Тема 1. Алгоритм написания полуреакций

Электронно-ионный метод составления уравнений окислительновосстановительных реакций (метод полуреакций).
Электронно-ионный метод расстановки коэффициентов в окислительновосстановительных реакциях применяется наряду с методом электронного баланса для
реакций, протекающих в растворах.
Степень окисления при этом определять не нужно, т.к. рассматривается участие в
реакции не отдельных атомов, а целого реального иона. Электронно-ионный метод
правильнее отражает реальные процессы, протекающие при окислительновосстановительных реакциях в растворах.
Например, в растворе перманганата калия KMnO4 рассматривается не Mn+7 (марганец в
степени окисления +7 ), т.к. такого иона не существует, а существует ион MnO-4 , в
растворе дихромата натрия Na2Cr2O7 – не Cr+6 , а ион Cr2O2-7 и т.д. При составлении
уравнений обязательно учитывается участие молекул воды, кроме того, важно, в какой
среде происходят реакции.
Часто ион-окислитель и продукт его восстановления отличаются по содержанию
кислорода (сравнитеCr2O72-и Cr3+). Поэтому при составлении уравнений полуреакций в
них включают пары: H+/H2O– для кислотной среды и OH-/H2O– для щелочной среды.
Таблица 1
Среда
Чем отнять кислород Что получается Чем прибавить кислород Что получается
Кислая
2H+
Н2О
Н2О
2H+
Нейтральная
Н2О
2ОНН2О
2H+
Щелочная
Н2О
2ОН
2ОН
Н2О
1. В кислой среде ни в левой, ни в правой части не должно быть ионов
Уравнивание осуществляется за счет ионов
и молекул воды.
2. В щелочной среде ни в левой, ни в правой части не должно быть ионов
.
Уравнивание осуществляется за счет ионов
и молекул воды.
3. В нейтральной среде ни ионов
, ни
в левой части быть не должно. Однако
в правой части среди продуктов реакции они могут появиться.
Записать ионно-электронную схему полуреакции ClO4- → Cl- в кислой
среде
Алгоритм написания полуреакции:
1. Записываем схему перехода.
ClO4- → Cl2. Определяем среду реакции.
По условию среда кислая
3. Уравниваем количество атомов кислорода в зависимости от данной среды,
используя таблицу 1.
По схеме полуреакции мы видим, что кислород нужно убрать. Т.к. среда кислая, то по
таблице 1 мы видим, что отнять кислород можно необходимым количеством ионов
водорода. У нас нужно убрать 4 атома кислорода, каждый из них связывается двумя
ионами водорода. Получим всего 8H+, которые свяжут кислород, превратившись в 4
молекулы H2O в правой части
ClO4- + 8H+ → Cl- + 4H2O
4. Составляем ионно-электронное уравнение полуреакции. (Для этого в левую часть
полуреакции добавляем (или вычитаем) электроны с таким расчётом, чтобы
суммарный заряд в левой и правой частях уравнения стал одинаковым)
ClO4- + 8H+ → Cl- + 4H2O сейчас суммарный заряд слева 7+, а справа 17+
1-
Для уравнивания заряда нужно в левую часть добавить 8 электронов
ClO4- + 8H+ + 8e- → Cl- + 4H2O теперь и слева и справа заряд 1Полуреакция закончена.