Halv-reaktionsmetod: algoritm

Många kemiska processer testade med förändrings oxidationsgrader av atomerna vilka bildar den reaktiva föreningen. Skriver ekvationer reaktioner redoxtyp åtföljs ofta av svårighet att om koefficienter innan varje formel ämnen. För detta ändamål har metoder utvecklats avseende elektroniska eller elektroniska joniska balans laddningsfördelningen. Artikeln beskriver andra vägen upp ekvationerna.

halv-reaktionsmetoden, essensen av

Han kallade också elektron-jon balans fördelningskoefficient multiplikatorer. Baserat på metod för utbyte negativt laddade partiklar mellan anjoner eller katjoner i upplösningsmediet med olika pH-värde.

I reaktionerna för oxidativ och reduktiv elektrolyter typ arbetar med negativa joner eller positiv laddning. Ekvationer molekyl jonslag, baseras halv reaktionsmetod inblandade, visar tydligt det väsentliga i varje process.

Att utgöra resten av elektrolyter med en speciell notation stark länk som joniska partiklar och lösa anslutningar, och bensin avlagringar i form av icke dissocierade molekyler. Kompositionen måste ange kretsar partiklar som ändrar deras grad av oxidation. Att bestämma upplösningsmediet i balans beteckna sura (H ^+), alkali (OH ^-) och neutrala (H ₂ O) förhållanden.

För vilken nytta?

WRA metoden är inriktad på halv-reaktionsekvationer skriver jonisk separat för oxidations- och reduktionsprocesser. Slutbetalning skall vara deras summa.

genomförandestadier

Skriva har sina egenheter halv reaktion metod. Algoritmen innefattar följande steg:

- Det första steget är att skriva ner formler för alla reaktanter. Till exempel:

_H2S + KMnO ₄ + HCl

- Då måste du installera funktionen från en kemisk synpunkt varje komponent i processen. I denna reaktion, KMnO ₄ fungerar som oxidationsmedel, är H ₂ S ett reduktionsmedel och HCl definierar en sur miljö.

- Det tredje steget bör skrivas på en ny rad formel joniska föreningar som reagerar med en stark elektrolyt potential i atomerna av vilka det finns en förändring av grader av oxidation. I denna reaktion MnO ₄ ^- fungerar som ett oxidationsmedel, är H ₂ S reduktionsreagens och H ⁺ oxonium katjon eller H ₃ O ⁺ definierar en sur miljö. Den gasformiga, fasta eller svag elektrolytisk förening uttryckt intakta molekylformler.

Genom att känna till utgångskomponenter, för att försöka att fastställa vilken typ av oxiderande och reducerande medel kommer att minskas och oxiderad form, respektive. Ibland slut ämnen har redan angetts i de villkor, vilket underlättar arbetet. Följande ekvationer indikerar övergångs _H2S (svavelväte) till S (svavel), och anjonen MnO ₄ ^- vid Mn2 ⁺ katjon.

För återstoden av de atomära partiklar i den vänstra och högra delen i sur miljö sättes vätekatjon H ⁺ eller en molekylär vatten. Den alkaliska lösningen tillsattes hydroxidjoner OH ^- eller H ₂ O.

MnO ₄ ^- → Mn2 ⁺

I en lösning av en syreatom tillsammans med manganatnyh joner H ⁺ -form vattenmolekyler. För att utjämna antalet element skrivs som ekvationen: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- → 4H ₂ O + Mn2 ^+.

Därefter balansering genom el. För att göra detta, anser den totala mängden laddning kvar i området, visar det sju, och sedan till höger sida, två utgångar. Att balansera processen sättes till utgångsmaterialen fem negativa partiklar: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + Mn2 ^+. Det visar sig halvreaktion återhämta sig.

Nu utjämna antalet atomer vara oxidationsprocessen. Till detta sätts till rätt sida vätekatjoner: H ₂ S → 2H ^{+ +} S.

Efter utjämningsladdning utförs: H ₂ S -2E ^- → 2H ^{+ +} S. Det framgår att utgångsföreningarna konsumerar två negativa partiklar. Det visar sig halv reaktion av oxidationsprocessen.

Spela de två ekvationerna i en kolumn och linje gjutna och accepterade kostnader. Enligt regeln bestämningen av minst multipel ut för varje halvreaktion din multiplikator. Den multipliceras med oxidativ och reduktiv ekvationen.

Nu är det möjligt att utföra summeringen av de två arken, viks vänster och räta mot räta och minska antalet elektroniska arter.

8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + Mn2 ⁺ | 2

H ₂ ^{S -2E - → 2H + + s} | 5

16H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ ^{O + 2mn 2+ + 10H + +} 5S

Den resulterande ekvationen kan minska antalet H ⁺ 10: 6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2mn ²⁺ + 5S.

Vi kontrollera riktigheten av jonen balans genom att räkna antalet syreatomer till pilarna och efter det, vilket är lika med 8. Det är också nödvändigt att kontrollera de slutliga laddningar, och den initiala delen av återstoden: (6) + (-2) = 4. Om allt stämmer, är det skrivet på rätt sätt.

halv-reaktionsmetoden avslutas med övergången från den molekylära jonen inspelning till ekvationen. För varje partikel anjonen och katjonen delen av den vänstra saldot på motsatt laddning vald jon. Sedan överförs till den högra sidan, i samma mängd. Nu kan jonerna anslutas till hela molekylen.

6H ^{^ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2mn ²⁺ + 5S

^{6cl - + 2K + → 6cl -} + 2K +

_H2S + KMnO ₄ + 6HCl → 8H ₂ O + 2MnCl ₂ + 5S + 2KCl.

Tillämpa den metod för halvreaktioner, den algoritm som är att skriva den molekylära ekvationen, kan det tillsammans med den typ skrivande elektroniska balanser.

Bestämning av oxidationsmedel

En sådan roll spelas av joniska, atomära eller molekylära enheter som får negativt laddade elektroner. Oxiderande ämnen genomgå restaurering i reaktionerna. De har elektronisk nackdel, som lätt kan fyllas. Sådana processer inkluderar redox halv reaktion.

Inte alla ämnen har förmågan att fästa elektroner. Av starka oxiderande reagens inkluderar:

• halogen representanter;
• syra, såsom salpetersyra, svavelsyra och selen;
• kaliumpermanganat, dikromat, manganatny, kromat;
• tetravalenta mangan och blyoxider;
• silver och guld jon;
• förening gasformigt syre;
• divalenta kopparoxider och monovalent silver;
• klorinnehållande saltkomponenter;
• vodka royal;
• väteperoxid.

Bestämning av reducerande

Den rollen tillhör joniska, atomära eller molekylära partiklar, som ger en negativ laddning. I reaktionerna reducerande substanser undergå oxidativ verkan vid klyvning av elektroner.

Har reducerande egenskaper :

• Företrädare för många metaller;
• fyrvärda svavelföreningar och vätesulfid;
• halogensyror;
• järn, krom, och mangan sulfat;
• stannoklorid;
• kväveinnehållande medel, såsom syra salpetersyrlighet, stannooxid, hydrazin och ammoniak;
• naturliga kol och den tvåvärda oxiden;
• vätemolekyl;
• fosforsyrlighet.

Fördelarna med förfarandet av elektron-jon

Att skriva en redoxreaktion, är halv-reaktionsmetod som används oftare än balansen elektronisk typ.

Detta beror på att fördelarna elektron-jon metod :

1. Vid tiden för att skriva ekvationen med beaktande av de faktiska joner och föreningar som föreligger som en del av lösningen.
2. Man kan inte från början har information om att ta emot föreningen, de bestäms i slutskedet.
3. Det är inte alltid nödvändiga uppgifter om graden av oxidation.
4. På grund av att metoden är det möjligt att veta hur många elektroner som är involverade i den halv-reaktionen såsom ändring av pH-värdet hos lösningen.
5. Genom de reducerade ekvation studerade jonslag särdrag av processer och strukturen hos de resulterande föreningarna.

Halvreaktion i sur lösning

Utföra beräkningar med överskott vätejoner lyder den grundläggande algoritmen. Metod halv-reaktionen i surt medium med en inspelning börjar en del av vilken process som helst. Sedan fick de uttrycks i form av ekvationer av jonslag i enlighet med resten av atom- och elektronisk laddning. Separat inspelade processer oxidativ och reduktiv karaktär.

Att anpassa atomärt syre till sida reaktioner med ett överskott anpassa sina vätekatjoner. Mängderna av H ⁺ bör vara tillräcklig för att erhålla den molekylära vatten. Åt sidan syrebrist skrivas H ₂ O.

Genomföres därefter återstoden av väteatomer och elektroner.

Göra en summering av ekvationerna före och efter pilen med arrangemanget av koefficienterna.

Utföra samma minskning av joner och molekyler. Genom redan inspelade reagens i en total tillsats av saknade ekvation fungerar anjoniska och katjoniska arter. Deras antal före och efter pilen måste matcha.

Ekvation OVR (halv-reaktionsmetod) anses vara uppfyllt när man skriver en färdig uttryck av de molekylslag. Bredvid varje komponent måste vara en viss faktor.

Exempel på sura betingelser

Reaktionen av natriumnitrit med klorsyra leder till produktion av natriumnitrat och saltsyra. För arrangemanget av koefficienterna med användning av metoden av halvreaktioner, exempel på skriv ekvationer associerad med en indikation på den sura miljön.

NaNOs ₂ + HCIO ₃ → NaNOs ₃ + HCl

CIO ₃ ^{- + 6H + + 6e - →} 3H ₂ O + Cl ^- | 1

NO ₂ ^- + H ₂ O ^- 2e - → NO ₃ ^{- +} 2H + | 3

CIO ₃ ^{- +} 6H + + 3H ₂ O + 3NO ₂ ^- → 3H ₂ O + Cl ^- + 3NO ₃ ^{- +} 6H +

CIO ₃ ^- + 3NO ₂ ^- → Cl ^- + 3NO ₃ ^-

^{3Na + + H + → 3Na +} + H ^

3NaNO ₂ + HCIO ₃ → 3NaNO ₃ + HCl.

I denna process, är ett nitrit av natriumnitrat erhålles och från klorsyra bildade ett salt. Oxidation graders förändringar med kväve 3 till 5, och klorcharger 5 blir -1. Båda produkterna inte bilda en fällning.

Halvreaktion till en alkalisk miljö

Ledande beräkningar när överskotts hydroxidjoner motsvarar beräkningarna för sura lösningar. Metod halv reaktionen i alkaliskt medium börjar också uttrycka komponenterna i processen i form av joniska ekvationer. Skillnader observeras under inriktning av atomärt syre. Således, bortsett från dess reaktion med överskott av molekylärt föra vattnet, och till den motsatta sidan bifogar hydroxid anjoner.

Koefficienten av molekylen av H ₂ O visar skillnaden i mängden av syre före och efter pilen, och för joner OH ^- det dubbla. Under oxidation medel som verkar som reduktionsmedel sker O-atomer genom hydroxylanjoner.

Metod halv reaktionen slutar att utföra de återstående stegen i algoritmen, som sammanfaller med de processer som har ett överskott av syra. Slutresultatet är ekvationen av de molekylära arterna.

Exempel på alkaliskt medium

Vid blandning jod med natriumhydroxid bildas natriumjodid och jodat, av vattenmolekyler. För balans process med användning av halv reaktionsmetod. Exempel på alkaliska lösningar har sina särdrag i samband med utjämning av atomärt syre.

NaOH + I ₂ → Nal + NalO ₃ + H ₂ O

I + e ^- → I ^- | 5

^{6OH - + I - 5e - →} I - + 3H ₂ O + IO ₃ ^- | 1

I + 5I + 6OH ^- → 3H ₂ O + 5I ^- + IO ₃ ^-

6NA ⁺ → Na ^{* +} 5Na ⁺

6NaOH + 3I ₂ → 5NaI + NalO ₃ + 3H ₂ O.

Resultatet av reaktionen är försvinnandet av violett färgning av molekylär jod. Det sker en förändring oxidationstillståndet hos elementet från 0 till 1 och 5 till bildande jodid och natriumjodat.

Reaktion i en neutral miljö

Typiskt den hänvisar till processer som sker i hydrolys för att bilda svaga syrasalter (med pH-värde mellan 6 och 7) eller svagt basiskt (till pH 7 till 8) lösning.

halv reaktionsmetod i ett neutralt medium registreras i flera versioner.

I den första metoden tar inte hänsyn till salt hydrolys. Mediet tas som den neutrala och till vänster om pilen attributmolekyl vatten. I detta utförande, en halv-reaktioner tar för syra, och en annan - för alkaliskt.

Den andra metoden är lämplig för processer i vilka det är möjligt att fastställa det ungefärliga pH-värdet. Sedan reaktionen för förfarandet enligt jon-elektron betraktas i en alkalisk eller sur lösning.

EXEMPEL neutralt medium

När vätesulfid förening med natriumdikromat i vatten erhålles fällning svavel, natrium och trevärd kromhydroxid. Detta är en typisk respons för en neutral lösning.

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + H ₂ S + H2O → NaOH + S + Cr (OH) ₃

^{_H2S - 2e - → S + H} + | 3

7H ₂ O + Cr ₂ O ₇ ^{2- + 6e - → 8OH - +} 2Cr (OH) ₃ | 1

7H ₂ O + 3H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^{2- → 3H + + 3S + 2Cr} (OH) ₃ + 8OH ^-. Vätekatjoner och hydroxidjoner anjoner när de kombineras, bildar en 6 molekyler vatten. De kan tas bort i höger och vänster, lämnar överskottet till pilen.

_H2O + 3H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^2- → 3S + 2Cr (OH) ₃ + 2OH ^-

2Na ⁺ → 2Na ⁺

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + 3H ₂ S + _H2O → 2NaOH + 3S + 2Cr ( OH) ₃

Vid slutet av reaktionen en fällning av kromhydroxid färger blått och gult svavel i den alkaliska lösningen med natriumhydroxid. Den oxidativa effekten hos elementet S blir -2 till 0, och satsades med krom 6 omvandlas till 3.