Kako uravnotežiti redoks reakcije

Ohranjanje atomov in nabojev v ravnovesju

To je diagram, ki opisuje polovične reakcije redoks reakcije ali oksidacijsko-redukcijske reakcije. Cameron Garnham, licenca Creative Commons

Uravnotežiti redoks reakcije , morate dodeliti oksidacijska števila reaktanti in izdelkov ugotoviti, koliko madeži vsake vrste so potrebne za ohranjanje mase in naboja.

Metoda polovične reakcije

Najprej ločite enačbo na dve polovični reakciji: oksidacijski del in redukcijski del. To se imenuje metoda polovične reakcije za uravnoteženje redoks reakcij ali ionsko-elektronska metoda. Vsaka polovična reakcija se uravnoteži ločeno, nato pa se enačbe seštejejo, da dobimo uravnoteženo celotno reakcijo. Želimo, da sta neto naboj in število ionov enaka na obeh straneh končne uravnotežene enačbe.

Za ta primer razmislimo o redoks reakciji med KMnO₄in HI v kisli raztopini:

MnO₄^-+ jaz^-→ jaz_dva+ Mn²⁺

Ločite reakcije

Ločite dve polovični reakciji:

jaz^-→ jaz_dva

MnO₄^-→ Mn²⁺

Uravnotežite atome

Če želite uravnotežiti atome vsake polovične reakcije, najprej uravnotežite vse atome razen H in O. Za kislo raztopino dodajte H.

Uravnotežite atome joda:

2 jaz^-→ jaz_dva

Mn v permanganatni reakciji je že uravnotežen, zato uravnotežimo kisik:

MnO₄^-→ Mn²⁺+ 4 H_dvaO

Dodajte H⁺za uravnoteženje vodnih molekul:

MnO₄^-+ 8 H⁺→ Mn²⁺+ 4 H_dvaO

Dve polovični reakciji sta zdaj uravnoteženi za atome:

MnO₄^-+ 8 H⁺→ Mn²⁺+ 4 H_dvaO

Uravnotežite naboj

Nato uravnotežite naboje v vsaki polovični reakciji, tako da redukcijska polovična reakcija porabi enako število elektronov, kot jih dobavi oksidacijska polovična reakcija. To se doseže z dodajanjem elektronov v reakcije:

2 jaz^-→ jaz_dva+2e^-

5 in^-+ 8 H⁺+ MnO₄^-→ Mn²⁺+ 4 H_dvaO

Nato pomnožite oksidacijska števila, tako da imata obe polovični reakciji enako število elektronov in se lahko medsebojno izničita:

5 (2I .)^-→ jaz_dva+2e^-)

2 (5e^-+ 8H⁺+ MnO₄^-→ Mn²⁺+ 4H_dvaO)

Dodajte polovične reakcije

Zdaj dodajte dve polovični reakciji:

10 jaz^-→ 5 jaz_dva+ 10 in^-

16 H⁺+ 2 MnO₄^-+ 10 in^-→ 2 Mn²⁺+ 8 H_dvaO

To daje naslednjo enačbo:

10 jaz^-+ 10 in^-+ 16 H⁺+ 2 MnO₄^-→ 5 jaz_dva+ 2 Mn²⁺+ 10 in^-+ 8 H_dvaO

Poenostavite celotno enačbo tako, da izničite elektrone in H_dvaO, H⁺, in OH^-ki se lahko pojavi na obeh straneh enačbe:

10 jaz^-+ 16 H⁺+ 2 MnO₄^-→ 5 jaz_dva+ 2 Mn²⁺+ 8 H_dvaO

Preverite svoje delo

Preverite svoje številke, da se prepričate, da sta masa in naboj uravnotežena. V tem primeru so atomi zdaj stehiometrično uravnoteženi z neto nabojem +4 na vsaki strani reakcije.

V povzetku:

• 1. korak: Reakcijo razdelite na polovične reakcije z ioni.
• 2. korak: stehiometrično uravnotežite polovične reakcije z dodajanjem vode, vodikovih ionov (H⁺) in hidroksilni ioni (OH^-) na polovične reakcije.
• 3. korak: Uravnotežite naboje polreakcij z dodajanjem elektronov v polreakcije.
• 4. korak: Pomnožite vsako polovično reakcijo s konstanto, tako da imata obe reakciji enako število elektronov.
• 5. korak: seštejte obe polovični reakciji. Elektroni se morajo izničiti, tako da ostane uravnotežena popolna redoks reakcija.