Εξισορρόπηση μιας εξίσωσης με μέθοδο οξείδωσης;
Κατανόηση της μεθόδου
Η μέθοδος αριθμού οξείδωσης επικεντρώνεται στις αλλαγές στους αριθμούς οξείδωσης των ατόμων κατά τη διάρκεια μιας οξειδοαναγωγικής αντίδρασης. Εδώ είναι η γενική προσέγγιση:
1. Αντιστοιχίστε αριθμούς οξείδωσης: Προσδιορίστε τους αριθμούς οξείδωσης για κάθε στοιχείο στα αντιδραστήρια και τα προϊόντα.
2. Προσδιορίστε τα ζευγάρια οξειδοαναγωγής: Προσδιορίστε τα στοιχεία που αλλάζουν τους αριθμούς οξείδωσης. Αυτά είναι τα είδη που εμπλέκονται στη διαδικασία οξειδοαναγωγής.
3. Γράψτε μισές αντιδράσεις: Διαχωρίστε τη συνολική αντίδραση σε δύο μισές αντιδράσεις:
* οξείδωση μισή αντίδραση: Η μισή αντίδραση όπου ένα στοιχείο χάνει ηλεκτρόνια (ο αριθμός οξείδωσης αυξάνεται).
* Μείωση της μισής αντίδρασης: Η μισή αντίδραση όπου ένα στοιχείο κερδίζει ηλεκτρόνια (ο αριθμός οξείδωσης μειώνεται).
4. Εξισορρόπηση του αριθμού των ατόμων κάθε στοιχείου σε κάθε μισή αντίδραση (εκτός από το οξυγόνο και το υδρογόνο).
5. Οξυγόνο ισορροπίας: Προσθέστε μόρια νερού (H₂O) στην πλευρά που χρειάζεται περισσότερο οξυγόνο.
6. Υδρογόνο ισορροπίας: Προσθέστε ιόντα υδρογόνου (H⁺) στο πλάι που χρειάζεται περισσότερο υδρογόνο.
7. Χρέωση ισορροπίας: Προσθέστε ηλεκτρόνια (E⁻) στο πλάι με το πιο θετικό φορτίο για να εξισορροπήσετε τις χρεώσεις.
8. Εξισώνετε τη μεταφορά ηλεκτρονίων: Πολλαπλασιάστε κάθε μισή αντίδραση με παράγοντα για να εξασφαλίσετε ότι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που χάνονται στην μισή αντίδραση οξείδωσης ισούται με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αποκτήθηκαν στη μείωση της μισής αντίδρασης.
9. Συνδυάστε τις μισές αντιδράσεις: Προσθέστε τις δύο ισορροπημένες μισές αντιδράσεις μαζί. Ακύρωση τυχόν κοινών όρων και από τις δύο πλευρές (όπως ηλεκτρόνια ή μόρια νερού).
10. Βεβαιωθείτε: Βεβαιωθείτε ότι τα άτομα και οι χρεώσεις είναι ισορροπημένες και στις δύο πλευρές της τελικής εξίσωσης.
Παράδειγμα:εξισορρόπηση της αντίδρασης του υπερμαγγανικού καλίου με ιόντα σιδήρου (II)
Ας εξισορροπήσουμε την αντίδραση μεταξύ του υπερμαγγανικού καλίου (kmno₄) και των ιόντων σιδήρου (II) (Fe2⁺) σε όξινο διάλυμα:
kmno₄ + fe2⁺ → mn²⁺ + fe³⁺ (σε όξινο διάλυμα)
1. Αντιστοιχίστε αριθμούς οξείδωσης:
* Kmno₄:k (+1), mn (+7), o (-2)
* Fe2⁺:Fe (+2)
* Mn²⁺:MN (+2)
* Fe3:Fe (+3)
2. Προσδιορίστε τα ζευγάρια οξειδοαναγωγής:
* Το μαγγάνιο (MN) αλλάζει από +7 σε kmno₄ σε +2 σε mn²⁺ (μείωση).
* Ο σίδηρος (Fe) αλλάζει από +2 σε Fe2⁺ σε +3 σε Fe³⁺ (οξείδωση).
3. Γράψτε μισές αντιδράσεις:
* Οξείδωση: Fe2 ⁺ → fe³⁺
* Μείωση: Mno₄⁻ → mn²⁺
4.
* Οξείδωση: Ήδη ισορροπημένο.
* Μείωση: Mno₄⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O (οξυγόνο ισορροπίας με νερό)
5. Υδρογόνο ισορροπίας:
* Μείωση: Mno₄⁻ + 8h⁺ → mn²⁺ + 4h₂o
6. χρέωση ισορροπίας:
* Οξείδωση: Fe2 ⁺ → fe³⁺ + e⁻
* Μείωση: Mno₄⁻ + 8h⁺ + 5e⁻ → mn²⁺ + 4h₂o
7. Εξισώνετε τη μεταφορά ηλεκτρονίων:
* Πολλαπλασιάστε την οξείδωση μισή αντίδραση κατά 5:5FE2⁺ → 5FE³⁺ + 5E⁻
* Αφήστε τη μείωση της μισής αντίδρασης όπως είναι.
8. Συνδυάστε τις μισές αντιδράσεις:
* 5Fe2⁺ → 5Fe³⁺ + 5E⁻
* Mno₄⁻ + 8h⁺ + 5e⁻ → mn²⁺ + 4h₂o
* - - Βασοίως.
* 5Fe2⁺ + Mno₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂o
9. Βεβαιωθείτε:
* 5 άτομα σιδήρου σε κάθε πλευρά
* 1 άτομο μαγγανίου σε κάθε πλευρά
* 8 άτομα υδρογόνου σε κάθε πλευρά
* 4 άτομα οξυγόνου σε κάθε πλευρά
* Καθαρή χρέωση +2 σε κάθε πλευρά
Τελική ισορροπημένη εξίσωση:
5Fe2⁺ + Mno₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂o
Βασικά σημεία
* όξινη έναντι βασικών λύσεων: Στις βασικές λύσεις, θα προσθέσετε ιόντα ΟΗΥ αντί για ιόντα Η για να εξισορροπήσετε το υδρογόνο.
* Πρακτική: Η εξισορρόπηση των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής χρησιμοποιώντας τη μέθοδο αριθμού οξείδωσης λαμβάνει πρακτική. Ξεκινήστε με απλούστερα παραδείγματα και αυξήστε σταδιακά την πολυπλοκότητα.
