Metoda echilibrului electron-ion
Pentru selectarea coeficienților în ecuațiile reacțiile redox în soluție apoasă, cu ajutorul ionilor. folosind metoda echilibrului electron-ion.
Metoda de echilibru electron-ion, este alcătuit din următoarele etape:
a) înregistrarea reacția reactivilor cu formula
și să stabilească funcția chimică a fiecărui (aici K2 Cr2 O7 - oxidant H2 SO4 - acid de reacție Miercuri, H2 S - agent de reducere.);
b)) de înregistrare (linie următor reactiv cu formula într-o formă ionică. indicând numai acei ioni (pentru electroliți puternici), molecula (pentru electroliții slabi și gaze) și unități de formula (pentru solide) care vor lua parte la reacție ca oxidant (Cr2 O7 2), mediu (H + - mai precis, cationul oxoniu H3 O +) și agent reducător (H2S):
c) determinarea formei reduse a agentului de oxidare și forma oxidată a agentului reducător. care trebuie să fie cunoscute sau stabilite (deci aici bicromat de ioni trece cationi de crom (III), și hidrogen sulfurat - în sulf); Aceste date sunt înregistrate pe următoarele două linii constituie ecuațiile electron-ion jumătate de reacție de reducere și oxidare și factori suplimentari sunt selectați pentru jumătate ecuații de reacție:
recuperare jumătate de reacție Cr2 O7 2 + 14H + + 6e - = 2CR 3+ + 7H2O * 1
jumătate de reacția de oxidare H2S - 2e - = S (t) + 2H + * 3
g) însumarea ecuațiile de jumătate de reacție constituie ecuația ionică reacție dată. și anume intrare complementară (b):
d) în baza ecuațiilor ionice moleculare constituie ecuația reacției, adică completează notație (a) având formula în care cationi și anioni în ecuația lipsă de ioni grupate în alte produse cu formula (K2 SO4):
e) efectuată de coeficienții selectați în funcție de numărul de atomi de elemente în partea stângă și dreaptă a ecuației (în general, suficientă pentru a verifica doar numărul de atomi de oxigen).
Oxidate și forma de oxidant și reducătorul adesea diferă prin conținutul redus de oxigen (compara Cr2 O7 2- și Cr 3+). Prin urmare, în prepararea ecuațiilor jumătate de reacție prin balanța electron-ion includ în acesta perechi de H + / H2O (pentru mediu acid) și OH - / H2O (pentru mediu alcalin).
Dacă tranziția de la o formă la alta forma originală (în mod tipic - oxidat) pierde ionii de oxid (indicate în paranteze), acestea din urmă, pentru că nu există sub formă liberă, ar trebui să fie într-un mediu acid sunt conectate la cationul de hidrogen, și într-un mediu alcalin - cu molecule de apă, rezultând formarea de molecule de apă (în mediu acid) și ioni de hidroxid (mediu alcalin):
mediu acid [O 2-] + 2H + = H2O
mediu alcalin [O 2-] + H2O = OH 2 -
Lipsa de oxigen în forma originală (adesea - în redusă), comparativ cu forma finală este compensată prin adăugarea de molecule de apă (în mediu acid) sau ionii de hidroxid (mediu alcalin):
acid H2 mediu O = [O 2-] + 2H +
mediu alcalin 2 OH - = [O 2-] + H2O
Alte exemple de factori de selecție:
(Produs Reducerea MnO4 ion-permanganat - în mediu acid puternic - Mn 2+ cation)
(Produs Reducerea MnO4 ion-permanganat - un mediu puternic alcalin - manganat ion MnO4 2-)
(Dacă ionul permanganatul este folosit ca oxidant în mediu slab acid sau într-un mediu ușor alcalin, produsul de reducere -. MnO2 este adesea slab acid și mediu slab alcalin convențional numit neutru în timp ce în ecuația jumătate reacție stânga administrată doar moleculele de apă în acest caz, atunci când se face o ecuație necesară .. după selectarea factorilor suplimentari pentru a înregistra ecuație suplimentară, reflectând formarea apei de ioni H + și OH -).