Mètode semireacció: algoritme

Molts processos químics provats amb els graus de canvi de l'oxidació dels àtoms que formen el compost reactiu. Escriure equacions reaccions de tipus redox s'acompanya sovint per la dificultat en la fixació dels coeficients abans de cada fórmula substàncies. Per a aquest propòsit, s'han desenvolupat mètodes, relativa a l'equilibri de distribució de càrrega electrònica o electrònic iònic. L'article descriu el segon camí per les equacions.

mètode de mitjana-reacció, l'essència de

També va fer una crida electró-ió multiplicadors de coeficient de distribució d'equilibri. Sobre la base de mètode d'intercanvi de partícules carregades negativament entre anions o cations en el medi de dissolució amb diferent valor de pH.

En les reaccions d'oxidació i reductora tipus electròlits involucrat amb ions negatius o càrrega positiva. Equacions espècies d'ions moleculars, està involucrat mètode de reacció en un mitjà basat, demostren clarament l'essència de qualsevol procés.

Per formar l'equilibri d'electròlits utilitzant una notació fort vincle especial com partícules iòniques i connexions soltes, i dipòsits de gas en forma de molècules no dissociades. La composició ha d'indicar partícules de circuits que canvien el seu grau d'oxidació. Per determinar el mitjà de dissolució en equilibri denoten àcida (H ^+), alcalins (OH ^-) ₍₂ O H) condicions i neutres.

Per a què serveix?

El mètode WRA es dirigeix a les equacions mitjà de reacció escriptura iònic per separat per als processos d'oxidació i reducció. El balanç final serà la seva suma.

etapes d'implementació

L'escriptura té el seu mètode semi-reacció pròpies peculiaritats. L'algoritme comprèn les següents etapes:

- El primer pas és escriure fórmules per a tots els reactius. Per exemple:

H ₂ S + _KMnO4 + HCl

- Després cal instal·lar la característica des del punt de vista químic, cada component del procés. En aquesta reacció, KMnO ₄ actua com a oxidant, H ₂ S és un agent reductor i HCl defineix un ambient àcid.

- El tercer pas ha de ser escrit en un compostos iònics nova fórmula línia que reaccionen amb un fort potencial d'electròlit en els àtoms dels quals hi ha un canvi dels graus d'oxidació. En aquesta reacció MnO ₄ ^- actua com un agent oxidant, _H2S és el reactiu reductor i H ⁺ oxoni catió o H ₃ O ⁺ defineix un ambient àcid. El compost electrolític gasosa, sòlida o feble va expressar fórmules moleculars intactes.

El coneixement dels components de partida, per intentar determinar quin tipus d'oxidant i l'agent reductor es reduirà i forma oxidada, respectivament. A vegades les substàncies finals ja s'han especificat en les condicions, la qual cosa facilita la feina. Les següents equacions indiquen transició H ₂ S (sulfur d'hidrogen) a S (sofre), i l'anió MnO ₄ ^- a Mn ²⁺ cations.

Per a l'equilibri de les partícules atòmiques a la part esquerra i dreta en ambient àcid s'afegeix catió hidrogen H ⁺ o una aigua molecular. La solució alcalina es va afegir ions hidròxid OH ^- o H ₂ O.

MnO ₄ ^- → Mn ²⁺

En una solució d'un àtom d'oxigen juntament amb les molècules d'aigua ions manganatnyh forma H ^+. Per igualar el nombre d'elements s'escriu com l'equació: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- → 4H ₂ O + Mn ^2+.

A continuació, l'equilibri es porta l'electricitat. Per a això, tingui en compte la quantitat total de càrrega que queda a la zona, que compleix set anys, i després a la dreta, dues sortides. Per equilibrar el procés s'afegeix als materials de partida cinc partícules negatives: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + Mn ^2+. Resulta semireacció recuperar-se.

Ara igualar el nombre d'àtoms de ser procés d'oxidació. A això s'afegeix a la dreta cations d'hidrogen costat: _H2S → 2H ^{+ +} S.

Després de la igualació de càrrega es porta a terme: _H2S -2E ^- → 2H ^{+ +} S. Es veu que els compostos de partida que consumeixen dues partícules negatives. Resulta reacció mitjà del procés d'oxidació.

Gravar les dues equacions en una columna i la línia del repartiment i els càrrecs acceptats. D'acord amb la regla de la determinació de la menys múltiple es selecciona per a cada semireacció seu multiplicador. Es multiplica per oxidatiu i l'equació reductora.

Ara bé, és possible dur a terme la suma de les dues fulles, plegat costats esquerre i dret junts i reduir el nombre d'espècies electròniques.

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

H ₂ ^{S -2E - → 2H + + S} | 5

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

L'equació resultant pot reduir el nombre d'H ⁺ 10: 6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2mn ²⁺ + 5S.

Vam comprovar la correcció de la equilibri iònic comptant el nombre d'àtoms d'oxigen a les fletxes i després d'ella, que és igual a 8. També cal verificar els càrrecs finals, i la part inicial de la balança: (6) + (-2) = 4. Si tot coincideix, està escrit correctament.

mètode de mitjana-reacció acaba amb la transició de l'enregistrament ió molecular a l'equació. Per a cada partícula de la porció d'anions i de cations de la balança a l'esquerra en l'ió seleccionat càrrega oposada. A continuació, es transfereixen a la dreta, en la mateixa quantitat. Ara, els ions poden ser connectats a la molècula sencera.

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

^{6 cl - 2K + + → 6cl -} + 2K +

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

Aplicar el mètode de semireaccions, l'algoritme que es va a escriure l'equació molecular, pot, juntament amb el tipus d'escriptura balances electròniques.

Determinació d'agents oxidants

Tal paper es juga per les entitats iòniques, atòmiques o moleculars que reben electrons carregats negativament. substàncies oxidants se sotmeten a la restauració en les reaccions. Tenen inconvenient electrònic, que pot ser omplert fàcilment. Aquests processos inclouen la reacció mitjà redox.

No totes les substàncies tenen la capacitat d'unir electrons. Per forts reactius oxidants inclouen:

• representants d'halogen;
• àcid tal com nítric, sulfúric i seleni;
• permanganat de potassi, dicromat, manganatny, cromat;
• manganès tetravalents i òxids de plom;
• plata i or de ions;
• compost d'oxigen gasós;
• divalent òxids de coure i de plata monovalent;
• components de sal que conté clor;
• real vodka;
• peròxid d'hidrogen.

Determinació de la reducció

Aquest paper pertany a iònics, partícules atòmiques o moleculars, que donen una càrrega negativa. En les reaccions de la reducció de substàncies sotmetre efecte oxidatiu després de l'escissió d'electrons.

Tenen propietats reductores :

• Representants de molts metalls;
• compostos de sofre tetravalents i sulfur d'hidrogen;
• àcids d'halogen;
• ferro, crom, i el sulfat de manganès;
• clorur estannós;
• agents tals com que conté nitrogen nitrós àcid, òxid estannós, hidrazina i amoníac;
• natural del carboni i l'òxid divalent;
• molècula d'hidrogen;
• àcid fosforós.

Els avantatges del mètode d'electró-ió

Per escriure una reacció redox, el mètode de mitjana-reacció es fa servir més sovint que la balança de tipus electrònic.

Això es deu als avantatges mètode d'electrons-ió :

1. En el moment d'escriure l'equació tenint en compte els ions reals i els compostos que existeixen com a part de la solució.
2. No es pot tenir inicialment informació sobre com rebre el compost, que es determina en les etapes finals.
3. No sempre és dades necessàries sobre el grau d'oxidació.
4. A causa del mètode, és possible conèixer el nombre d'electrons que participen en la mitjana-reacció com el canvi del valor de pH de la solució.
5. Per les equacions reduïdes espècies iòniques característica dels processos i l'estructura dels compostos resultants estudiats.

La meitat-reacció en solució d'àcid

Dur a terme els càlculs amb els ions d'hidrogen en excés obeeix l'algoritme bàsic. Mètode mitjà-reacció en medi àcid amb un enregistrament s'inicia part de qualsevol procés. Després es van expressar en forma de les equacions de les espècies de ions de conformitat amb l'equilibri de la càrrega atòmica i electrònics. D'altra banda els processos d'oxidació i el caràcter reductiu gravat.

Per alinear el oxigen atòmic a reaccions secundàries amb un excés portar els seus cations d'hidrogen. Les quantitats de H ⁺ haurien de ser suficients per obtenir l'aigua molecular. A part deficiència d'oxigen atribuït H ₂ O.

Llavors dut a terme el balanç d'àtoms d'hidrogen i electrons.

Fer un resum de les equacions abans i després de la fletxa amb la disposició dels coeficients.

Realitzar la mateixa reducció dels ions i molècules. Per reactius ja gravada en una addició total de manca equació operar aniònic i espècies catiòniques. El seu nombre abans i després de la fletxa ha de coincidir.

Equació OVR (mètode de mitjana-reacció) es considera que es compleix quan s'escriu una expressió acabada de les espècies moleculars. Al costat de cada component ha d'haver un cert factor.

Exemples de condicions àcides

La reacció de nitrit de sodi amb àcid clòric condueix a la producció de nitrat de sodi i àcid clorhídric. Per a la disposició dels coeficients utilitzant el mètode de semireaccions, els exemples d'equacions d'escriptura associats amb una indicació de la ambient àcid.

_NaNO2 + HClO ₃ → _NaNO3 + HCl

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

_NO2 ^- + H ₂ O ^- 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 + HClO ₃ → 3NaNO ₃ + HCl.

En aquest procés, s'obté un nitrit de nitrat de sodi, i a partir de l'àcid clòric forma una sal. canvis grau d'oxidació amb nitrogen 3 a 5, i la càrrega de clor maig es converteix en -1. Tots dos productes no formen un precipitat.

La meitat-reacció a un ambient alcalí

La realització de càlculs quan els ions d'hidròxid en excés correspon als càlculs per a solucions àcides. reacció mitjana Mètode en medi alcalí també comencen a expressar components del procés en la forma d'equacions iòniques. Les diferències observades durant l'alineació d'oxigen atòmic. Per tant, a part de la seva reacció amb un excés molecular portar l'aigua, i al costat oposat annexa anions hidròxid.

El coeficient de la molècula d'H ₂ O indica la diferència en la quantitat d'oxigen abans i després de la fletxa, i per als ions OH ^- és doble. Durant agent d'oxidació en qualitat d'agent reductor porta àtoms d'O per anions hidroxil.

reacció Mètode mitjà acaba de realitzar els passos restants del algoritme, que coincideixen amb els processos que tenen un excés d'àcid. El resultat final és l'equació de l'espècie molecular.

Exemples de medi alcalí

Quan es barreja amb hidròxid de iode format iodur de sodi de sodi i iodat, de molècules d'aigua. Per al procés d'equilibri usant mig mètode de reacció. Els exemples de solucions alcalines tenen els seus detalls específics relacionats amb la igualació d'oxigen atòmic.

NaOH + I ₂ → NaI + NaIO ₃ + H ₂ O

R + i ^- → I ^- | 5

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

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

6Na ⁺ → Na ^{+ +} 5na ⁺

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

El resultat de la reacció és la desaparició de la coloració violeta de iode molecular. Hi ha un estat d'oxidació canvi de l'element de 0 a 1 i 5 per formar iodat de iodur i de sodi.

Reacció en un entorn neutral

Típicament es refereix a processos que ocorren en la hidròlisi per formar sals d'àcids febles (amb valor de pH entre 6 i 7) o lleugerament bàsic (a pH 7 a 8) solució.

mètode de reacció en un mitjà en un medi neutre es registra en diverses versions.

En el primer mètode no té en compte la hidròlisi de la sal. El medi es pren com el neutre i a l'esquerra de la fletxa d'atribut d'aigua molecular. En aquesta realització, 1 semireaccions donen per àcid, i un altre - per alcalina.

El segon mètode és adequat per a processos en els quals és possible establir el valor de pH aproximat. A continuació, la reacció per al mètode d'ió-electró considerat en una solució alcalina o àcida.

Exemple medi neutre

Quan s'obté el compost de sulfur d'hidrogen amb dicromat de sodi en aigua de sofre precipitat, sodi i hidròxid de crom trivalent. Aquesta és una resposta típica d'una solució neutra.

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + H ₂ S + 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 + 3H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^{2- → 3H + + 3S + 2Cr} (OH) ₃ + 8OH ^-. cations d'hidrogen i anions d'hidròxid quan es combinen, formen juny 1 molècules d'aigua. Poden ser eliminats en la dreta i l'esquerra, deixant l'excés de la fletxa.

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

2Na ⁺ → 2Na ⁺

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

Al final de la reacció d'un precipitat d'hidròxid de crom colors blau i groc de sofre en la solució alcalina amb hidròxid de sodi. El poder oxidant de l'element S es converteix -2 a 0, i es va carregar amb crom 6 convertit a 3.