2.1. Метод электронного баланса

В
этом методе подсчет числа принятых и
отданных электронов производится на
основании значений степеней окисления
элементов до, и после реакции.

Порядок
нахождения коэффициентов в ОВР методом
электронного баланса можно видеть из
следующего примера. Пусть взаимодействует
бромистый водород HBr
с концентрированной серной кислотой.
В результате взаимодействия образуется
свободный бром Br2
и сернистый газ SO2.
Подбор коэффициентов осуществляется
в несколько этапов:

а) записывают схему
ОВР в молекулярной форме:

;

б)
определяют степень окисления элементов
до и после реакции. Величину степени
окисления записывают над символами,
знак заряда указывают перед цифрой;

в)
определяют, какие из элементов изменили
степени окисления (в этой реакции бром
и сера);

г)
находят восстановитель и окислитель,
рассуждая таким образом: ион брома,
имевший окислительное число -1, перешел
в нейтральный атом (приобрел окислительное
число, равное нулю). Следовательно, ион
брома потерял один электрон и является
восстановителем, при этом он окислился.
Окислительное число серы понизилось с
+6 до +4, значит, сера S+6
в ионе SO42–
присоединила 2 электрона и является
окислителем, при этом она восстановилась;

д)
записывают имевшее место в ходе реакции
перемещение электронов в виде электронных
уравнений, уравнивая число атомов слева
и справа уравнений:

2Br¯
– 2ē = Brº
2

процесс окисления

+
2 ē =

процесс
восстановления ;

е)
поскольку количество электронов отданных
восстановителем и приобретенных
окислителем, должно быть одинаковым,
то подбираются множители для
окислителя и восстановителя с тем
расчетом, чтобы соблюдать это равенство.
Для этого справа проводят вертикальную
черту, пишут за ней соответствующие
множители:

2Br-
– 2
e
=
Brº2

1

+
2 ē =

1

Из
баланса вытекает вывод, что на каждый
атом серы должно приходиться два иона
Br–.
Следовательно, с одной молекулой H2SO4
реагируют две молекулы HBr.
Эти цифры проставляются перед
соответствующими молекулами как
коэффициенты:

2HBr + h2so4 → Br2 + so2 + 2h2o;

ж) далее, сравнивая левую и правую части
схемы реакции, замечаем, что в левой
части рассматриваемого примера имеется
4 атома водорода и 2 атома кислорода,
которых недостает в правой части схемы.
Очевидно, что в результате реакций
образуется еще 2 молекулы воды;

и) составляется уравнение реакции в
окончательном виде. Стрелку можно
заменить на знак равенства:

2HBr + h2so4 = Br2 + so2 + 2h2o;

к) проверяется правильность составленного
уравнения путем подсчета атомов кислорода
и водорода в обеих частях уравнения.

Рассмотренный выше пример относится к
числу простейших. При определении же
коэффициентов ОВР, которые характеризуются
наличием молекул кислот, оснований или
воды в левой части уравнения (см. 1.4.1),
задача усложняется необходимостью
нахождения коэффициента перед молекулами
упомянутых веществ.

Рассмотрим пример подбора коэффициентов
для следующей ОВР, протекающей с участием
молекулы кислоты:

H2S
+ KMnO
4
+ H
2SO4
→ S + K2SO4
+ H
2O
+ MnSO
4

2ē = S°

5 процесс
окисления

+ 5ē =

2 процесс
восстановления

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

90 − 84 =