Метод электронного баланса.Правила расстановки коэффициентов методом электронного баланса

Важнейшие окислители и восстановители

Окислители

Восстановители

Простые вещества: все галогены, кислород, сера

Щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, цинк, водород.

Сложные вещества: HNO₃, H₂SO₄, KMnO₄, KClO₃, MnO₂, K₂Cr₂O₇

KI,H₂S, FeSO₄, HCl, CO, NH₃

Вещества, проявляющие как окислительные, так и восстановительные свойства

H₂O₂, KNO₂, SO₂, Na₂SO₃

Это зависит от величины степени окисления элементов, которые входят в состав вещества.

Если в состав вещества входит элемент с высшей степенью окисления, он может только понижать ее, т. е. участвовать в процессе восстановления. Следовательно, данное вещество может только присоединять электроны и выступать только в роли окислителя. НапримерKMnO_4.

Если в состав вещества входит элемент с низшей степенью окисления, он может только повышать ее, т. е. участвовать в процессе окисления. Следовательно, данное вещество может только отдавать электроны и выступать только в роли восстановителя. НапримерNH_3.

Если в состав вещества входит элемент с промежуточной степенью окисления, он может как повышать, так и понижать ее, т. е. участвовать и в процессе окисления, и в процессе восстановления. Следовательно, данное вещество может быть и окислителем и восстановителем. НапримерNa₂SO_3.

 

Типы окислительно-восстановительных реакций

1. межмолекулярные реакции. В этих реакциях элемент-окислитель и элемент-восстановитель входят в состав молекул различных веществ.

N₂+2H₂=2NH₃

2. внутримолекулярные реакции. В этих реакциях элемент-окислитель и элемент-восстановитель входят в состав одного вещества.

NH₄NO₂=N₂+2H₂O

3. реакции диспропорционирования. Это ОВР, при протекании которых один и тот же элемент, находящийся в промежуточной степени окисления, и окисляется и восстанавливается.

2NO₂+H₂O=HNO₂+HNO₃

 

 

Метод электронного баланса.Правила расстановки коэффициентов методом электронного баланса

1. Расставить степени окисления.

2. Выписать элементы, изменившие степени окисления, указав число отданных и принятых электронов. Определить окислитель и восстановитель.

3. Поставить дополнительные коэффициенты, уравняв число отданных и принятых электронов.

4. Проверить эти коэффициенты: они должны соответствовать числу атомов данного элемента в молекуле. Например, если дополнительный коэффициент нечетный, а в молекуле четное число атомов (например, Сl₂), то оба дополнительных коэффициента удваиваются.

5. Проверенные коэффициенты переносят в уравнение к тем атомам, которые с данной степенью окисления встречаются в уравнении один раз.

6. Уравнивают атомы металлов; неметаллов; водорода.

7. Проверяют по кислороду.

Рассмотрим эти правила на примере. Требуется расставить коэффициенты в схеме реакции:

KMnO₄+ HCl —> Cl₂+ MnCl₂+ KCl + H₂O.

Выполняем пп. 1–3 правил:

Поскольку число атомов хлора в молекуле четное (2), а коэффициент к хлору нечетный (5), удвоим оба дополнительных коэффициента (в соответствии с п. 4):

Согласно п. 5, переносим коэффициенты к атомам марганца и хлора (кроме , которые встречаются в уравнении реакции три раза):

Обратите внимание, что перед молекулой хлора поставлен коэффициент 5, а не 10, т.к. нужно считать атомы хлора: 5•2 = 10 атомов.

Уравняем остальные атомы:

2KMnО₄ + 16НСl = 5Сl₂ + 2MnСl₂ + 2KСl + 8Н₂O.

Атомы кислорода до и после реакции пересчитайте самостоятельно.

Задание 3. Уравнять методом электронного баланса:

Zn + HNO₃—>Zn(NO₃)₂+ N₂O + H₂O,

Al + H₂SO₄—>Al₂(SO₄)₃+ H₂S + H₂O,

KMnO₄+ H₂SO₃ —> K₂SO₄+ H₂SO₄+ MnSO₄+ H₂O

 

 

Занятие

Самостоятельная работа по вариантам.

Вариант1

1.Определите степень окисления всех атомов:

K₂SO₃, H₂SO₄, KClO₃, K₂Cr₂O₇, Ca₃(PO₄)₂, KOH.

2. Расставьте коэффициенты в следующих схемах реакций и укажите окислитель и восстановитель:

KNO₂+KMnO₄+H₂SO₄→ KNO₃+MnSO₄+K₂SO₄+H₂O

K₂Cr₂O₇+KNO₂+H₂SO₄→ KNO₃+Cr₂(SO₄)₃+ K₂SO₄+H₂O

3.К какому типу окислительно-восстановительных реакций относятся данные реакции, расставьте коэффициенты методом электронного баланса:

KMnO₄→ K₂MnO₄+MnO₂+O₂

HClO₃+H₂S→ HCl+H₂SO₄

 

Вариант 2

 

1.Определите степень окисления всех атомов:

KClO₄, Na₂S, K₂CrO₄, KNO₂, H₃PO₄, Na₂SO₃

2. Расставьте коэффициенты в следующих схемах реакций, и укажите окислитель и восстановитель:

NaCrO₂+Br₂+NaOH → Na₂CrO₄+NaBr+H₂O

KMnO₄+H₂S+H₂SO₄ →S + MnSO₄+K₂SO₄+H₂O

3.К какому типу окислительно-восстановительных реакций относятся данные реакции, расставьте коэффициенты методом электронного баланса:

K₂MnO₄+H₂O → KMnO₄+MnO₂+KOH

Na₂SO₃ → Na₂SO₄+Na₂S