Автор конспекта:
Регион: — Саратовская область

Характеристика конспекта:
Уровни образования: — основное общее образование

Класс(ы): — 9 класс

Предмет(ы): — Химия

Целевая аудитория: — Учащийся (студент)

Тип ресурса: — дидактический материал

Краткое описание ресурса: —

разработка правил определения степени окисления в соединениях и расстановки коэффициентов методом электронного баланса

Подбор коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Метод электронного баланса

В простых уравнениях коэффициенты подбирают поэлементно в соответствии с формулой конечного продукта:

2Al + 3S = Al2S3

В более сложных уравнениях окислительно-восстановительных реакций подбор коэффициентов проводят методом электронного баланса.

Метод электронного балансаскладывается из следующих этапов:

а) записывают схему реакции (формулы реагентов и продуктов), а затем находят элементы, которые повышают и понижают свои степени окисления, и выписывают их отдельно:

MnCO3 + KClO3 → MnO2 + KCl + CO2
ClV → Cl−I
MnII → MnIV

б) составляют уравнения полуреакций восстановления и окисления, соблюдая законы сохранения числа атомов и заряда в каждой полуреакции:

полуреакция восстановленияClV + 6e− = Cl−I
полуреакция окисления MnII − 2e− = MnIV

в) подбирают дополнительные множители для уравнения полуреакций так, чтобы закон сохранения заряда выполнялся для реакции в целом, для чего число принятых электронов в полуреакциях восстановления делают равным числу отданных электронов в полуреакции окисления:

ClV + 6e− = Cl−I * 1
MnII − 2e− = MnIV * 3

г) проставляют (по найденным множителям) стехиометрические коэффициенты в схему реакции (коэффициент 1 опускается):

3MnCO3 + KClO3 = 3MnO2 + KCl + CO2

д) уравнивают числа атомов тех элементов, которые не изменяют своей степени окисления при протекании реакции (если таких элементов два, то достаточно уравнять число атомов одного из них, а по второму провести проверку). Получают уравнение химической реакции:

3MnCO3 + KClO3 = 3MnO2 + KCl + 3CO2

е) проводят проверку по элементу, который не менял свою степень окисления (чаще всего это кислород):

слева 9 + 3 = 12 атомов O
справа 6 + 6 = 12 атомов O

Подбор коэффициентов проведен правильно.

Другие примерыподбора коэффициентов:

а) (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O
2CrVI + 6e− = 2CrIII * 1
2N−III − 6e− = N20 * 1

(для реакций внутримолекулярного окисления-восстановления, когда в одном и том же веществе атомы одного элемента окисляются, а атомы другого элемента восстанавливаются, расчет ведут на число атомов в одной формульной единице реагента — 2N−III и 2CrVI; простые вещества указывают формулами молекул — N20).

б) 2H2O2 = 2H2O + O2
O−I + e− = O−II * 2
2 O−I − 2e− = O20 * 1

(для реакций дисмутации, или диспропорционирования, самоокисления самовосстановления, в которых атомы одного и того же элемента в реагенте окисляются и восстанавливаются, дополнительные множители проставляют вначале в правую часть уравнения, а затем находят коэффициент для реагента).

в) 2H2S + SO2 = 3S + H2O
S−II − 2e− = S0 * 2
SIV + 4e− = S0 * 1

(в случае реакций конмутации, или синпропорционирования, в которых атомы одного и того же элемента разных реагентов в результате их окисления и восстановления получают одинаковую степень окисления, дополнительные множители проставляют вначале в левую часть уравнения).

г) 3Zn + 8HNO3 = 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Zn0 − 2e− = ZnII * 3
NV + 3e− = NII * 2

(коэффициенты для HNO3 находят суммированием числа атомов азота N в правой части уравнения)

д) Zn + 2H2O + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] + H2
Zn0 − 2e− = ZnII 1
2HI + 2e− = H20 1

(здесь Zn — восстановитель, H2O — окислитель; в молекуле воды восстанавливается один атом водорода из двух: HIOH → H0).

Следует подчеркнуть, что подбор коэффициентов не предполагает установления вида продукта; наоборот, вначале составляют схему реакции, то есть устанавливают формулы продуктов, исходя из химических свойств реагентов, а затем подбирают коэффициенты в уравнении реакции.