, найденное на четвертом шаге, как коэффициент уменьшающегося вида;

• 9-й шаг: используйте значение, найденное на седьмом шаге, как коэффициент окисляющего вещества;

• 10-й шаг: введите коэффициенты для других видов в соответствии с методом пробная балансировка. Для тех видов, где это невозможно, укажите в качестве коэффициентов неизвестные;

• 11-й шаг: умножьте коэффициент каждого вида на его загрузку;

• 12-й шаг: уравнять сумму зарядов реагентов с зарядом продуктов, чтобы найти коэффициент одного из видов с неизвестными;

• 13-й шаг: завершите баланс пробным методом.

Чтобы облегчить понимание, следуйте пошаговым инструкциям, описанным выше, в следующем примере окислительно-восстановительное уравнение с ионами:

Ионное уравнение, показывающее некоторые ионы и общие зарядовые группы 0

1-й шаг: NOX каждого атома.

NOX атомов, присутствующих в уравнении

2-й шаг: Виды, подвергающиеся окислению.

Виды, которые подвергаются окислению в уравнении

Поскольку NOX йода увеличивается от -1 до 0 от реагента к продукту, окислению подвергаются именно вещества.

3-й шаг: Определите изменение NOX окисленных частиц.

Для этого просто вычтите самый высокий NOX на самый низкий NOX:

∆_NOX = (0) – (-1)

∆ _NOX = 0 + 1

∆ _NOX = 1

Шаг 4: Умножение NOX на количество.

На этом этапе мы умножаем вариацию, найденную на третьем этапе, на количество атомов данного вида.

я^- = ∆_NOX.1

я^- = 1.1

я^- = 1

5-й шаг: Виды, подвергающиеся редукции.

Виды, которые страдают сокращением в уравнении

Поскольку содержание NOX хрома уменьшается с +7 до +3 от реагента к продукту, это значит, что именно его частицы подвергаются восстановлению.

6-й шаг: Определите изменение NOX восстановленных веществ.

Для этого просто вычтите самый высокий NOX на самый низкий NOX:

∆_NOX = (+6) – (+3)

∆ _NOX = +6 – 3

∆ _NOX = 3

7-й шаг: Умножение NOX на количество.

На этом этапе мы умножаем вариацию, найденную на шестом этапе, на количество атомов данного вида.

Cr₂О₇^2- = ∆_NOX.1

Cr₂О₇^2- = 3.2

Cr₂О₇^2- = 6

8-й шаг: Начать балансировку.

Начало балансировки с использованием найденного коэффициента

На этом этапе мы начинаем балансировку, помещая коэффициент, найденный на четвертом этапе, в виды, подвергшиеся сокращению.

9-й шаг: Продолжайте балансировать.

Продолжение балансировки по найденному коэффициенту

10 шаг: Воспользуйтесь пробным методом.

• В реагенте 6 атомов I, поэтому мы должны поставить коэффициент 3 в части I.₂ продукта, потому что в нем всего 2 атома Cl;

• Как и у вида 1, Cr₂О₇^2-, имеется 2 атома Cr, мы должны положить коэффициент 2 в разновидности Cr³⁺ продукта.

Поскольку у нас есть кислород в трех разновидностях, а в двух из них нет коэффициентов, чтобы продолжить баланс, мы должны поместить неизвестные в остальные разновидности:

Коэффициенты после использования пробного метода

11 шаг: Умножение каждого вида на свой груз.

Для этого достаточно умножить коэффициент вида на его нагрузку, как показано ниже:

• В реагентах:

Cr₂О₇^2- = 1.(-2) = -2

я^- = 6.(-1) = -6

ЧАС₃О⁺ = х. (+ 1) = + х

• О товарах:

Cr³⁺ = 2.(+3) = +6

я₂ = 4.0 = 0

ЧАС₂О = у.0 = 0

12-й шаг: Сумма начислений.

На этом шаге мы должны добавить множество реагентов и продуктов, найденных на шаге 11:

Реагенты = продукты

-2 + (-8) + (+ х) = +6 + 0 + 0

-2-6 + х = 6

-8 + х = 6

х = 6 + 8

х = 14

13-й шаг: Конец балансировки.

Для завершения балансировки мы должны:

• Поместите результат, полученный на 12-м шаге, в вид H₃О⁺;

• Поскольку теперь у нас в реагенте 42 атома H, необходимо поместить коэффициент 21 в компонент H₂В продукте.

Уравнение сбалансированной ионной реакции

Автор: Диого Лопес Диас

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm