4. Окремі випадки складання рівнянь окисно-відновних реакцій

Описаний вище приклад належить до типу міжмолекулярних реакцій, у яких окисник, відновник і середовище являють собою різні речовини. Серед подібного типу реакцій трапляються такі, де окисник або відновник одночасно являють собою середовище. Наприклад, візьмемо реакцію взаємодії калій перманґанату з концентрованою хлоридною кислотою:

KMnO₄+HCl→ MnCl₂+Cl₂+KCl + H₂O

Оскільки НСІ є одночасно і відновником, і середовищем, у якому

Відбувається процес, то у рівнянні реакції доцільно формулу хлоридної

кислоти записати двічі, а саме:

_{+7 -1 +2 -1 0 -1}

KMnO₄+HCL + НСL→ MnCL₂+CL₂+KCl + H₂O

_{+7 +2}

M n +5e =Mn 5 2 – відновлення, окиснення KMnO₄

10

2CL -2e =CL₂ 2 5 – окиснення, відновлення НСІ

_{+7 -1 +2 0}

2Mn + 10CL = 2Mn + 5CL₂

За числом атомівКалію у КМnО₄знаходять число молекул КСІ (2), а за

числом атомів Хлору (6) у правійчастині, що не змінилиступеняокиснення,

коефіцієнт перед НСІ-середовищем (6), тобто

2KMnO₄+10HCL + 6НСL→ 2MnCL₂+5CL₂+2KCl + H₂O

Визначають число молекул води (8) й остаточно записують таке рівняння:

2KMnO₄+16HCL→2MnCL₂+5CL₂+2KCl + 8H₂O

До внутрішньо молекулярних реакцій належать такі, у яких змінюються ступені окиснення атомів водній і тій самій молекулі. Наприклад, це реакції

термічного розкладу:

_{+5 -1 0}

2KCLO₃ = 2KCL +3O₂

_{-2 0}

2 O - 4e =O₂ 4 3 - окиснення, відновник

_{+5 +1} 12

CL + 6e = CL 6 2 – відновлення, окисник

_{+5 0 -1}

6O^-2 + 2CL = 3 O₂+ 2CL

У реакціях диспропорціювання (самоокиснення – самовідновлення)

відбувається збільшення й зменшення ступеня окиснення одного й того самого елемента, а саме:

_{+3 +5 +2}

3HNO₂ = HNO₃ +2NO + H₂O

_{+3 +5}

N – 2e = N 2 1 – окиснення, відновник HNO₂

_{+3 +2} 2

N + 1e = N 1 2 – відновлення, окисник HNO₂

_{+3 +5 +2}

3N = N+ 2N

Складні окисно-відновні реакції

Трапляються особливі випадки добору коефіцієнтів у рівняннях окисно-відновнихреакцій, коли ступінь окиснення змінюють не два, як у багатьох випадках, а три елементи. У цьому разі дотримуються такої послідовності дій:

1. Визначають ступені окиснення елементів, що входять до складу сполук вобох частинах рівняння окисно-відновної реакції, та виділяють елементи,ступені окиснення яких змінюються, тобто

_{+3 -2 +1 +5 -2 +1 -2 +1 +5 -2 +1 +6 -2 +2 -2}

As₂ S₃+ HNO₃+ H₂ O = H₃AsO₄+ H₂ SO₄+ NO

2. Складають рівняння напівреакцій окиснення й відновлення, а саме:

_{+3 +5}

2As– 4 е = 2As– окиснення

_{-2 +6}

3S – 24е = 3S– окиснення

_{+5 +2}

N + 3 е = 2N– відновлення

3. Підсумовують перше та друге рівняння окисненняAs⁺³та S^-2, таким чином:

_{+3 -2 +5 +6}

2As+3S – 28 е = 2As+ 3S

4. Об'єднують рівняння з рівнянням відновлення N⁺⁵і далі методом електронного балансу визначають коефіцієнти, а саме:

_{+3 -2 +5 +6}

2 As+3S– 28е = 2As+ 3S 28 3 – окиснення, відновник As₂S₃ ;

_{+5 +2} 84

N + 3 е = 2N 3 28 – відновлення, окисник 3 HNO ;

_{+3 -2 +5 +5 +6 +2}

6As +9 S + 84e+28N+84e = 6As +9 S +28N

5. Переносять знайдені коефіцієнти у вихідне молекулярне рівняння з

урахуванням числа атоміву молекулах речовин, тобто

3As₂S₃+28HNO₃+ H₂O =6H₃AsO₄+9H₂SO₄+28NO

6. За кількістю атомівГідрогену, яка дорівнює 36 у правій частині

рівняння, визначають, що число молекул води в лівійчастинідорівнює 4, а

саме:

3As₂S₃+28 HNO₃+ 4H₂O =6H₃AsO₄+9 H₂SO₄+28NO

7. Правильність визначення коефіцієнтів перевіряють за рівністю атомів Оксигену, що становить 88 в обох частинах рівняння окисно-відновної реакції.