Методи складання рівнянь ОВР

Використовують два методи: електронного балансу і напівреакцій (електронно-іонний). При складанні рівнянь окисно-відновних реакцій з використанням методу електронного балансу слід:

1. У лівій частині записати формули вихідних речовин, а в правій - продуктів реакції.

Для зручності і однаковості прийнято спочатку у вихідних речовинах записати відновник, потім окислювач і середу (якщо це необхідно); в продуктах реакції - спочатку продукт окислення відновлювача, продукт відновлення окислювача, а потім інші речовини.

2. Визначити ступінь окислення елементів до і після реакції:

3. Визначити окислювач і відновник. Сірка в Na2 SO3 підвищує свою ступінь окислення, тобто втрачає електрони, в процесі реакції окислюється, значить Na2 SO3 - відновник. Марганець в KMnO4 знижує свій ступінь окислення, тобто приєднує електрони, в процесі реакції відновлюється, значить KMnO4 - окислювач.

4. Скласти електронний баланс, для цього записати в лівій частині початковий стан сірки і марганцю, а в правій - кінцеве і визначити число втрачених S +4 і прийнятих Mn +7 електронів:

Mn +7 + 5 # 275; = Mn +2

Загальна кількість електронів, відданих всіма атомами відновника, повинна дорівнювати загальній кількості електронів, прийнятих усіма атомами окислювача.

Визначити загальне число втрачених і прийнятих електронів (загальне найменше кратне). Воно дорівнює 10. 10 електронів втрачають 5 атомів сірки і приєднують 2 атома марганцю.

Mn +7 + 5 # 275; = Mn +2

5. Перенести ці коефіцієнти в рівняння реакції до окисленим і відновленим формам відновлення і окислювача:

6. Підібрати і розставити коефіцієнти для молекул інших з'єднань, що беруть участь в реакції.

Визначивши кількість кислотних залишків SO4 2-. пішли на солеутворення MnSO4 і K2 SO4 (воно дорівнює 3), поставити коефіцієнт до H2 SO4:

і за кількістю моль-атомів водню в H2 SO4 визначити кількість моль H2 O:

Правильність розстановки коефіцієнтів перевірити по рівності числа атомів кисню в лівій і правій частинах рівняння.

При складанні рівнянь ОВР із застосуванням методу напівреакцій слід:

1. Скласти схему реакції із зазначенням вихідних речовин і продуктів реакції, знайти окислювач і відновник.

2. Скласти схеми напівреакцій окислення і відновлення з зазначенням вихідних і утворюються реально існуючих в умовах реакції іонів або молекул.

3. Зрівняти число атомів кожного елемента в лівій і правій частинах напівреакцій; при цьому слід пам'ятати, що у водних розчинах в реакціях можуть брати участь молекули H2 O, іони Н + або ОН -.

4. Зрівняти сумарне число зарядів в обох частинах кожної полуреакции; для цього додати до лівої чи правої частини полуреакции необхідне число електронів.

5. Підібрати множники (основні коефіцієнти) для напівреакцій так, щоб число електронів, що віддаються при окисленні, було дорівнює числу електронів, прийнятих при відновленні.

6. Скласти рівняння напівреакцій з урахуванням знайдених основних коефіцієнтів.

7. Розставити коефіцієнти в рівнянні реакції.

Метод напівреакцій (електронно-іонний)

Слід мати на увазі, що у водних розчинах зв'язування надлишкової кисню і приєднання кисню відновником відбуваються по-різному в кислому, нейтральному і лужному середовищах. У кислих розчинах надлишок кисню зв'язується іонами водню з утворенням молекул води, а в нейтральних і лужних - молекулами води з утворенням гідроксид-іонів, наприклад:

МnO4 - + 8Н + + 5 # 275; = Мn 2+ + 4Н2 O (кисле середовище)

NO3 - + 6Н2 О + 8 # 275; = NН3 + 9OН - (нейтральна або лужна середа)

Приєднання кисню відновником здійснюється в кислому і нейтральному середовищах за рахунок молекул води з утворенням іонів водню, а в лужному середовищі - за рахунок гідроксид-іонів з утворенням молекул води, наприклад:

I2 + 6Н2 О - 10 # 275; = 2IO3 - + 12Н + (кисла або нейтральна середу)

СrO2 - + 4OН - - 3 # 275; = СrO4 2 + 2Н2 О (лужне середовище)

ОВР в кислому середовищі

1. Розраховують ступеня окислення тих атомів елементів, які її змінюють, визначають окислювач, відновник і середу:

КIO3 - окислювач, Na2 SO3 - відновник, присутність в лівій частині рівняння сірчаної кислоти дає кисле середовище.

2. Розбивають реакцію на дві полуреакции. Зрівнюють кількість атомів елементів, що змінюють ступінь окислення. При необхідності зрівнюють кількість кисню і водню:

3. За зміною ступеня окислення підраховують кількість відданих або прийнятих електронів:

4. Виходячи з того, що кількість відданих і прийнятих електронів має дорівнювати, знаходимо загальне найменше кратне. Воно дорівнює 10: