ปฏิกิริยารีดอกซ์กับไอออน

นักเรียนมัธยมต้องเผชิญเสมอ ปฏิกิริยารีดอกซ์ กับ ไอออนทั้งในการสอบเข้าและในการสอบระดับมัธยมศึกษาตอนปลายแห่งชาติ (Enem) ดังนั้น การปรับสมดุลสมการเหล่านี้จึงเป็นเรื่องที่น่ากลัวมาก

เพื่ออำนวยความสะดวกในการทำความเข้าใจเรื่องนี้ ข้อความนี้พยายามที่จะกล่าวถึง address สมดุลของสมการรีดอกซ์กับไอออน พร้อมคำอธิบายขั้นตอนการดำเนินการบางอย่าง สำหรับสิ่งนี้ เราต้องเริ่มต้นด้วยการระบุชนิดของปฏิกิริยาเคมีนี้

ที่ ปฏิกิริยารีดอกซ์กับไอออน ถูกระบุโดยการมีอยู่ขององค์ประกอบหนึ่งหรือหลายองค์ประกอบที่มีประจุ (บวกหรือลบ) นั่นคือ ไอออน (ไพเพอร์หรือแอนไอออน) ซึ่งสามารถมีอยู่ในรีเอเจนต์หรือผลิตภัณฑ์ ดังในสองตัวอย่าง a ติดตาม:

ตัวอย่างที่ 1:Cr₂โอ₇^2- + เฟ²⁺ + โฮ⁺ → Cr³⁺ + เฟ³⁺ + โฮ₂โอ

ตัวอย่างที่ 2:Cl₂ + C + H₂O → CO₂ + โฮ⁺ + Cl^-

เพื่อดำเนินการ สมการสมดุลของปฏิกิริยารีดอกซ์กับไอออน จำเป็นต้องทำตามขั้นตอนบางอย่างเช่น:

• ขั้นตอนที่ 1: กำหนด NOX ของแต่ละอะตอมของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ของสมการ

• ขั้นตอนที่ 2: ตรวจสอบสายพันธุ์ที่ได้รับความเดือดร้อน ออกซิเดชัน;

• ขั้นตอนที่ 3: กำหนดความผันแปรของ NOX สปีชีส์ที่ผ่านการออกซิเดชัน

• ขั้นตอนที่ 4: คูณความแปรผันที่พบในขั้นตอนที่สามด้วยจำนวนอะตอมของสปีชีส์ออกซิไดซ์

• ขั้นตอนที่ 5: ตรวจสอบสายพันธุ์ที่ได้รับความเดือดร้อน ลด;

• ขั้นตอนที่ 6: กำหนดความผันแปรของ NOX ของสายพันธุ์ที่รับการลดลง

• ขั้นตอนที่ 7: คูณความแปรผันที่พบในขั้นตอนที่สามด้วยจำนวนอะตอมของสปีชีส์ที่ลดลง

• ขั้นตอนที่ 8: ใช้ค่าที่พบในขั้นตอนที่สี่เป็นค่าสัมประสิทธิ์ของสายพันธุ์ที่ลดลง

• ขั้นตอนที่ 9: ใช้ค่าที่พบในขั้นตอนที่ 7 เป็นค่าสัมประสิทธิ์ของชนิดออกซิไดซ์

• ขั้นที่ 10 ใส่สัมประสิทธิ์ชนิดอื่นตามวิธี ทดลองสมดุล. ในสปีชีส์ที่เป็นไปไม่ได้ ให้ใส่ค่าที่ไม่รู้จักเป็นค่าสัมประสิทธิ์

• ขั้นตอนที่ 11: คูณค่าสัมประสิทธิ์ของแต่ละสายพันธุ์ด้วยน้ำหนักของมัน

• ขั้นตอนที่ 12: ทำให้ผลรวมของประจุของสารตั้งต้นสมดุลกับผลิตภัณฑ์เพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์ของสปีชีส์หนึ่งที่ไม่ทราบค่า

• ขั้นตอนที่ 13: ทำการสรุปยอดโดยใช้วิธีการทดลอง

เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น ให้ทำตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ข้างต้นในตัวอย่างต่อไปนี้ของ a สมการรีดอกซ์กับไอออน:

สมการไอออนิกแสดงไอออนบางตัวและหมู่ประจุทั่วไป0

ขั้นตอนที่ 1: NOX ของแต่ละอะตอม

NOX ของอะตอมที่มีอยู่ในสมการ

ขั้นตอนที่ 2: สปีชีส์ที่ผ่านการออกซิเดชั่น

ชนิดที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันในสมการ

เนื่องจาก NOX ของไอโอดีนเพิ่มขึ้นจาก -1 เป็น 0 จากสารตั้งต้นสู่ผลิตภัณฑ์ ดังนั้นจึงเป็นสายพันธุ์ที่ผ่านกระบวนการออกซิเดชัน

ขั้นตอนที่ 3: กำหนดรูปแบบ NOX ของสายพันธุ์ออกซิไดซ์

เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ เพียงลบ NOX สูงสุดด้วย NOX ต่ำสุด:

∆_NOX = (0) – (-1)

∆ _NOX = 0 + 1

∆ _NOX = 1

ขั้นตอนที่ 4: การคูณ NOX ด้วยปริมาณ

ในขั้นตอนนี้ เราคูณความแปรผันที่พบในขั้นตอนที่สามด้วยจำนวนอะตอมของสปีชีส์

ผม^- = ∆_NOX.1

ผม^- = 1.1

ผม^- = 1

ขั้นตอนที่ 5: สายพันธุ์ที่ได้รับการลดลง

ชนิดที่ได้รับความทุกข์ทรมานลดลงในสมการ

เนื่องจากโครเมียม NOX ลดลงจาก +7 เป็น +3 จากสารตั้งต้นเป็นผลิตภัณฑ์ ดังนั้นจึงเป็นสายพันธุ์ที่ผ่านการรีดิวซ์

ขั้นตอนที่ 6: กำหนดความผันแปรของ NOX ของสายพันธุ์ที่ลดลง

เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ เพียงลบ NOX สูงสุดด้วย NOX ต่ำสุด:

∆_NOX = (+6) – (+3)

∆ _NOX = +6 – 3

∆ _NOX = 3

ขั้นตอนที่ 7: การคูณ NOX ด้วยปริมาณ

ในขั้นตอนนี้ เราคูณความแปรผันที่พบในขั้นตอนที่หกด้วยจำนวนอะตอมของสปีชีส์

Cr₂โอ₇^2- = ∆_NOX.1

Cr₂โอ₇^2- = 3.2

Cr₂โอ₇^2- = 6

ขั้นตอนที่ 8: เริ่มสมดุล

เริ่มการทรงตัวโดยใช้สัมประสิทธิ์ที่พบ

ในขั้นตอนนี้ เราเริ่มสร้างสมดุลโดยวางค่าสัมประสิทธิ์ที่พบในขั้นตอนที่สี่ในสายพันธุ์ที่ลดลง

ขั้นตอนที่ 9: ปรับสมดุลต่อไป

ความต่อเนื่องของการทรงตัวโดยใช้สัมประสิทธิ์ที่พบ

ขั้นตอนที่ 10: ใช้วิธีการทดลอง

• ตัวทำปฏิกิริยามีอะตอม 6 ตัว ดังนั้นเราต้องใส่ค่าสัมประสิทธิ์ 3 ลงในสปีชีส์ I₂ ของผลิตภัณฑ์เนื่องจากมีอะตอม Cl เพียง 2 อะตอมเท่านั้น

• เช่นเดียวกับในสายพันธุ์ที่ 1 Cr₂โอ₇^2-, มีอะตอม Cr 2 อะตอม เราควรใส่ค่าสัมประสิทธิ์ 2 ลงใน Cr สปีชีส์³⁺ ของผลิตภัณฑ์

เนื่องจากเรามีออกซิเจนในสามชนิด และในสองชนิดไม่มีค่าสัมประสิทธิ์ เพื่อคงความสมดุล เราต้องใส่สิ่งที่ไม่รู้จักในสายพันธุ์ที่เหลือ:

ค่าสัมประสิทธิ์หลังใช้วิธีทดลอง

ขั้นตอนที่ 11: การทวีคูณของแต่ละชนิดด้วยภาระ

ในการทำเช่นนี้เพียงคูณค่าสัมประสิทธิ์ของสปีชีส์ตามน้ำหนักของมันดังนี้:

• ในรีเอเจนต์:

Cr₂โอ₇^2- = 1.(-2) = -2

ผม^- = 6.(-1) = -6

โฮ₃โอ⁺ = x.(+1) = +x

• เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์:

Cr³⁺ = 2.(+3) = +6

ผม₂ = 4.0 = 0

โฮ₂O = y.0 = 0

ขั้นตอนที่ 12: ผลรวมของค่าใช้จ่าย

ในขั้นตอนนี้ เราต้องเพิ่มปริมาณรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ที่พบในขั้นตอนที่ 11:

รีเอเจนต์ = ผลิตภัณฑ์

-2 + (-8) + (+x) = +6 + 0 + 0

-2 - 6 + x = 6

-8 + x = 6

x = 6 + 8

x = 14

ขั้นตอนที่ 13: สิ้นสุดการทรงตัว

ในการปรับสมดุลให้สมบูรณ์ เราต้อง:

• ใส่ผลที่พบในขั้นตอนที่ 12 ในสายพันธุ์ H₃โอ⁺;

• เนื่องจากตอนนี้เรามีอะตอม 42 H ในรีเอเจนต์ จึงจำเป็นต้องวางสัมประสิทธิ์ 21 ในสปีชีส์ H₂ในสินค้า.

สมการปฏิกิริยาอิออนที่สมดุล

By Me. Diogo Lopes Dias

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm