Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций (овр)

Применяют два метода составления уравнений ОВР: метод электронного баланса и метод полуреакций.

Метод электронного баланса

В методе электронного баланса сравнивают степени окисления исходных и конечных веществ, отражая их изменения в электронных уравнениях. Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, находят наименьшее общее кратное, с помощью которого получают коэффициенты для окислителя и восстановителя. Коэффициенты перед веществами, атомы которых не меняют степени окисления, находят подбором.

Например: составим уравнение реакции свинца с раствором нитрата серебра.

Запишем формулу исходных и конечных веществ реакции и найдём степени окисления элементов:

0 +1 +5 -2 +2 +5 -2 0

Pb + AgNO₃ → Pb(NO₃)₂ + Ag .

Свинец, образуя ион свинца, отдаёт два электрона, его степень повышается от 0 до +2. Свинец - восстановитель. Ион серебра, присоединяя электрон, изменяет степень окисления от +1 до 0. Серебро - окислитель. Эти изменения выражаются электронными уравнениями:

Pb⁰ – 2е^- = Pb⁺² 1 процесс окисления

2

Ag⁺¹ + 1е^- = Ag⁰ 2 процесс восстановления

Pb⁰ + 2 Ag⁺¹= Pb⁺²+ 2Ag⁰

Учитывая, что число электронов, теряемых восстановителем, должно быть равно числу электронов, присоединяемых окислителем, находим коэффициенты 1 и 2 при восстановителе и окислителе. Найденные коэффициенты позволяют перейти от схемы к уравнению реакции:

Pb + 2AgNO₃= Pb(NO₃)₂ + 2Ag.

Метод полуреакций или ионно-электронный метод

Этот метод основан на составлении ионных уравнений для процессов окисления восстановителя и для реакций восстановления окислителя с последующим суммированием обоих уравнений в общее ионное уравнение.

Чтобы составить уравнение окислительно-восстановительной реакции методом полуреакций, необходимо:

1) составить ионно-молекулярную схему реакции, учитывая, что сильные электролиты записываются в виде ионов, а слабые электролиты (газы, осадки) - в виде молекул;

2) оставим в ионно-молекулярной схеме реакции ионы, содержащие элементы, меняющие степень окисления (окислитель, восстановитель) а также ионы Н⁺ и ОН^-, характеризующие среду или молекулы воды;

3) составить электронно-ионные уравнения отдельно для процессов восстановления и окисления, руководствуясь следующими правилами:

• если процесс протекает в кислой среде, то в ту часть полуреакции, где меньше атомов кислорода, добавляют такое количество молекул воды, сколько не хватает кислорода, а в противоположную часть – соответствующее число ионов водорода Н⁺. В результате число атомов элементов правой и левой частей полуреакций должно быть одинаковым;

• если процесс протекает в щелочной среде, то в ту часть, в которой не хватает кислорода, добавляют в два раза больше ионов ОН^-, чем не хватает кислорода, а в противоположную часть – соответствующее количество молекул воды;

• если процесс протекает в нейтральной среде, то в левую часть полуреакции всегда добавляют молекулы воды, а в правую - либо ионы Н⁺, либо ОН^-.

На основании закона сохранения массы и энергии в левой и правой частях уравнения должно быть равенство числа частиц (ионов, атомов, молекул). Суммарное число и знак электрических зарядов слева и справа от знака равенства должны быть одинаковыми.

Например: