Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

Электронный баланс - метод нахождения коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, в котором рассматривается обмен электронами между атомами элементов, изменяющих свою степень окисления. Число электронов, отданное восстановителем равно числу электронов, получаемых окислителем.

Электронно-ионный баланс (метод полуреакций) – метод нахождения коэффициентов, в котором рассматривается обмен электронами между ионами в растворе с учетом характера среды.

Уравнение составляется в несколько стадий:

1. Записывают схему реакции

KMnO₄ + HCl  KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

2. Находят элементы, в которых изменяется степень окисления

KMn⁺⁷O₄ + HCl^-1  KCl + Mn⁺²Cl₂ + Cl₂⁰ + H₂O

3. Составляют электронные уравнения

Mn⁺⁷ + 5ē  Mn⁺²

2Cl^-1 - 2ē  Cl₂⁰

4. Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для окислителя и восстановителя

2	Mn^+7+ 5ē  Mn^+2 – процесс восстановления, окислитель
5	2Cl^-1- 2ē  Cl2^0 – процесс окисления, восстановитель

––––––––––––––––––––––––

2Mn⁺⁷ + 10Cl^-1  2Mn⁺² + 5Cl₂⁰

2Cl^-	– 2ē 	Cl2^0	5
MnO4^1- + 8H^+	+ 5ē 	Mn^2+ + 4H2O	2

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

10Cl^- + 2MnO₄^1- + 16H⁺  5Cl₂⁰­ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

(для уравнивания ионной полуреакции используют H⁺, OH^- или воду)

5. Оставшиеся элементы уравнивают в следующей последовательности:

• Металлы,

• Кислотные остатки или неметаллы (кроме водорода и кислорода),

• Уравнивают водород,

• Проверяют по кислороду.

2KMn⁺⁷O₄ + 16HCl^-1  2KCl + 2Mn⁺²Cl₂ + 5Cl₂⁰ + 8H₂O

Задачи

(К.) Закончить следующие уравнения окислительно-восстановительных процессов:

347	Al + KClO4 + H2SO4 	376	H2O2 + H2S 	405	Cd + HNO3 разб 
348	H2S + SO2 	377	MnS + HNO3 разб 	406	Sn + HNO3 разб 
349	HCl + HNO3 	378	MnS + HNO3 конц 	407	Co + HNO3 очень разб 
350	Fe + KNO3 	379	Cu2O + HNO3 конц 	408	Na2S2O4 + AgCl + NH4OH
351	AsH3 + HClO3 	380	Mn(NO3)2 + PbO2 + HNO3 	409	Au + H2SeO4 конц., нагрев
352	C + AlPO4 	381	Se + HNO3 + H2O 	410	Sb2O3 + Br2 + KOH
353	KI + Cl2 	382	H2SeO3 + H2O2 	411	NH3 + SeO2 
354	H2S + Br2 	383	NaVO3 + H2S + HCl 	412	AgNO3 + AsH3 + H2O 
355	H2SO3 + I2 + H2O 	384	NaAsO2 + I2 + NaCO3 + H2O 	413	SnCl2 + HNO2 + HCl
356	Al + Fe2O3 	385	SnCl2 + Na2WO4 + HCl 	414	HNO2 + Br2 + H2O 
357	Co + HNO3 разб 	386	KI + H2SO5 	415	Cr2(SO4)3 + Br2 + NaOH 
358	As + HNO3 конц 	387	CaOCl2 + H2O2 	416	Na2S2O3 + SeO2 + H2O 
359	Fe + HNO3 конц 	388	MnSO4 + KClO3 + KOH 	417	CrBr3 + H2O2 + NaOH 
360	Se + Cl2 + H2O 	389	Na3CrO3 + PbO2 + NaOH 	418	C + Ag2SeO3 
361	As2O3 + HNO3 конц 	390	H2C2O4 + KClO3 	419	Cr2(SO4)3 + K2S2O8 + H2O 
362	Na2S + Br2 	391	Hg + NaNO3 + H2SO4 	420	FeCl2 + HNO3 + HCl 
363	H2S + HOCl 	392	AsH3 + KMnO4 + H2SO4 	421	MnSO4 + NaBiO3 + HNO3 
364	Zn + KMnO4 + H2SO4 	393	Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 	422	NiS + H2O2 + H2SO4 
365	Al + K2Cr2O7 + H2SO4 	394	FeSO4 + HNO3 	423	Bi2S3 + HNO3 
366	NaOCl + KI + H2SO4 	395	Na2SeO3 + Cl2 + NaOH 	424	H2Se2O3 + HClO3 
367	CrCl3 + Br2 + KOH 	396	NaNO2 + O3 	425	NaCrO2 + H2O2 + NaOH 
368	CaOCl2 + NaBr + H2O 	397	H2O2 + Ag2O 	426	Cu(NO3)2 + KI 
369	H2C2O4 + MnO2 + H2SO4 	398	H2SO3 + H2AsO4 	427	H2O2 + AuCl3 + NaOH 
370	Na2S + Na2Cr2O7 + H2SO4 	399	SO2 + V2O5 	428	Se + AuCl3 + H2O 
371	Sb + KClO4 + H2SO4 	400	FeSO4 + O2 + H2SO4 	429	PH3 + KMnO4 + H2SO4 
372	Na2S2O3 + KOCl 	401	SO2 + SeO2 + H2O 	430	HCl + K2SeO4 
373	MgI2 + H2O2 + H2SO4 	402	NaAsO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 	431	HI + MoO3 
374	I2 + H2O2 	403	NaAsO3 + AgNO3 	432	FeS2 + HNO3 
375	HIO3 + H2O2 	404	SO2 + NaIO3 + H2O 	433	H2S + C6H5NO2 

При составлении методических указаний были использованы следующие обозначения и источники:

(Р) – Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. - М.: Высшая школа, 1991. - 288с.

(С) Адамович Т.П., Васильева Г.И., Попкович Г.А., Улазова А.Р. Сборник упражнений и усложненных задач с решениями по химии. - Минск.: Высшая школа, 1973. - 240с.

(П) Пузаков С.А., Попков В.А. Пособие по химии для поступающих в ВУЗы. - М.: Высшая школа, 2001. - 575с.

(Г) Гольбрайх З.Е., Маслов Е.И. Сборник задач и упражнений по химии. - М.: Высшая школа, 1997. - 384с.

(К) Кудрявцев А.А. Составление химических уравнений. М.: Высшая школа, 1979. - 294с.

Общая и неорганическая химия

Методические указания к практическим занятиям для студентов специальностей 020101 – Химия, 240901 – Биотехнология, направлений 020100 – Химия, 240100 – Биотехнология

Составители: М.А.Крупцова, В.Г.Матвеева, А.В.Гавриленко

Редактор Т.С. Синицина

Технический редактор Г.В. Комарова

Подписано в печать

Физ. печ. л. 2.0 Усл. печ. л. 1.86 Уч.-изд. л. 1.74

Тверь. ТГТУ