Halv-reaksjon metode: algoritmen

Mange kjemiske prosesser testet med endringen oksidasjonsgrad av atomene som danner den reaktive forbindelse. Skrive ligninger reaksjoner redoks-typen er ofte ledsaget av problemer med å sette koeffisientene før hvert forme stoffer. For dette formål har fremgangsmåter blitt utviklet i forbindelse med elektroniske eller elektronisk-ioniske ladningsfordeling balanse. Artikkelen beskriver den andre veien opp ligningene.

halv-reaksjonsmetoden, essensen av

Han har også kalt elektron ionebalansen fordelingskoeffisient multiplikatorer. Basert på fremgangsmåten for utveksling av negativt ladede partikler mellom anioner eller kationer i oppløsningsmediet med forskjellig pH-verdi.

I reaksjoner av oksydativ og reduktiv elektrolytter typen som er involvert med negative ioner eller positiv ladning. Ligninger molekylære ion art, er basert halvreaksjon metode som er involvert, viser klart at kjernen i en hvilken som helst prosess.

For å utgjøre resten av elektrolytter ved hjelp av en spesiell notasjon sterk kobling som ioniske partikler og løse koplinger, og gassforekomster i form av udissosiert molekyler. Sammensetningen må indikere kretser partikler som endrer sin oksydasjonsgrad. For å bestemme oppløsningsmediet i balanse betegner sure (H ^+), alkali (OH ^-) og nøytrale _(H2O) betingelser.

For hvilken nytte?

Den WRA Fremgangsmåten er rettet mot halv-reaksjonsligninger som skriver ionisk separat for oksidasjons- og reduksjonsprosesser. Den endelige balansen vil være deres sum.

gjennomføringen stadier

Skriving har sine egne særegenheter halv reaksjonsmetode. Algoritmen omfatter følgende trinn:

- Det første trinnet er å skrive ned formler for alle reaktantene. For eksempel:

_H2S + KMnO ₄ + HCl

- Deretter må du installere funksjonen fra et kjemisk synspunkt, hver komponent av prosessen. I denne reaksjonen, KMnO ₄ virker som oksidasjonsmiddel, er _H2S et reduksjonsmiddel og HCl definerer et surt miljø.

- Det tredje trinnet skal skrives på ny linje formel ioniske forbindelser som reagerer med en sterk elektrolytt potensial i atomene hvor der er en endring av oksidasjonsgrad. I denne reaksjonen MnO ₄ ^- virker som et oksidasjonsmiddel, er _H2S det reduserende reagens og H ⁺ oksonium-kation eller H ₃ O ⁺ definerer et surt miljø. Det gassformige, faste eller svak elektrolytisk Forbindelsen uttrykt intakte molekylformler.

Å vite startkomponentene, for å forsøke å finne ut hva slags oksydasjonsmiddel og reduksjonsmiddel vil bli redusert og oksidert form, henholdsvis. Noen ganger endelige stoffer har allerede blitt spesifisert i forhold, noe som letter arbeidet. De følgende ligninger indikerer overgang _H2S (hydrogensulfid) til S (svovel), og anionet MnO ₄ ^- ved Mn ²⁺ kation.

For balansen av atompartikler i venstre og høyre del i surt miljø tilsettes hydrogen kation H ⁺ eller et molekylært vann. Den alkaliske oppløsning ble tilsatt hydroksydioner OH ^- eller _H2 O.

MnO ₄ ^- → Mn ²⁺

I en løsning av et oksygenatom, sammen med manganatnyh ioner H ⁺ -form vannmolekyler. For å utjevne det antall elementer som er skrevet som ligningen: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- → 4 H ₂ O + Mn2 ^+.

Deretter, blir båret balansering elektrisitet. For å gjøre dette, bør du vurdere den totale mengden strøm det er igjen i området, blir det sju, og deretter til høyre side, to utganger. For å balansere prosessen tilsettes til utgangsmaterialene fem negative partikler: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4 H ₂ O + Mn2 ^+. Det viser seg halvreaksjonen gjenopprette.

Nå utjevne det antall atomer til å være oksidasjonsprosessen. Til dette tilsettes til den høyre siden hydrogenkationer: _H2S → 2H ^{+ +} S.

Etter utjevnings ladning blir utført: _H2S -2e ^- → 2H ^{+ +} S. det sees at utgangsforbindelsene tidkrevende to negative partikler. Det viser seg halvreaksjon av oksidasjonsprosessen.

Spill de to ligninger i en kolonne og linje cast og akseptert kostnader. I henhold til regel bestemmelse av de minst flere er valgt for hver halv-reaksjon multiplikator. Det er multiplisert med oksydativ og reduktiv ligning.

Nå er det mulig å utføre summeringen av de to ark, brettes venstre og høyre side sammen og redusere antall elektroniske bestanddeler.

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

^{_H2S -2e - → 2H + + S} | 5

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

Den resulterende ligning kan redusere antallet av H ⁺ 10: 6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5 H ₂ S → 8 H ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5S.

Vi kontrollere riktigheten av ionebalansen ved å telle antallet av oksygenatomer til pilene, og etter det, hvilket er lik 8. Det er også nødvendig å verifisere at det endelige oppgjøret, og den første delen av balansen: (6) + (-2) = 4. Hvis alt stemmer, det er skrevet riktig.

halv-reaksjonsmetoden ender med overgangen fra molekylionet opptaket til ligningen. For hver partikkel av anionet og kationet del av den venstre balanse på motsatt ladning valgte ion. Deretter blir de overført til høyre side, på samme beløp. Nå kan ionene kobles til hele molekylet.

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

^{6Cl - + 2K + → 6Cl -} + 2K +

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

Bruke metoden for halv-reaksjoner, den algoritme som er å skrive molekyl ligning, kan det sammen med skrivetypen elektronisk balanserer.

Bestemmelse av oksydasjonsmidler

En slik rolle spilles av ioniske, atomære eller molekylære enheter som mottar negativt ladede elektroner. Oksidasjonsmidler gjennomgå restaurering i reaksjonene. De har elektronisk ulempe, som lett kan fylles. Slike prosesser innbefatter redoks halvreaksjon.

Ikke alle stoffene har evnen til å feste elektroner. Ved sterke oksidasjons reagenser inkluderer:

• halogen representanter;
• syre slik som salpetersyre, svovelsyre og selen;
• kaliumpermanganat, dikromat, manganatny, kromat;
• fireverdige mangan og blyoksyder;
• sølv og gull-ion;
• Forbindelsen gassformig oksygen;
• toverdig kobber oksider og enverdig sølv;
• klorholdig saltkomponentene;
• vodka konge;
• hydrogenperoksyd.

Fastsettelse av å redusere

Det rolle tilhører ionisk, atomære eller molekylære partikler, noe som gir en negativ ladning. I reaksjonene reduserende substanser undergå oksidativ effekt ved spaltning av elektroner.

Har reduserende egenskaper :

• Representanter for mange metaller;
• tetravalente svovelforbindelser og hydrogensulfid;
• halogensyrer;
• jern, krom og mangan-sulfat;
• tinnklorid;
• nitrogen-inneholdende midler slik som syre nitrøse, tinn oksid, hydrazin og ammoniakk;
• naturlig karbon og det divalente oksyd;
• hydrogen molekyl;
• fosforsyre.

Fordeler med fremgangsmåten i elektron-ione

For å skrive en redoks-reaksjon, er halvt-reaksjonsmetode brukes oftere enn elektronisk type balanse.

Dette er på grunn av fordelene elektron-ion-metoden :

1. På tidspunktet for å skrive ligning med tanke på selve ioner og forbindelser som eksisterer som en del av løsningen.
2. Du kan i utgangspunktet ikke har informasjon om mottak av forbindelsen, de er fastsatt i sluttfasen.
3. Det er ikke alltid nødvendig data om graden av oksidering.
4. På grunn av fremgangsmåten er det mulig å kjenne antallet av elektroner som er involvert i den halv-reaksjon som endrer pH-verdien til løsningen.
5. Ved de reduserte ligningene ionetyper studert funksjon av prosesser og strukturen av de oppnådde forbindelser.

Halv-reaksjon i syreoppløsning

Gjennomføring av beregningene med overskudd av hydrogenioner adlyder den grunnleggende algoritme. Metode halv-reaksjon i surt medium med en start opptak del av en hvilken som helst prosess. Deretter ble de uttrykkes i form av ligninger av de ion-arter i samsvar med balansen av atom og elektronisk ladning. Separat ble registrert prosesser for oksydativ og reduktiv karakter.

For å rette inn atomært oksygen til sidereaksjoner med et overskudd bringe dens hydrogenkationer. De mengder av H ⁺ bør være tilstrekkelig til å oppnå den molekylære vann. Bortsett oksygenmangel skyldes _H2O

Deretter utføres balansen av hydrogenatomer og elektroner.

Lag en oppsummering av likninger før og etter pilen med inndelingen av koeffisientene.

Utføre den samme reduksjon av ioner og molekyler. Ved allerede registrert reagenser i en total tilsetning av manglende ligning operere anioniske og kationiske materialer. Deres tall før og etter pilen må stemme overens.

Ligning OVR (halv-reaksjonsmetoden) anses å være oppfylt ved skriving av et ferdig ekspresjon av de molekyltyper. Ved siden av hver komponent må være en viss faktor.

Eksempler på sure betingelser

Omsetningen av natriumnitritt med klorsyre fører til fremstilling av natriumnitrat og saltsyre. For arrangementet av koeffisienter ved anvendelse av fremgangsmåten i halv-reaksjoner, eksempler på skriving av ligninger tilknyttet en angivelse av det sure miljø.

_NaNO2 + HClO ₃ → NaNO ₃ + HCl

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

NR ₂ ^- + _H2O ^- 2e - → NR: ₃ ^{- +} 2H + | 3

ClO ₃ ^{- +} 6 H + + 3 H ₂ O + 3No ₂ ^- → 3 H ₂ O + Cl ^- + 3No ₃ ^{- +} 6 H +

ClO ₃ ^- + 3No ₂ ^- → Cl ^- + 3No ₃ ^-

^{3Na + + H + → 3Na +} + H +

3NaNO ₂ + HClO ₃ → 3NaNO ₃ + HCI.

I denne prosessen, blir et nitritt av natriumnitrat oppnådd, og fra den klorsyre dannet et salt. Oksydasjonsgrad endringer med nitrogen 3 til 5, og klortilsetningen blir 5 -1. Begge produktene ikke danner et bunnfall.

Halv-reaksjon til et alkalisk miljø

Gjennomføring beregninger når overkant hydroksydioner svarer til beregningene for sure løsninger. Metode halvreaksjon i basisk medium også begynne å uttrykke deler av prosessen i form av ioniske ligninger. Forskjeller observert under innrettingen av atomært oksygen. Således, bortsett fra sin reaksjon med overskudd av molekylært bringe vann, og til den motsatte side føyer hydroksid-anioner.

Koeffisienten av molekylet av _H2 O indikerer forskjellen i mengden av oksygen før og etter pilen, og for ioner OH ^- det dobbelt. Under oksidasjonsmiddel som virker som reduksjonsmiddel foregår O-atomer av hydroksyl-anioner.

Metode halvreaksjon er ferdig utfører de resterende trinn av algoritmen, som faller sammen med fremgangsmåtene som har et overskudd av syre. Sluttresultatet er ligningen av molekylarter.

Eksempler på alkalisk miljø

Ved blanding av jod med natriumhydroksyd dannet natriumjodid og jodat, av vannmolekyler. For balanse prosessen ved hjelp av halv-reaksjonsmetode. Eksempler på alkali-løsninger har sine detaljer relatert til utjevning av atomært oksygen.

NaOH + I ₂ → Nal + NaIO ₃ + _H2O

I + e ^- → I ^- | 5

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

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

6NA ⁺ → Na ^{+ +} 5NA ⁺

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

Resultatet av reaksjonen er forsvinningen av fiolett farge av molekylært jod. Det er en endring oksidasjonstilstanden av elementet fra 0 til 1 og 5 for å danne jodid og jodat natrium.

Reaksjon i et nøytralt miljø

Vanligvis er det refererer til prosesser som skjer ved hydrolysen for å danne svake syresalter (med pH-verdi mellom 6 og 7) eller svakt basisk (til pH 7 til 8) løsning.

halv-reaksjonsmetode i et nøytralt medium blir tatt opp i flere versjoner.

I den første metoden ikke tar hensyn til salt hydrolyse. Mediet blir tatt som den nøytrale og til venstre for pilen attributt molekylært vann. I denne utførelsesform, en halv-reaksjoner finner for syre, og en annen - for alkalisk.

Den andre metoden er egnet for prosesser hvor det er mulig å etablere den omtrentlige pH-verdi. Deretter ble reaksjons for fremgangsmåten ifølge ione-elektron betraktes i en alkalisk eller sur oppløsning.

EKSEMPEL nøytralt miljø

Når hydrogensulfid forbindelse med natriumdikromat i vann oppnådde bunn svovel, natrium og treverdig krom hydroksyd. Dette er en typisk reaksjon for en nøytral løsning.

_Na2 Cr ₂ O ₇ + _H2S + H2O → NaOH + S + Cr (OH) ₃

H ₂ ^{S - 2e - → S + H} + | 3

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

7H ₂ O + 3 H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^{2- → 3 H + + 3 S + 2CR} (OH) ₃ + 8OH ^-. Hydrogenkationer og hydroksid-anioner, når de kombineres, danner en 6 molekyler vann. De kan fjernes på høyre og venstre, slik at det overskytende til pilen.

_H2 O + 3 H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^2- → 3S + 2CR (OH) ₃ + 2-OH ^-

2NA ⁺ → 2NA ⁺

_Na2 Cr ₂ O ₇ + 3 H ₂ S + _H2O → 2NaOH + 3S + 2CR ( OH) ₃

Ved slutten av reaksjonen en utfelling av krom hydroksid farger blått og gult svovel i den alkaliske oppløsning med natriumhydroksyd. Den oksidative strøm av elementet S blir -2-0, og belastet med krom +6 omdannet til 3.