Лабораторный практикум по общей и неорганической химии

Метод электронного баланса

жүктеу 0,82 Mb.

бет	55/134
Дата	13.02.2022
өлшемі	0,82 Mb.
	#35921
түрі	Практикум

1 ... 51 52 53 54 55 56 57 58 ... 134

st pl kn

Метод полуреакций

Метод электронного баланса

В этом методе сущность окислительно-восстановительных процес- сов выражают электронными схемами. Например, для реакции:

NaNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄  NaNO₃ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

электронные схемы имеют вид

3 5

N 2e  N

7 2

Mn 5e  Mn

Цифры 5 и 2 – множители, которые являются коэффициентами при формулах восстановителя (нитрита натрия) и окислителя (перманганата калия). Подставив их в левую и правую части схемы и учитывая, что на связь с ионами K⁺ и Mn²⁺ расходуется 3 моль H₂SO₄, получают уравне- ние:

NaNO₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5NaNO₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 3H₂O

Метод полуреакций

Этот метод используется для реакций в растворах электролитов. Он основан на составлении уравнений двух полуреакций (отдельно для процессов окисления и восстановления) с их последующим суммирова- нием. В уравнениях полуреакций должны выполняться законы сохране- ния вещества (сумма атомов в левой и правой частях должна быть оди- наковой) и сохранения энергии (суммарный заряд всех частиц в левой и правой частях должен быть одинаковым).

Например, для реакции:

NaNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄  NaNO₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

вначале необходимо составить схему реакции в ионном виде:


– – + – 2+

NO₂ + MnO₄ + H NO₃ + Mn + H₂O,

а затем записать полуреакции отдельно для процессов окисления и вос- становления:

NO – + H O – 2e  NO – + H⁺

2 2 3

MnO – + 8Н⁺ + 5e  Mn²⁺ + 4H O

4 2

Помножив полуреакцию окисления на число 5, а полуреакцию вос- становления на число 2 (при этом уравнивается и сокращается число электронов), производим их сложение:

5NO₂– + 5H₂O + 2MnO₄– + 16H+ = 5NO₃– + 10H+ + 2Mn2+ + 3H₂O

Сократив подобные, получаем ионное уравнение:

5NO₂– + 2MnO₄– + 6H+ = 5NO₃– + 2Mn2+ + 3H₂O,

в соответствии с которым молекулярное уравнение реакции имеет вид: 5NaNO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5NaNO₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

Полуреакции имеются в справочниках, но их обычно составляют

самостоятельно, руководствуясь следующими правилами:

В кислой среде восстановитель присоединяет атомы кислорода от воды, при этом образуются H⁺-катионы; окислитель, наоборот, отдает атомы кислорода катионам водорода, при этом образуется вода.
В нейтральной и щелочной средах восстановитель присоединяет атомы кислорода от OH^–-ионов (один атом от двух ионов), при этом об- разуется вода; окислитель, наоборот, отдает атомы кислорода молеку- лам воды, при этом образуются OH^–-ионы (два иона из одной молекулы).

жүктеу 0,82 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 51 52 53 54 55 56 57 58 ... 134

Лабораторный практикум по общей и неорганической химии

Метод электронного баланса

Метод электронного баланса

Метод полуреакций