СОСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ОВР МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННО-ИОННОГО БАЛАНСА

Последовательность составления уравнений рассмотрим на конкретных примерах ОВР с заданными продуктами.

Составление уравнений реакций, протекающих в кислой среде

Допишите методом электронно-ионного баланса уравнение реакции, молекулярно-ионная схема которой

КIO₃+ Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂ + SO₄^2– +....

Решение.

1. Рассчитывают степени окисления атомов тех элементов, которые ее изменяют, определяют окислитель, восстановитель и среду:

2. Составляют ионную схему реакции в соответствии с правилом составления ионных уравнений (сильные растворимые электролиты записывают в виде ионов, остальные вещества – в молекулярной форме)

К⁺ + IO₃^¯ + 2Na⁺ +SO₃^2– + 2Н⁺ + SO₄^2– ® I₂ + SO₄^2–+,

выделяют окислительно-восстановительные пары

IO₃^– ® I₂

SO₃^2– ® SO₄^2–.

3. Составляют уравнения полуреакций.

Вначале уравнивают число атомов элементов, изменяющих степень окисления:

2IO₃^– ® I₂

SO₃^2– ® SO₄^2–,

а затем – число атомов кислорода и водорода. В кислой среде для этого добавляют в ту часть уравнений полуреакций, где недостает n атомов кислорода, n молекул воды, а в противоположную часть – 2 n ионов водорода:

2IO₃^¯ + 12Н⁺ ® I₂ + 6Н₂О

SO₃^2– + Н₂О ® SO₄^2– + 2Н⁺.

По изменению степеней окисления определяют число отданных и принятых электронов, а затем дописывают уравнения полуреакций:

2IO₃^¯ + 12Н⁺ + 10ē = I₂ + 6Н₂О

SO₃^2– + Н₂О - 2ē = SO₄^2– + 2Н⁺.

4. Определяют множители для уравнивания числа отданных и принятых электронов, после чего суммируют уравнения полуреакций с учетом найденных множителей:

2IO₃^¯ + 12Н⁺ + 10ē = I₂ + 6Н₂О 2 1

SO₃^2– + Н₂О - 2ē = SO₄^2– + 2Н⁺10 5

2IO₃^¯ + 12Н⁺ + 5SO₃^2– + 5Н₂О = I₂ + 6Н₂О + 5SO₄^2– + 10Н⁺.

5. Приводят подобные – сокращают одинаковые частицы в левой и правой части уравнения.

2IO₃^¯ + 12Н ⁺ + 5SO₃^2– + 5Н₂О = I₂ + 6Н₂О + 5SO₄^2– + 10Н ⁺

2IO₃^¯ + 2Н⁺ + 5SO₃^2– ® I₂ + Н₂О + 5SO₄^2–.

6. Дописывают к ионам левой части противоионы (исходя из состава исходных веществ), а затем добавляют их в правую часть уравнения, так как противоионы в ходе ОВР не изменяются. В результате получают полное ионное уравнение, в котором катионы и анионы сгруппированы с учетом формул исходных веществ и продуктов реакции.

2IO₃^¯ + 2Н⁺ + 5SO₃^2– = I₂ + Н₂О + 5SO₄^2–

2K⁺ SO₄^2– 10Na⁺ 10Na⁺ 2K⁺ SO₄^2-

7. Составляют молекулярное уравнение реакции:

2КIO₃+ 5Na₂SO₃ + Н₂SO₄ = I₂ + H₂O + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄.

Правильность расстановки коэффициентов можно проверить по балансу атомов кислорода: слева и справа содержится одинаковое число атомов (25).

Составление уравнений реакций, протекающих в щелочной среде

Допишите методом электронно-ионного баланса уравнение реакции, молекулярно-ионная схема которой

Cr₂O₃ + KClO₃ + KOH ® CrO₄^2– + Cl^¯.+...

Решение.

2. Составляют ионную схему реакции

Cr₂O₃ + K⁺ + ClO₃¯ + K⁺ + OH^¯® CrO₄^2– + Cl^¯ +...,

выделяют окислительно-восстановительные пары

Cr₂O₃ ® CrO₄^2–

ClO₃^¯ ® Cl^¯.

3. Составляют уравнения полуреакций.

Уравнивают число атомов хрома:

Cr₂O₃ ® 2CrO₄^2–

ClO₃^¯ ® Cl^¯,

затем – число атомов кислорода и водорода. В щелочной среде для этого добавляют в ту часть уравнений полуреакций, где недостает n атомов кислорода, 2 n гидроксид-ионов, а в противоположную часть – n молекул H₂O:

Cr₂O₃ + 10OH^¯® 2CrO₄^2– + 5H₂O

ClO₃^¯ + 3H₂O ® Cl^¯ + 6OH^¯.

По изменению степеней окисления определяют число отданных и принятых электронов, после чего дописывают уравнения полуреакций:

Cr₂O₃ + 10OH^¯ – 6ē = 2CrO₄^2– + 5H₂O

ClO₃^¯ + 3H₂O + 6ē = Cl^¯ + 6OH^¯.

4. Суммируют уравнения полуреакций (в данном примере число отданных и принятых электронов одинаково):

Cr₂O₃ + 10OH^¯ – 6ē = 2CrO₄^2– + 5H₂O

ClO₃^¯ + 3H₂O + 6ē = Cl^¯ + 6OH^¯