Halbreaktionsverfahren: Algorithmus

Viele chemische Verfahren mit den Änderungsgraden Oxidation der Atome , die die reaktive Verbindung bilden getestet. Schreiben von Gleichungen Reaktionen Redox-Typ wird oft von Schwierigkeiten begleitet, die Koeffizienten in jeder Formel Einstellung vor Substanzen. in Bezug auf elektronische oder elektronische ionische Ladungsverteilung Balance Zu diesem Zweck wurden Verfahren entwickelt. Der Artikel beschreibt die zweite Möglichkeit, bis die Gleichungen.

Halbreaktionsverfahren, das Wesen

Er hat auch Elektronen-Ionen-Gleichgewicht Verteilungskoeffizienten Multiplikatoren genannt. Basierend auf die Art der negativ geladene Teilchen zwischen Anionen oder Kationen in dem Auflösungsmedium mit unterschiedlichem pH-Wert austauscht.

In den Reaktionen von oxidativen und reduktiven Elektrolyte Typ mit negativen Ionen oder positiver Ladung beteiligt. Gleichungen Molekülionenspezies, bezogen Halbreaktionsverfahren beteiligt ist, eindeutig das Wesen eines jeden Prozesses zeigen.

das Gleichgewicht der Elektrolyte eine spezielle Notation starke Verbindung als ionische Teilchen und lose Verbindungen, und Gasvorkommen in Form von undissoziierten Moleküle zu bilden, verwendet wird. Die Zusammensetzung muss Schaltungen Teilchen zeigen, die ihre Oxidationsgrad ändern. und neutral (H ₂ O) Bedingungen ^– zum Auflösungsmedium in Gleichgewicht bezeichnet sauren (H ^+), Alkali ^(OH) zu bestimmen.

Denn was nützt?

Das WRA Verfahren ist nicht auf Halbreaktionsgleichungen gerichtet ionische Schreiben getrennt für Oxidations- und Reduktionsprozesse. Der Restbetrag wird ihre Summe sein.

Umsetzungsschritte

Schreiben hat seine eigenen Besonderheiten Hälfte Reaktionsmethode. Der Algorithmus umfasst die folgenden Schritte:

– Der erste Schritt ist aufzuschreiben Formeln für alle Reaktanden. Zum Beispiel:

H ₂ S + KMnO ₄ + HCl

– Dann müssen Sie die Funktion von einem chemischen Standpunkt aus installieren, jede Komponente des Prozesses. Bei dieser Reaktion KMnO ₄ als Oxidationsmittel ist H ₂ S ein Reduktionsmittel und HCl definiert eine saure Umgebung.

– Im dritten Schritt sollte in einer neuen Zeile Formel ionische Verbindungen geschrieben werden Umsetzen mit einer starken Elektrolytpotential in den Atomen, von denen es eine Änderung der Grad der Oxidation. Bei dieser Reaktion MnO ₄ ^– wirkt als Oxidationsmittel ist H ₂ S das reduzierende Reagenz und H ⁺ Oxonium – Kation oder H ₃ O ⁺ eine saure Umgebung definiert. Die gasförmige, feste oder schwach elektrolytische Verbindung ausgedrückt intakte Molekularformeln.

Die Kenntnis der Ausgangskomponenten zu versuchen, um zu bestimmen, welche Art von Oxidations- und Reduktionsmittel reduziert und oxidierten Form vorliegen, respectively. Manchmal haben endgültige Stoffe, die bereits in den Bedingungen angegeben, die die Arbeit erleichtert. Die folgenden Gleichungen zeigen , Übergang H ₂ S (Schwefelwasserstoff) bis S (Schwefel) und Anion MnO ₄ ^– an Mn ²⁺ -Kation.

Für den Rest der Atompartikel in dem linken und dem rechten Teil in saurer Umgebung Wasserstoff Kation H ⁺ oder ein Molekular Wasser zugesetzt. Die alkalische Lösung wurde Hydroxidionen OH ^– oder H ₂ O.

MnO ₄ ^– → Mn ²⁺

In einer Lösung von einem Sauerstoffatom zusammen mit manganatnyh Ionen H ⁺ -Form Wassermolekülen. Zum Ausgleich wird die Anzahl von Elementen wie die Gleichung geschrieben: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^– → 4H ₂ O + Mn ^2+.

Dann wird, Ausgleich durch Strom. Um dies zu tun, um die Gesamtmenge der Ladung in dem Bereich links betrachten, wird es sieben, und dann auf die rechte Seite, zwei Ausgänge. Um den Prozess zu balancieren wird zu den Ausgangsmaterialien fünf negative Teilchen hinzugefügt: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^– + 5e ^– → 4H ₂ O + Mn ^2+. Es stellt sich heraus Halbreaktion erholen.

Nun entzerren die Anzahl der Atome Oxidationsverfahren zu sein. Dazu wird auf die rechte Seite Wasserstoffkationen hinzugefügt: H ₂ S → 2H ^{+ +} S.

Nach dem Ladungsausgleich durchgeführt wird : H ₂ S -2E ^– → 2H ^{+ +} S. Es ist zu erkennen , dass die Ausgangsverbindungen raubend zwei negative Teilchen. Es stellt sich heraus Halbreaktion des Oxidationsprozesses.

Nehmen Sie die beiden Gleichungen in einer Spalte und Zeile die Besetzung und akzeptiert Gebühren. Nach der Regel der Bestimmung des mindestens mehr für jede Halbreaktion Ihres Multiplikator ausgewählt. Es wird durch oxidativen und reduktiven Gleichung multipliziert.

Nun ist es möglich, die Summe der beiden Blätter durchzuführen, gefaltet linken und rechten Seite zusammen, und die Verringerung der Anzahl von elektronischen Arten.

8H ^{+ +} MnO ₄ ^– + 5e ^– → 4H ₂ O + Mn ²⁺ | 2

H ₂ ^{S -2e – → 2H + + S} | 5

16H ^{+ +} 2MnO ₄ ^– + 5 H ₂ S → 8H ₂ ^{O + 2Mn 2+ + 10H + +} 5S

Die sich ergebende Gleichung kann die Anzahl der H ⁺ reduzieren 10: 6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^– + 5 H ₂ S → 8H ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5S.

Wir prüfen die Richtigkeit der Ionengleichgewicht durch die Zahl der Sauerstoffatome zu den Pfeilen Zählen und nach, die auf 8 gleich ist, ist es auch notwendig, die letzten Ladungen, und der Anfangsteil der Waage zu überprüfen: (+6) + (-2) = +4. Wenn alles passt, wird es richtig geschrieben.

Halbreaktion Verfahren endet mit dem Übergang von der Molekülion Aufzeichnung der Gleichung. Für jedes Teilchen des Anionen- und Kationen-Abschnitt des linken Gleichgewichts auf den entgegengesetzte Ladung ausgewählten Ions. Dann werden sie auf die rechte Seite, in der gleichen Menge übertragen. Nun können die Ionen auf das gesamte Molekül verbunden werden.

6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^– + 5 H ₂ S → 8H ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5S

^{6cl – + 2K + → 6cl –} + 2K +

H ₂ S + KMnO ₄ + 6HCl → 8H ₂ O + 2MnCl ₂ + 5S + 2KCl.

Wenden Sie die Methode der Halbreaktionen, den Algorithmus, der die molekulare Gleichung zu schreiben ist, kann es zusammen mit dem Schreibtyp elektronische Waagen.

Bestimmung von Oxidationsmitteln

Eine solche Rolle wird durch ionische, atomaren oder molekularen Einheiten gespielt, die negativ geladenen Elektronen erhalten. Oxidierende Substanzen unterziehen Restauration in den Reaktionen. Sie haben elektronischen Nachteil, der leicht gefüllt werden kann. Solche Verfahren umfassen Redox-Halbreaktion.

Nicht alle Substanzen haben die Fähigkeit, Elektronen zu befestigen. Durch die starke Oxidationsmittel umfassen:

• Halogen Vertreter;
• Säure, wie Salpeter-, Schwefel- und Selen;
• Kaliumpermanganat, Dichromat, manganatny, Chromat;
• vierwertigem Mangan und Bleioxide;
• Silber und Gold-Ion;
• Verbindung gasförmiger Sauerstoff;
• zweiwertigen Kupferoxiden und einwertigen Silberion;
• chlorhaltige Salzkomponenten;
• Wodka königs;
• Wasserstoffperoxid.

Bestimmung der Reduzierung

Diese Rolle gehört, atomare oder molekulare Teilchen ionisch, die eine negative Ladung verleihen. Bei den Reaktionen Substanzen oxidativ Wirkung bei der Spaltung von Elektronen zu reduzieren.

Haben mindernden Eigenschaften :

• Vertreter der vielen Metallen;
• tetravalente Schwefelverbindungen und Schwefelwasserstoff;
• Halogenwasserstoffsäuren;
• Eisen, Chrom und Mangansulfat;
• Zinnchlorid;
• stickstoffhaltige Mittel, wie Säure salpetrige, Zinnoxid, Hydrazin und Ammoniak;
• natürliches Kohlenstoff und das divalente Oxid;
• Wasserstoffmolekül;
• phosphorige Säure.

Vorteile des Verfahrens der Elektron-Ion

Zu schreiben, ist eine Redoxreaktion, halbReaktionsVerfahren häufiger als der elektronische Typenabgleich verwendet.

Dies ist aufgrund der Vorteile Elektronen-Ionen-Verfahren :

1. Zu der Zeit die Gleichung des Schreibens der tatsächlichen Ionen und Verbindungen betrachtet, die als Teil der Lösung vorhanden sein.
2. Sie können nicht von Anfang an Informationen haben, über die Verbindung empfangen, werden sie in der Endphase bestimmt.
3. Es ist nicht immer notwendig, die Daten des Oxidationsgrades.
4. Aufgrund des Verfahrens ist es möglich, die Anzahl der Elektronen in der Halbreaktion als Änderung des pH-Wertes der Lösung beteiligt wissen.
5. Durch die reduzierten Gleichungen ionische Spezies Merkmal von Prozessen untersucht und die Struktur der erhaltenen Verbindungen.

Halbreaktion in saurer Lösung

Durchführung der Berechnungen mit überschüssigen Wasserstoffionen gehorcht den Basisalgorithmus. Verfahren Halbreaktion in saurem Medium mit einem Aufzeichnungsstartteil eines jeden Prozesses. Dann in der Form der Gleichungen der Ionenart in Übereinstimmung mit dem Gleichgewicht der atomaren und elektronischen Ladung, die sie zum Ausdruck gebracht wurden. Gesondert Prozesse von oxidativen und reduktiven Charakter aufgezeichnet.

Um den ALIGN atomaren Sauerstoff zu Nebenreaktionen mit einem Überschuß bringen seine Wasserstoff – Kationen. Die Mengen an H ⁺ sollten ausreichend sein , um das Molekular Wasser zu erhalten. Abgesehen Sauerstoffmangel zurückzuführen H ₂ O.

Anschließend erfolgte das Gleichgewicht von Wasserstoffatomen und Elektronen.

Machen Sie eine Summierung von Gleichungen vor und nach dem Pfeil mit der Anordnung der Koeffizienten.

Führen Sie die gleiche Reduktion von Ionen und Molekülen. Durch die bereits aufgenommenen Reagenzien in einer Gesamtzugabe von Gleichung fehlt betreiben anionische und kationische Spezies. Ihre Zahl vor und nach dem Pfeil übereinstimmen.

Gleichung OVR (half-Reaktionsverfahren) gilt als erfüllt, wenn eine fertige Expression der molekularen Spezies zu schreiben. Neben jeder Komponente muss ein bestimmter Faktor sein.

Beispiele für saure Bedingungen

Die Umsetzung von Natriumnitrit mit Chlorsäure führt zur Herstellung von Natriumnitrat und Salzsäure. Für die Anordnung der Koeffizienten des Verfahren von Halbreaktionen, Beispiele für Schreib Gleichungen im Zusammenhang mit einer Angabe der sauren Umgebung verwendet wird.

NaNO ₂ + HClO ₃ → NaNO ₃ + HCl

ClO ₃ ^{– + 6 H + + 6e – →} 3H ₂ O + Cl ^– | 1

NO ₂ ^– + H ₂ O ^– 2e – → NO ₃ ^{– +} 2H + | 3

ClO ₃ ^{– +} 6H + + 3H ₂ O + 3NO ₂ ^– → 3H ₂ O + Cl ^– + 3NO ₃ ^{– +} 6H +

ClO ₃ ^– + 3NO ₂ ^– → Cl ^– + 3NO ₃ ^–

^{3Na + + H + → 3Na +} + H +

3NaNO ₂ + HClO ₃ → 3NaNO ₃ + HCl.

In diesem Verfahren wird ein Nitrit Natriumnitrat erhalten werden, und von der Chlorsäure gebildet, um eine Salz. Oxidationsgrad ändert sich mit Stickstoff 3 bis 5, und die Chlorladung 5 wird zu -1. Beide Produkte bilden keinen Niederschlag.

Halbreaktion zu einer alkalischen Umgebung

Dirigieren Berechnungen, wenn überschüssige Hydroxidionen entsprechen die Berechnungen für saure Lösungen. Verfahren Hälfte Reaktion in alkalischem Medium beginnt auch Komponenten des Prozesses in der Form von ionischen Gleichungen auszudrücken. Unterschiede bei der Ausrichtung von atomarem Sauerstoff beobachtet. Somit abgesehen von seiner Umsetzung mit überschüssigem Molekular das Wasser bringen, und auf der gegenüberliegenden Seite anhängt Hydroxidanionen.

Der Koeffizient des Moleküls H ₂ O zeigt die Differenz in der Menge an Sauerstoff vor und nach dem Pfeil, und für Ionen OH ^– es doppelt. Während des Oxidationsmittel wirkt als Reduktionsmittel O-Atome durch Hydroxylanionen erfolgt.

Verfahren Hälfte Reaktion beendet die Durchführung der restlichen Schritte des Algorithmus, der mit den Prozessen zusammenfallen, die einen Überschuß an Säure aufweisen. Das Endergebnis ist die Gleichung der molekularen Spezies.

Beispiele für die alkalische Medium

Beim Mischen Jod mit Natriumhydroxid gebildet Natriumjodid und Jodat, von Wassermolekülen. Halbreaktions-Verfahren für die Balance-Verfahren. Beispiele für Alkali-Lösungen haben ihre Besonderheiten im Zusammenhang mit Ausgleich von atomarem Sauerstoff.

NaOH + I ₂ → NaI + NaIO ₃ + H ₂ O

I + e ^– → I ^– | 5

^{6Oh – + I – 5e – →} I – + 3 H ₂ O + IO ₃ ^– | 1

I + 5I + 6Oh ^– → 3H ₂ O + 5I ^– + IO ₃ ^–

6NA ⁺ → Na ^{+ +} 5 Na ⁺

6NaOH + 3I ₂ → 5NaI + NaIO ₃ + 3 H ₂ O.

Das Ergebnis der Reaktion ist das Verschwinden der violetten Färbung von molekularem Jod. Es gibt eine Änderung der Oxidationsstufe des Elements von 0 bis 1 und 5 Iodid und Natriumiodat zu bilden.

Reaktion in einer neutralen Umgebung

Typischerweise bezieht es sich auf Prozesse bei der Hydrolyse auftretenden schwachen Säure unter Bildung von Salzen (mit einem pH-Wert zwischen 6 und 7) oder leicht basische (auf pH 7 bis 8) Lösung.

Halbreaktionsverfahren in einem neutralen Medium wird in mehreren Versionen aufgezeichnet.

Bei dem ersten Verfahren erfolgt nicht berücksichtigt das Salz Hydrolyse. Das Medium wird als neutral und links von dem Pfeil Attribut molekulares Wasser entnommen. In dieser Ausführungsform nehmen ein Halbreaktionen für die Säure und eine weitere – für alkalisch.

Das zweite Verfahren eignet sich für die Verfahren, bei denen es möglich ist, den ungefähren pH-Wert zu etablieren. Dann wird die Reaktion für das Verfahren der Ionen-Elektronen-betrachtet in einer alkalischen oder sauren Lösung.

BEISPIEL neutrales Medium

Wenn Schwefelwasserstoff Verbindung mit Natriumdichromat in Wasser Präzipitats Schwefel erhalten, Natrium- und trivalenten Chromhydroxid. Dies ist eine typische Reaktion für eine neutrale Lösung.

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + H ₂ S + H 2 O → NaOH + S + Cr (OH) ₃

H ₂ ^{S – 2e – → S + H} + | 3

7H ₂ O + Cr ₂ O ₇ ^{2- + 6e – → 8OH – +} 2Cr (OH) ₃ | 1

7 H ₂ O + 3 H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^{2- → 3H + + 3S + 2Cr} (OH) ₃ + 8OH ^-. Wasserstoff-Kationen und Anionen Hydroxid wenn sie kombiniert werden, eine 6 Moleküle Wasser bilden. Sie können in den rechten und linken entfernt werden, um die überschüssigen den Pfeil zu verlassen.

H ₂ O + 3 H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^2- → 3S + 2Cr (OH) ₃ + 2OH ^–

2Na ⁺ → 2 Na ⁺

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + 3 H ₂ S + H ₂ O → 2NaOH + 3S + 2Cr ( OH) ₃

Am Ende der Reaktion eines Niederschlag von Chromhydroxid Farben blau und gelb Schwefel in der alkalischen Lösung mit Natriumhydroxid. Die Oxidationskraft des Elements S wird auf 0 -2, und mit Chrom 6 bis 3 umgewandelt berechnet.