Окисно-відновні реакції

4. Складання рівнянь окисно-відновних реакцій

Електронний баланс - метод знаходження коефіцієнтів у рівняннях окисно-відновних реакцій, в якому розглядається обмін електронами між атомами елементів, які змінюють свій ступінь окиснення.

Основою цього методу є наступне правило: 

загальне число електронів, які віддали атоми-відновники, дорівнює загальному числу електронів, які приєднали атоми-окисники.

Розглянемо, як підібрати коефіцієнти, методом електронного балансу для рівняння реакції взаємодії калій хлориду з калій біхроматом у присутності сульфатної кислоти.

Алгоритм добору коефіцієнтів методом електронного балансу.

 1. Записуємо схему реакції:

KCl + K2Cr2O7 + H2SO4 → Cl2 +Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O.

2. Визначаємо ступені окиснення елементів у реагентах і продуктах реакції:

+1  −1       +1  +6    −2        +1  +6 −2              0         +3      +6  −2            +1 +6−2          +1  −2 
KCl + K2Cr2O7 + H2SO4 → Cl2 +Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O.

3. Знаходимо елементи, які змінили свій ступінь окиснення.

У нашому випадку це Хлор і Хром.

4. Визначаємо число електронів, які приєднав окисник і віддав відновник. Записуємо рівняння напівреакцій процесів окиснення та відновлення, враховуючи мінімальну кількість атомів, які беруть участь у цих процесах.

Молекула хлору складається з двох атомів, а формульні одиниці K2Cr2O7 і Cr2(SO4)3 містять по два атоми Хрому, тому складаємо рівняння напівреакцій для двох атомів Хлору і Хрому. В такому випадку кількість електронів, які віддає або приєднує один атом помножуємо на 2:

2Cl− − 2ē = Cl20

2Cr+6 + 6ē = 2Cr+3

5. Складаємо електронний баланс.

Щоб зрівняти кількість відданих і прийнятих електронів, рівняння першої напівреакції треба помножити на 6, а другої – на 2. Для цього досить перемістити числа відданих і прийнятих електронів проти верхнього і нижнього рядка так, як показано на схемі


Щоб отримати мінімальні коефіцієнти числа 6 і 2, треба скоротити на 2, отримуємо коефіцієнти 3 і 1, які урівняють кількість відданих і прийнятих електронів.

6. Ці коефіцієнти ставимо перед речовинами, що містять елемент-окисник і елемент-відновник.

Зверніть увагу: оскільки ми визначали баланс для 2 атомів Хлору, то перед калій хлоридом ставимо загальний коефіцієнт 6.

6KCl+ K2Cr2O7 + H2SO4→3Cl2+Cr2(SO4)3 + K2SO4+H2O.

7. Добираємо коефіцієнти для всіх інших учасників реакції методом підбору.

6KCl+K2Cr2O7+ 7H2SO4=3Cl2+Cr2(SO4)3+ 4K2SO4 + 7H2O.

8. Перевіряємо правильність добору коефіцієнтів за елементом, який не зрівнювали. Найчастіше за Оксигеном:

7 + 7∙4 = 4∙3 + 4∙4 + 7

35 = 35.

9. Визначаємо окисник і відновник, процеси окиснення і відновлення:

Відповідь: 6KCl + K2Cr2O 7+ 7H2SO4 = 3Cl2 + Cr2 (SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O.