Пример 1

1. Записываем уравнение реакции:

К₂Сг₂O₇ + K₂SO₃ + H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Н₂О.

2. Определяем элементы, изменяющие свою степень окисления в процессе реакции:

К₂Сг₂ ⁺⁶О₇ + K₂S⁺⁴O₃ + H₂SO₄  Cr₂⁺³(SO₄)₃ + К₂S⁺⁶O₄ + Н₂О и условно записываем процессы окисления н восстановления элемен­тов в их соединениях:

окислитель Cr⁺⁶  Сг⁺³ - процесс восстановления;

восстановитель S⁺⁴  S⁺⁶ - процесс окисления.

3. Затем составляем электронный баланс. Для этого подсчитываем число электронов, которое нужно присоединить всеми атомами окис­лителя, входящими в состав молекулы-окислителя, и прибавляем их число в левой части схемы процесса восстановлении. В данном приме­ ре хром из степени окисления +6 переходит в степень окислении +3, поэтому нужно прибавить 3 электрона. Однако в молекуле окислителя К₂Сr₂O₇ содержатся два атома хрома, тогда и в соответствующей схеме указываются эти два атома хрома слева и справа и увеличивается в 2 раза число присоединяемых электронов. Аналогично поступаем и с восстановителем, только теперь в левой части схемы отнимаем элек­троны. В результате имеем:

2Сr⁺⁶ +Зе2  2Сr ⁺³;

S⁺⁴-2e  S⁺⁶.

Электронный баланс достигается тогда, когда числа электронов в каждой из этих схем, взятых целое число раз, равны друг другу. Для этого находим наименьшее общее кратное для числа отданных и при­нятых электронов - это 6. Видно, что молекула окислителя присоеди­няет в 3 раза больше электронов, чем молекула восстановителя их от­дает. Поэтому, чтобы соблюдался электронный баланс, второй про­цесс - окисление восстановителя - должен осуществляться в три раза чаше, чем первый. Это отражается коэффициентами справа от запи­санных схем:

2Сr⁺⁶ +Зе2  2Сr⁺³ 6 1

6

S⁺⁴-2e  S⁺⁶ 2 3

4. Полученные коэффициенты ставим перед окислителем и вос­ становителем в левой части уравнения (коэффициент 1 не пишется):

К₂Сr₂O₇ + 3K₂SO₃ + H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O.

5. Далее, сначала уравниваем ионы металла, не изменяющие своей степени окисления, а участвующие лишь в связывании анионов среды. В данном примере такими ионами являются ионы К⁺, входившие в со­ став бихромата калия:

К₂Сr₂O₇ + 3K₂SO₃ + H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + Н₂О.

6. Определяем коэффициент перед средой. Средой является сер­ная кислота, которая поставляет сульфатные группы SO₄^2- для связы­вания катионов в виде солей. В правой части уравнения видно, что в составе солей находится семь сульфатных групп, причем три из них получили в результате окисления сульфита калия. Значит, на солеобразование потребовались оставшиеся четыре сульфатные группы. Поэтому перед формулой серной кислоты в уравнении реакции ста­вим коэффициент 4:

К₂Сr₂O₇ + 3K₂SO₃ + 4H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + H₂O.

7. Уравниваем число атомов водорода подбором коэффициентов в правой части уравнения перед водой (коэффициент равен 4):

К₂Сr₂O₇ + 3K₂SO₃ + 4H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + 4H₂O.

8. Проверяем правильность подбора коэффициентов подсчетом числа атомов кислорода слева и справа в уравнении реакции:

7 + 9+16=12+16 + 4; 32 = 32.

Равенство имеется, значит, в уравнении реакции стрелку  можно заменить знаком равенства. Уравнение реакции составлено:

К₂Сr₂O₇ + 3K₂SO₃ + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + 4H₂O.