Правила составления полуреакций в разных средах

· В кислой среде недостаток n атомов кислорода уравнивают n Н₂О, в противоположной части атомы водорода уравнивают 2n Н⁺.

· В щелочной среде недостаток n кислорода уравнивают 2n ОН^–, в противоположной части n Н₂О.

· В нейтральной среде в левой части n Н₂О (n разница атомов кислорода в левой и правой частях), справа 2n Н⁺ (если атомы кислорода уравнялись), или 2n ОН^– (если атомы кислорода не уравнялись).

Следует помнить, что правила носят рекомендательный характер.

ОВР в кислой среде

 

КIO₃ + Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂, SO₄^2– .

 

1. Рассчитывают степени окисления тех атомов элементов, которые ее изменяют, определяют окислитель, восстановитель и среду:

                                           _{+5                +4                                   0 +6}

КIO₃ + Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂, SO₄^2– .

                               Ox      Red   среда

2. Составляют ионную схему реакции:

 

К⁺ + IO₃^– + 2 Na⁺ +SO₃^2– + 2 Н⁺ + SO₄^2– ® I₂, SO₄^2– .

3. Разбивают реакцию на две полуреакции:

IO₃^– ® I₂

SO₃^2– ® SO₄^2–.

4. Уравнивают количество атомов элементов, изменяющих степень окисления:                  

2 IO₃^– ® I₂

SO₃^2– ® SO₄^2–

5. При необходимости уравнивают количество кислорода и водорода:

 

2 IO₃^– + 12Н ⁺ ® I₂ + 6Н₂О

SO₃^2– + Н₂О ® SO₄^2– + 2Н ⁺

6. По изменению степени окисления подсчитывают количество отданных или принятых электронов:    

 

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 10ē ® I₂ + 6Н₂О

SO₃^2– + Н₂О - 2ē ® SO₄^2– + 2Н ⁺.

7. Исходя из того, что количество отданных и принятых электронов должно быть равно, выводят коэффициенты, при необходимости сокращают их:

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 10ē ® I₂ + 6Н₂О     2  1

SO₃^2– + Н₂О - 2ē ® SO₄^2– + 2Н ⁺       10 5

8. Составляют суммарное ионное уравнение реакции: складывают левые и правые части обеих полуреакций, предварительно умножив каждую частицу на коэффициенты:

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 10ē ® I₂ + 6Н₂О     2  1

SO₃^2– + Н₂О - 2ē ® SO₄^2– + 2Н ⁺       10 5

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 5SO₃^2– + 5Н₂О ® I₂ + 6Н₂О + 5SO₄^2– + 10Н ⁺.

 

9. При необходимости приводят подобные – сокращают одинаковые частицы в левой и правой частях уравнения.

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 5SO₃^2– + 5Н₂О ® I₂ + 6Н₂О + 5SO₄^2– + 10Н ⁺

2 IO₃^– + 2Н ⁺ + 5SO₃^2– ® I₂ + Н₂О + 5SO₄^2–.

 

10. Приводят к балансу противоионы:

 

2 IO₃^– + 2Н ⁺ + 5SO₃^2– ® I₂ + Н₂О + 5SO₄^2–

                         2K⁺ SO₄^2– 10Na⁺                        10Na⁺    2K⁺ SO₄^2- .

11. Составляют суммарное молекулярное уравнение реакции, расставляют коэффициенты:

 

2КIO₃ + 5Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂ + H₂O + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄.

12. Проверка правильности расстановки коэффициентов по кислороду:

2 · 3 +5 · 3 + 4 = 1 + 5 · 4+ 4

                                            25               25

ОВР в щелочной среде

Cr₂O₃ + KClO₃ + KOH ® CrO₄^2–, Cl^–.

1. Рассчитывают степени окисления тех атомов элементов, которые ее изменяют, определяют окислитель, восстановитель и среду:

                                                  _{+3              +5                                +6}

Cr₂O₃ + KClO₃ + KOH ® CrO₄^2–, Cl^–.

                                     Red  Ox   среда

2. Составляют ионную схему реакции:

 

Cr₂O₃ + K⁺ + ClO₃^– + K⁺ + OH^- ® CrO₄^2–, Cl^–.

 

3. Разбивают реакцию на две полуреакции:

Cr₂O₃ ® CrO₄^2–

ClO₃^– ® Cl^–.

4. Уравнивают количество атомов элементов, изменяющих степень окисления:

Cr₂O₃ ® 2 CrO₄^2–

ClO₃^– ® Cl^–.

5. При необходимости уравнивают количество кислорода и водорода:

 

Cr₂O₃ + 10OH^– ® 2 CrO₄^2– + 5H₂O

ClO₃^– + 3 H₂O ® Cl^– + 6 OH^–.

6. По изменению степени окисления подсчитывают количество отданных или принятых электронов:    

 

                                    _{+3                                                       +6}

Cr₂O₃ + 10 OH^– –6ē ® 2 CrO₄^2– + 5 H₂O

                                           _{+5                                                   -1}

ClO₃^– + 3 H₂O + 6ē ® Cl^– + 6 OH^–.

7. Исходя из того, что количество отданных и принятых электронов должно быть равно, выводят коэффициенты, при необходимости сокращают их:

                    Cr₂O₃ + 10 OH^– –6ē ® 2 CrO₄^2– + 5H₂O    6    1

                                 ClO₃^– + 3 H₂O + 6ē ® Cl^– + 6 OH^-          6    1

8. Составляют суммарное ионное уравнение реакции: складывают левые и правые части обеих полуреакций, предварительно умножив каждую частицу на соответствующие коэффициенты:

                  Cr₂O₃ + 10 OH^– –6ē ® 2 CrO₄^2– + 5 H₂O    6  1

                              ClO₃^- + 3 H₂O + 6ē ® Cl^– + 6 OH^-             6  1

Cr₂O₃ + 10 OH^– + ClO₃^– + 3 H₂O ® 2 CrO₄^2– + 5 H₂O + Cl^– + 6 OH^–.

9. При необходимости сокращают одинаковые частицы в левой и правой частях ионного уравнения:

 

Cr₂O₃ + 10OH^– + ClO₃^- + 3 H₂O ® 2 CrO₄^2– + 5 H₂O + Cl^– + 6 OH^-

Cr₂O₃ + ClO₃^– + 4 OH^- ® 2 CrO₄^2– + 2 H₂O + Cl^–.

10. Приводят к балансу противоионы:

 

Cr₂O₃ + ClO₃^– + 4 OH^- ® 2 CrO₄^2– + 2 H₂O + Cl^–

                                 K⁺    4 K⁺    4 K⁺                    K⁺ .       

 

11. Составляют суммарное молекулярное уравнение реакции с найденными коэффициентами:

Cr₂O₃ + KClO₃ + 4 KOH ® 2 K₂CrO₄ + 2H₂O + KCl .

12. Проверка правильности расстановки коэффициентов по кислороду:

3 + 3 + 4 = 2 · 4 + 2

                                              10       10