Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

При составлении уравнений ОВР очень часто пользуются методом электронного баланса. Его используют для отбора стехиометрических коэффициентов в уравнениях ОВР.

 

Суть метода определения стехиометрических коэффициентов в уравнениях ОВР заключается в том, чтобы определить степени окисления атомов элементов, участвующих в ОВР, и сравнить число принятых и отданных электронов. При составлении электронного баланса можно придерживаться такого алгоритма:

 

1. Записать реагенты и продукты реакции в молекулярном виде.

 

2. Определить степени окисления всех элементов, входящих в состав реагентов и продуктов реакции.

 

3. Определить, какие элементы изменяют степени окисления.

 

4. Записать уравнение окисления и восстановления с указанием числа принятых и отданных электронов.

 

5. Вычислить наименьшее общее кратное для чисел отданных и принятых электронов и вычислить коэффициенты, на которые необходимо умножить уравнение окисления и восстановления.

 

6. Записать суммарное уравнение окисления и восстановления.

 

7. Расставить коэффициенты в исходном молекулярном уравнении.

 

При составлении уравнений окисления и восстановления иногда сложно определить число принятых или отданных электронов. Для этого можно вспомнить закон сохранения заряда: суммарные заряды левой и правой частей уравнений должны быть одинаковыми. При этом нельзя также забывать о том, что электрон имеет заряд -1. Таким образом, чтобы определить число электронов в первом уравнении (восстановление), можно составить математическое выражение, обозначив число электронов символом х: к3кx-(-1) = 0. Решая это уравнение, находим, что х = 3, следовательно, чтобы заряд +3 превратился в 0, необходимо принять 3 электрона. Такую же операцию выполняем относительно второго уравнения к 2 к x - (-1) = к 4. В этом случае х = -2, следовательно, для того чтобы заряд +2 превратился в +4, необходимо отдать 2 электрона (о необходимости отдавать электроны свидетельствует отрицательный знак значения х).

 

Следующим этапом будет определение наименьшего общего кратного для чисел отданных и принятых электронов. Для чисел 3 и 2 наименьшим общим кратным является число 6. Теперь, чтобы определить коэффициент, на который необходимо умножить уравнения окисления и восстановления, поделим наименьшее общее кратное на число электронов, участвующих в каждом уравнении. В уравнении восстановления участвуют 3 электрона, следовательно, это уравнение нужно умножить на - = 2.