Stredoškoláci sú vždy vystavení riziku redoxné reakcie s ióny, a to ako na prijímacích skúškach, tak aj na skúške National High School Exam (Enem). Vyvažovanie týchto rovníc môže byť teda veľmi obávanou témou.
S cieľom uľahčiť porozumenie tejto témy sa tento text snaží osloviť vyváženie redoxných rovníc s iónmi s opisom niektorých krokov na jeho uskutočnenie. Z tohto dôvodu musíme začať identifikáciou tohto typu chemickej reakcie.
O redoxné reakcie s iónmi sú identifikované podľa prítomnosti jednej alebo viacerých zložiek s nábojmi (kladnými alebo zápornými), tj ióny (katióny alebo anióny), ktoré môžu byť prítomné v reagentoch alebo produktoch, ako v dvoch príkladoch a nasledovať:
1. príklad:Cr2O72- + Fe2+ + H+ → Kr3+ + Fe3+ + H2O
2. príklad:Cl2 + C + H2O → CO2 + H+ + Cl-
Vykonať vyvažovanie rovníc redoxných reakcií s iónmi, je nevyhnutné dodržiavať niektoré kroky, ako napríklad:
1. krok: určiť NOX každého z atómov reaktantov a produktov rovnice;
2. krok: Skontrolujte, ktoré druhy utrpeli oxidácia;
3. krok: určite variáciu NOX druhy, ktoré prešli oxidáciou;
4. krok: vynásobte variáciu zistenú v treťom kroku počtom atómov oxidujúcich látok;
5. krok: Skontrolujte, ktoré druhy utrpeli zníženie;
6. krok: určite variáciu NOX druhov, ktoré prešli redukciou;
7. krok: vynásobte variáciu zistenú v treťom kroku počtom atómov druhu, ktorý redukuje;
8. krok: použite hodnotu zistenú vo štvrtom kroku ako koeficient druhu, ktorý sa znižuje;
9. krok: použite hodnotu zistenú v siedmom kroku ako koeficient oxidujúcich látok;
10. krok: Umiestnite koeficienty do ostatných druhov podľa metódy skúšobné vyváženie. U tých druhov, kde to nie je možné, uveďte neznáme ako koeficient;
11. krok: vynásobte koeficient každého druhu jeho zaťažením;
12. krok: Vyrovnajte súčet nábojov reaktantov so súčtom produktov, aby ste našli koeficient jedného z druhov s neznámymi;
13. krok: Dokončenie zostatku pomocou skúšobnej metódy.
Pre uľahčenie porozumenia postupujte podľa vyššie popísaných krokov, v nasledujúcom príklade a redoxná rovnica s iónmi:
Iónová rovnica ukazujúca niektoré ióny a skupiny všeobecných nábojov 0
1. krok: NOX každého atómu.
NOX atómov prítomných v rovnici
2. krok: Druhy, ktoré prechádzajú oxidáciou.
Druhy, ktoré podliehajú oxidácii v rovnici
Pretože NOX jódu stúpa z -1 na 0 z reaktantu na produkt, oxiduje sa preto práve u jeho druhov.
3. krok: Určte variáciu NOX oxidovaných druhov.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Ak to chcete urobiť, odčítajte najvyššiu NOX od najnižšej NOX:
∆NOX = (0) – (-1)
∆ NOX = 0 + 1
∆ NOX = 1
Krok 4: Násobenie NOX množstvom.
V tomto kroku vynásobíme variáciu zistenú v treťom kroku počtom atómov druhu.
Ja- = ∆NOX.1
Ja- = 1.1
Ja- = 1
5. krok: Druhy, ktoré prechádzajú redukciou.
Druhy, ktoré trpia znížením rovnice
Pretože chrómové NOX klesá z +7 na +3 z reaktantu na produkt, redukcii podlieha preto práve tento druh.
6. krok: Určte variáciu NOX redukovaných druhov.
Ak to chcete urobiť, odčítajte najvyššiu NOX od najnižšej NOX:
∆NOX = (+6) – (+3)
∆ NOX = +6 – 3
∆ NOX = 3
7. krok: Násobenie NOX množstvom.
V tomto kroku vynásobíme variáciu zistenú v šiestom kroku počtom atómov druhu.
Cr2O72- = ∆NOX.1
Cr2O72- = 3.2
Cr2O72- = 6
8. krok: Začnite bilancovať.
Začiatok vyvažovania pomocou zisteného koeficientu
V tomto kroku začneme s vyvážením umiestnením koeficientu zisteného v štvrtom kroku u druhov, ktoré utrpeli zníženie.
9. krok: Pokračujte v bilancovaní.
Pokračovanie vo vyrovnávaní pomocou zisteného koeficientu
10. krok: Použite skúšobnú metódu.
V reaktante je 6 I atómov, takže musíme dať koeficient 3 do I druhov2 produktu, pretože sú v ňom iba 2 atómy Cl;
Rovnako ako u druhov 1, Cr2O72-, existujú 2 atómy Cr, mali by sme dať koeficient 2 do druhu Cr3+ produktu.
Pretože máme kyslík u troch druhov a u dvoch z nich neexistujú žiadne koeficienty, aby sme pokračovali v rovnováhe, musíme do zvyšných druhov vložiť neznáme:
Koeficienty po použití skúšobnej metódy
11. krok: Násobenie každého druhu jeho zaťažením.
Za týmto účelom stačí vynásobiť koeficient druhu a jeho zaťaženia nasledovne:
V činidlách:
Cr2O72- = 1.(-2) = -2
Ja- = 6.(-1) = -6
H3O+ = x. (+ 1) = + x
Na výrobkoch:
Cr3+ = 2.(+3) = +6
Ja2 = 4.0 = 0
H2O = y.0 = 0
12. krok: Súčet poplatkov.
V tomto kroku musíme pridať množstvá reagencií a produktov nájdených v kroku 11:
Činidlá = produkty
-2 + (-8) + (+ x) = +6 + 0 + 0
-2 - 6 + x = 6
-8 + x = 6
x = 6 + 8
x = 14
13. krok: Koniec bilancovania.
Na dokončenie vyváženia musíme:
Uveďte výsledok nájdený v 12. kroku u druhu H.3O+;
Pretože teraz máme v činidle 42 atómov H, je potrebné umiestniť koeficient 21 do druhu H2V produkte.
Rovnica vyváženej iónovej reakcie
Podľa mňa. Diogo Lopes Dias
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
DNI, Diogo Lopes. „Redukčné reakcie s iónmi“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm. Prístup k 28. júnu 2021.
