Щелочная среда

1. Добавим гидроксид-ионы в ту часть полуреакции, где меньше атомов кислорода (слева):

2ОН^-

SO₃^2- + … = SO₄^2- …

Получим

SO₃^2– + 2ОН^- = SO₄^2–…

2. У

   H₂O

   равняем полуреакцию по атомам водорода, добавив молекулы воды в правую часть:

SO₃^2– + 2ОН^- = SO₄^2– + …

Получим

SO₃^2– + 2ОН^- = SO₄^2– + H₂O

3. Рассчитаем разность зарядов частиц в левой и правой частях полуреакции, учитывая, что молекулы (Н₂О, NH₃…) не заряженные частицы.

а) суммарный заряд частиц в левой части полуреакции равен:

-2 + (-2) = -4 (SO₃^2– + 2ОН^–);

б) суммарный заряд частиц в правой части полуреакции равен:

-2 + 0 = -2 (SO₄^2– + H₂O);

в) разность зарядов частиц в левой и правой частях полуреакции равна (по абсолютной величине): ∆q = -2 – (-4) = |2|.

SO₃^2– + 2ОН^– = SO₄^2– + H₂O ∆q = 2

Самостоятельная работа

Уравняйте полуреакции в кислой и щелочной среде:

ClO₃^– = Cl^–

N₂ = NO₃^–

S = SO₃^2–

AsH₃ = H₃AsO₄

Примеры уравнивания окислительно-восстановительных

Реакций

Задание: методом полуреакций уравняйте реакцию:

H₂O₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄  O₂ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

Алгоритм решения.

Н айдем в уравнении элементы, изменяющие свои степени окисления:

H₂O₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄  O₂ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

О пределим их степени окисления:

H₂ + K₂ O₇ + H₂SO₄  + (SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

Пример расчета:

2∙(+1) + 2х + 7∙(-2) = 0

2х = 12

х = +6

Заряд сульфат-аниона равен -2: (SO₄)^2-

2х + 3∙(-2) = 0

х = +3

Н апишем схему реакции в ионном виде, учитывая, что молекулы оксидов (NO₂), простых веществ (Cl₂) , слабых электролитов (H₂O, Н₂О₂) не диссоциируют на ионы:

H

K₂Cr₂O₇ = 2K⁺ + Cr₂O₇^2–

Cr₂(SO₄)₃ = 2Cr³⁺ + 3SO₄^2–

₂O₂ + 2K⁺ + Cr₂O₇^2– + 2H⁺ + SO₄^2–  O₂ + 2Cr³⁺ + 3SO₄^2– + 2K⁺ + SO₄^2– + H₂O

О пределим частицы, которые взаимно переходят друг в друга в процессе окисления и восстановления:

H₂O₂ + 2K⁺ + Cr₂O₇^2– + 2H⁺ + SO₄^2-  O₂ + 2Cr³⁺ + 3SO₄^2– + 2K⁺ + SO₄^2– + H₂O

В ыпишем частицы, участвующие в процессах окисления и восстановления:

H₂O₂ = O₂

Cr₂O₇^2– = 2Сr³⁺

Коэффициент 2 поставлен в результате уравнивания числа атомов хрома в правой и левой частях полуреакции.

У равняем полуреакции с учетом характера среды.

П омним, что в кислой среде записываем молекулы воды в ту часть полуреакции, в которой не хватает атомов кислорода.

+ 2H⁺

H₂O₂ = O₂ + …

H₂O₂ = O₂ + 2Н⁺

получим

Cr2O72– + … = 2Сr3+ + … +7H2О

П омним, что в кислой среде записываем молекулы воды в ту часть полуреации, в которой не хватает атомов кислорода

Cr2O72– + … = 2Сr3+ + 7Н2О + 14H+

В противоположную часть полурекции записываем катионы Н+.

Cr₂O₇^2- + 14Н⁺ = 2Сr³⁺ + 7Н₂О

получим

Р ассчитайте разность зарядов частиц в левой и правой частях полуреакции:

(Н₂О₂)⁰ = (О₂)⁰ + 2Н⁺

0 = +2 ∆q = 2

H₂O₂ = O₂ + 2Н⁺ ∆q = 2

Cr₂O₇^2- + 14Н⁺ = 2Сr³⁺ + 7(Н₂О)⁰

-2 + 14 = 2∙(+3) + 7∙0

12 = 6 ∆q = 6

0 = +2 ∆q = 2

Cr₂O₇^2– + 14Н⁺ = 2Сr³⁺ + 7Н₂О ∆q = 6

H₂O₂ = O₂ + 2Н⁺ ∆q = 2

C

Коэффициенты, найденные делением наименьшего общего кратного на ∆q

r₂O₇^2– + 14Н⁺ = 2Сr³⁺ + 7Н₂О ∆q = 6

3

Найдите коэффициенты:

6

H

2

₂O₂ = O₂ + 2Н⁺ ∆q = 2

Cr₂O₇^2– + 14Н⁺ = 2Сr³⁺ + 7Н₂О ∆q = 6