Método semi-reacción: algoritmo

Moitos procesos químicos probado cos graos de variación de oxidación dos átomos que forman o composto reactivo. Escribir ecuacións reaccións de tipo redox é moitas veces acompañada por dificultade definir os coeficientes antes de cada unha das substancias de fórmula. Para iso, foron desenvolvidos métodos relativa ao equilibrio de distribución de carga electrónico ou electrónico iónico. O artigo describe o segundo camiño ata as ecuacións.

método semi-reacción, a esencia de

Tamén chamado de electrón-ión multiplicadores coeficiente de distribución equilibrio. Con base no método de intercambio de partículas cargadas negativamente entre aniões ou catiões no medio de disolución con valores de pH diferentes.

Nas reaccións de oxidación e redutora tipo Electrolitos envolvido con ións negativos ou carga positiva. Ecuacións As especies de ión molecular, o método de reacción de media baseado está implicado, demostran claramente a esencia de calquera proceso.

Para formar o equilibrio de electrólitos usando unha forte conexión especial cualificación como partículas iónicas e conexións soltas, e depósitos de gas en forma de moléculas sen disociar. A composición debe indicar partículas circuítos que cambian o seu grao de oxidación. Para determinar o medio de disolución en equilibrio denotar ácida ^(H), metais alcalinos (OH ^-) ₍₂ OH) e condicións neutras.

Para que serve?

O método é dirixido para WRA ecuacións semi-reacción escrita iónico separado para os procesos de oxidación e redución. O saldo final será a suma deles.

etapas de implantación

A escrita ten as súas peculiaridades método semi-reacción. O algoritmo de comprender os pasos seguintes:

- O primeiro paso é escribir fórmulas para todos os reactivos. Por exemplo:

_H2S + _KMnO4 + HCl

- Entón tes que instalar o recurso a partir dun punto de vista químico, cada compoñente do proceso. Nesta reacción, KMnO ₄ actúa como oxidante, H ₂ S é un axente redutor e HCl define un ambiente ácido.

- A terceira etapa debe ser escrito nunha nova liña de fórmulas compostos iónicos que reaccionan cun forte potencial electrólito nos átomos dos cales existe un cambio de clases de oxidación. Nesta reacción MnO ₄ ^- actúa como axente oxidante, o _H2S é o reactivo redutor e ^H oxónio catião ou _H3O ⁺ define un ambiente ácido. O composto electrolítico gasosa, sólida ou débil expresa fórmulas moleculares intactos.

Coñecendo os compoñentes de partida, para tratar de determinar que tipo de oxidante e axente redutor reducirase e forma oxidada respectivamente. Ás veces substancias finais xa foron especificados nas condicións, o que facilita o traballo. Os seguintes ecuacións indican transición H ₂ S (sulfuro de hidróxeno) a S (xofre), e anião MnO ₄ ^- en Mn ²⁺ catião.

Para o equilibrio das partículas atómicas na porción esquerda e á dereita no medio ácido engádese catião hidróxeno ^H ou auga molecular. A solución alcalina engadiuse hidróxido de ións OH ^- ou H ₂ O.

MnO ₄ ^- → Mn ²⁺

Nunha solución dun átomo de osíxeno en conxunto con moléculas de auga ións manganatnyh forma ^H. Para igualar o número de elementos é escrito como a ecuación: 8h ^{+ +} MnO ₄ ^- → 4h ₂ O + ^{Mn2 +.}

A continuación, o balance é realizado electricidade. Para iso, considerada a cantidade total de carga resto da área, ao parecer sete, e logo cara ao lado dereito, dúas saídas. Para equilibrar o proceso se engade aos materiais de partida cinco partículas negativas: 8h ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4h ₂ O + ^{Mn2 +.} Acontece media reacción recuperar.

Agora equalizar o número de átomos de ser un proceso de oxidación. Para isto engade-se a catiões hidróxeno lado dereito: H ₂ S → 2H ^{+ +} S.

Despois de EQ de carga realízase: H ₂ S -2E ^- → 2H ^{+ +} S. Vese que os compostos de partida que consumen dúas partículas negativas. Acontece media de reacción do proceso de oxidación.

Grave as dúas ecuacións nunha columna e aliñar o reparto e gravames aceptadas. Segundo a norma, a determinación do mínimo múltiplo é seleccionada para cada medio de reacción seu multiplicador. Multiplícase por oxidativa e redutiva ecuación.

Agora é posible realizar o sumatorio das follas, dobrado lados esquerdo e dereito xuntos e reducir o número de especies de electrónica.

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

A ecuación resultante pode reducir o número de ^H 10: ⁺ 6H ⁺ 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8h ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5S.

Nós comprobar a corrección do equilibrio de ións a través da conta do número de átomos de osíxeno para as frechas e tras iso, o que é igual a 8. É tamén necesario para comprobar as cargas finais, ea parte inicial do equilibrio: (6) + (-2) = 4. Se todo combina, está escrito correctamente.

método semi-reacción termina coa transición desde a gravación de ión molecular coa ecuación. Para cada partícula a porción anião e catião de equilibrio a esquerda na carga oposta de ións seleccionados. A continuación, eles son trasladados para o lado dereito, na mesma cantidade. Agora, os ións poden ser conectados a toda a molécula.

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

^{6cl - + 2K + → 6cl -} + 2K +

H ₂ S _KMnO4 + 6HCl → 8h ₂ O + 2MnCl ₂ + 5S + 2KCl.

Aplicar o método de semi-reaccións, o algoritmo que é escribir a ecuación molecular, pode, xunto co tipo de escritura balanzas electrónicas.

Determinación de axentes oxidantes

Tal papel é desempeñado por entidades iónicos, atómicos ou moleculares que reciben electróns cargados negativamente. substancias oxidantes sometidos a restauración nas reaccións. Teñen drawback electrónico, que pode ser facilmente cuberto. Tales procesos inclúen a semi-reacción redox.

Non todas as sustancias teñen a capacidade de achegar electróns. Por reactivos oxidantes fortes inclúen:

• representantes de haloxenan;
• ácido como ácido nítrico, sulfúrico e selenio;
• permanganato potásico, dicromato, manganatny, cromato;
• manganeso tetravalente e óxidos de chumbo;
• prata e ións de ouro;
• osíxeno gasoso composto;
• divalente óxidos de cobre e prata monovalente;
• cloro que conteñen compoñentes do sal;
• vodka real;
• peróxido de hidróxeno.

Determinación de reducir

Ese papel pertence a iónicos, partículas atómicas ou moleculares, que dan unha carga negativa. Nas reaccións de redución substancias sofren efectos oxidativo tras clivagem de electróns.

Teñen propiedades redutoras :

• Representantes de moitos metais;
• compostos de xofre tetravalentes e sulfuro de hidróxeno;
• Os ácidos de halóxeno;
• ferro, cromo, e sulfato de manganeso;
• cloruro estanoso;
• axentes como contendo nitróxeno nitroso ácido, óxido estanoso, hidracina e amoníaco;
• natural do carbono e do óxido divalente;
• molécula de hidróxeno;
• ácido fosforoso.

As vantaxes do método de electrón-ión

Para escribir unha reacción redox, o método de mediana reacción utilízase máis veces que o saldo tipo electrónico.

Isto é debido ás vantaxes método electrón-ión :

1. No momento de escribir a ecuación considerando os ións reais e os compostos que existen como parte da solución.
2. Non pode inicialmente ter información sobre a recepción do composto, que son determinadas nas fases finais.
3. Non é sempre datos necesarios sobre o grao de oxidación.
4. Debido ao método, é posible coñecer o número de electróns implicados na media reacción como a modificación do valor do pH da solución.
5. Polas ecuacións reducidas especies iónicas característica dos procesos ea estrutura dos compostos resultantes estudado.

Media reacción nunha solución de ácido

Realizar os cálculos cos ións de hidróxeno en exceso obedece o algoritmo básico. Método semi-reacción en medio ácido, cun inicio de gravación parte de calquera proceso. A continuación, eles foron expresadas en forma das ecuacións das especies de ións de conformidade co equilibrio da carga atómica e electrónica. Separado gravado procesos de oxidativa e redutiva personaxe.

Para aliñar o osíxeno atómico a reaccións secundarias cun exceso de traer os seus catiões de hidróxeno. As cantidades de ^H debe ser suficiente para obter a auga molecular. Ademais deficiencia de osíxeno atribuída H ₂ O.

Logo realizada a balanza de átomos de hidróxeno e electróns.

Fai un sumatorio de ecuacións antes e despois da frecha co arranxo dos coeficientes.

Realizar a mesma redución de ións e moléculas. Por reactivos xa gravados en un engadido total de ecuación en falta operan aniônico e especies catiónicas. O teu número antes e despois da frecha deben corresponder.

Ecuación OVR (método semi-reacción) considérase a ser cuberta cando se escribe unha expresión acabado das especies moleculares. Ao lado de cada compoñente debe ser un determinado factor.

Exemplos de condicións ácidas

A reacción do nitrito de sodio con ácido clórico leva á produción de nitrato de sodio e ácido clorhídrico. Para o arranxo dos coeficientes mediante a entrada de medias reaccións, exemplos de escribir ecuacións asociado cunha indicación do ambiente ácido.

NANO ₂ + ₃ HClO → NANO ₃ + HCl

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

NO ₂ ^- + _H2O ^- 2e - → NO ₃ ^{- +} 2H + | 3

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

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

^{3Na + + H → 3Na +} + H

3NaNO ₂ + ₃ HClO → 3NaNO ₃ + HCl.

Neste proceso, un nitrito de nitrato de sodio é obtido, ea partir do ácido clórico formado un sal. cambios de grao de oxidación con nitróxeno de 3 a 5, ea carga de cloro 5 convértese -1. Ambos os produtos non formar un precipitado.

Media reacción a un ambiente alcalino

Realización de cálculos cando ións hidróxido en exceso corresponde aos cálculos para solucións ácidas. Método metade reacción en medio alcalino tamén comezan a expresar compoñentes do proceso en forma de ecuacións iónicos. As diferenzas observadas durante o aliñamento de osíxeno atómico. Así, ademais da súa reacción cun exceso molecular traer a auga, e ao lado oposto anexa aniões de hidróxido.

O coeficiente da molécula de _H2O indica a diferenza na cantidade de osíxeno antes e despois da frecha, e por ións OH ^- é dobre. Durante axente de oxidación en calidade de axente de redución leva átomos de O por aniões hidroxilo.

Método metade reacción remata de realizar os pasos restantes do algoritmo, que coinciden cos procesos que teñen un exceso de ácido. O resultado final é a ecuación das especies moleculares.

Exemplos para o medio alcalino

Cando a mestura de iodo con ioduro de sodio hidróxido de sodio formado e iodato, de moléculas de auga. Para o proceso de equilibrio mediante o método de reacción de media. Exemplos de solucións alcalinas teñen as súas particularidades relativas a EQ de osíxeno atómico.

NaOH + I ₂ → Nal + NaIO ₃ + _H2O

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 + NaIO ₃ + 3H ₂ O.

O resultado da reacción é a desaparición da cor violeta de iodo molecular. Hai un cambio de estado de oxidación do elemento de 0 a 1 e 5 para formar iodeto de iodato de sodio e.

Reacción nun ambiente neutral

Tipicamente el refírese a procesos que ocorren na hidrólise para formar sales de ácidos débiles (con valor de pH entre 6 e 7) ou lixeiramente básica (ata pH 7-8) solución.

metade método de reacción nun medio neutro é rexistrada en varias versións.

No primeiro método non ten en conta a hidrólise sal. O medio é tomada como o neutro e á esquerda da frecha atributo auga molecular. Nesta forma de realización, un medio-reaccións tomar para o ácido, e outra - para alcalino.

O segundo método é axeitado para procesos en que se pode establecer o valor de pH aproximado. A continuación, a reacción ao método de ións electróns considerado nunha solución alcalina ou aceda.

EXEMPLO medio neutro

Cando o composto de sulfuro de hidróxeno con dicromato de sodio en auga obtense xofre precipitado, de sodio e de hidróxido de cromo trivalente. Esta é unha resposta típica dunha solución neutral.

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

H ^S ₂ ^{- 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 + + + 2Cr 3S} (OH) ₃ + 8OH ^-. catiões de hidróxeno e hidróxido de aniões cando combinados, forman a 6 moléculas de auga. Poden ser eliminadas na dereita e á esquerda, deixando o exceso para a frecha.

_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 + 2 NaOH → 3S + 2Cr ( OH) ₃

Ao final da reacción dun precipitado de hidróxido de cromo cores xofre azul e amarelo na solución alcalina con hidróxido de sodio. O poder oxidativo do elemento de S convértese -2 a 0, e cargado con cromo 6 convertido 3.