Πώς ισορροπούμε την εξίσωση οξειδοαναγωγής με τη μέθοδο αριθμού οξείδωσης;
1. Προσδιορίστε την οξείδωση και τη μείωση των μισών αντίδρασης
* Αντιστοιχίστε αριθμούς οξείδωσης: Προσδιορίστε τον αριθμό οξείδωσης κάθε στοιχείου στα αντιδραστήρια και τα προϊόντα. Θυμηθείτε τους κανόνες για την ανάθεση αριθμών οξείδωσης:
* Τα στοιχεία στην στοιχειώδη κατάσταση τους έχουν αριθμό οξείδωσης 0.
* Τα μονοτομικά ιόντα έχουν έναν αριθμό οξείδωσης ίσο με την χρέωση τους.
* Σε ενώσεις, το οξυγόνο έχει συνήθως έναν αριθμό οξείδωσης -2 (εκτός από τα υπεροξείδια, όπου είναι -1).
* Σε ενώσεις, το υδρογόνο συνήθως έχει αριθμό οξείδωσης +1 (εκτός από μεταλλικά υδρίδια, όπου είναι -1).
* Το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης σε μια ουδέτερη ένωση είναι 0.
* Το άθροισμα των αριθμών οξείδωσης σε ένα πολυατομικό ιόν ισούται με το φορτίο του ιόντος.
* Προσδιορίστε τις αλλαγές: Βρείτε τα στοιχεία που αλλάζουν τους αριθμούς οξείδωσης κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.
* Το στοιχείο που αυξάνει Ο αριθμός οξείδωσης του είναι οξειδωμένο .
* Το στοιχείο που μειώνεται Ο αριθμός οξείδωσης του είναι μειωμένος .
* Γράψτε τις μισές αντιδράσεις: Διαχωρίστε τη συνολική αντίδραση σε δύο μισές αντιδράσεις, μία για οξείδωση και μία για μείωση.
2. Τα άτομα ισορροπίας (εκτός από το οξυγόνο και το υδρογόνο)
* Ισορροπία των ατόμων Σε κάθε μισή αντίδραση που υφίσταται οξείδωση ή μείωση.
3. Εξισορρόπηση ατόμων οξυγόνου
* Σε όξινο διάλυμα: Προσθέστε μόρια H₂O στην πλευρά που χρειάζεται περισσότερα άτομα οξυγόνου.
* στη βασική λύση: Προσθέστε ιόντα OH⁻ στο πλάι που χρειάζονται περισσότερα άτομα οξυγόνου. Στη συνέχεια, προσθέστε έναν ίσο αριθμό μορίων H₂O στην άλλη πλευρά της εξίσωσης.
4. Εξισορρόπηση ατόμων υδρογόνου
* Σε όξινο διάλυμα: Προσθέστε ιόντα H⁺ στο πλάι που χρειάζονται περισσότερα άτομα υδρογόνου.
* στη βασική λύση: Προσθέστε ιόντα OH -OH στο πλάι που χρειάζονται περισσότερα άτομα υδρογόνου. Στη συνέχεια, προσθέστε έναν ίσο αριθμό μορίων H₂O στην άλλη πλευρά της εξίσωσης.
5. Χρέωση ισορροπίας
* Προσθέστε ηλεκτρόνια (e⁻) Στο πλάι κάθε μισής αντίδρασης που έχει μια πιο θετική χρέωση για να καταστήσει τις χρεώσεις ίσες και στις δύο πλευρές.
6. Πολλαπλασιάστε τις μισές αντιδράσεις (εάν είναι απαραίτητο)
* Ρυθμίστε τους στοιχειομετρικούς συντελεστές Μπροστά από κάθε μισή αντίδραση, έτσι ώστε ο αριθμός των ηλεκτρονίων που χάνονται στην οξείδωση μισή αντίδραση να ισούται με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αποκτήθηκαν στη μείωση της μισής αντίδρασης.
7. Συνδυάστε μισές αντιδράσεις
* Προσθέστε τις ισορροπημένες μισές αντιδράσεις Μαζί, ακυρώνοντας τυχόν ηλεκτρόνια που εμφανίζονται και στις δύο πλευρές της εξίσωσης.
8. Απλοποιήστε
* Απλοποιήστε την εξίσωση Συνδυάζοντας παρόμοιους όρους και ακύρωση οποιωνδήποτε κοινών παραγόντων.
Παράδειγμα:Εξισορρόπηση της αντίδρασης του υπερμαγγανικού καλίου (kmno₄) με θειικό σίδηρο (II) (Feso₄) σε όξινο διάλυμα
1. Προσδιορίστε την οξείδωση και τη μείωση:
* Οξείδωση: Fe2⁺ → Fe³⁺ (Fe αυξάνει τον αριθμό οξείδωσης από +2 σε +3)
* Μείωση: Mno₄⁻ → Mn²⁺ (MN μειώνει τον αριθμό οξείδωσης από +7 σε +2)
2.
* Οξείδωση: Fe2 ⁺ → fe³⁺
* Μείωση: Mno₄⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O (οξυγόνο ισορροπίας προσθέτοντας 4H₂O στα προϊόντα)
3. Υδρογόνο ισορροπίας:
* Οξείδωση: Fe2 ⁺ → fe³⁺
* Μείωση: Mno₄⁻ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 4H₂O (Υδρογόνο Ισορροπίας Προσθέτοντας 8H⁺ στα αντιδραστήρια)
4. χρέωση ισορροπίας:
* Οξείδωση: Fe2⁺ → fe³⁺ + e⁻ (προσθέστε 1 ηλεκτρόνιο στα προϊόντα)
* Μείωση: Mno₄⁻ + 8h⁺ + 5e⁻ → mn²⁺ + 4H₂O (προσθέστε 5 ηλεκτρόνια στα αντιδραστήρια)
5. Πολλαπλασιάστε σε ίσα ηλεκτρόνια:
* Οξείδωση: 5Fe2⁺ → 5Fe³⁺ + 5e⁻ (πολλαπλασιάστε κατά 5)
* Μείωση: Mno₄⁻ + 8h⁺ + 5e⁻ → mn²⁺ + 4h₂o
6. Συνδυάστε και απλοποιήστε:
* 5Fe2⁺ + Mno₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂o
Η ισορροπημένη εξίσωση οξειδοαναγωγής είναι:
5Fe2⁺ + Mno₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂o
