Halfreaksie metode: algoritme

Baie chemiese prosesse getoets met die verandering grade van oksidasie van die atome wat die reaktiewe verbinding te vorm. Skryf vergelykings reaksies redoks tipe gaan dikwels gepaard met probleme in die opstel van die koëffisiënte voor elke formule stowwe. Vir hierdie doel, het metodes ontwikkel met betrekking tot elektroniese of elektroniese-ioniese lading verspreiding balans. Die artikel beskryf die tweede manier om die vergelykings.

halfreaksie metode, die essensie van

Hy het ook genoem elektron-ioon balans verspreiding koëffisiënt vermenigvuldigers. Gebaseer op metode van die uitruil van negatief gelaaide deeltjies tussen anione of katione in die ontbinding medium met verskillende pH-waarde.

In die reaksies van oksidatiewe en reduktiewe elektroliete tipe betrokke by negatiewe ione of positiewe lading. Vergelykings molekulêre ioon spesies, is gebaseer halfreaksiemetode betrokke is, toon duidelik dat die essensie van enige proses.

Om die balans van elektroliete met behulp van 'n spesiale notasie sterk skakel as ioniese deeltjies en los verbindings, en gas deposito's in die vorm van undissociated molekules te vorm. Die samestelling moet aandui kringe deeltjies wat hul graad van oksidasie verander. Om vas te stel die ontbinding medium in balans te dui suur (H ^+), alkali (OH ^-) en neutrale (H ₂ O) toestande.

Waarvoor gebruik?

Die WRA metode is gerig word aan half-reaksievergelykings te skryf ioniese afsonderlik vir oksidasie en reduksie prosesse. Die finale balans sal hul som wees.

implementering stadiums

Skryf het sy eie eienaardighede halfreaksiemetode. Die algoritme bestaan uit die volgende stappe:

- Die eerste stap is om neer te skryf formules vir alle reaktanse. Byvoorbeeld:

H ₂ S + KMnO ₄ + HCl

- Dan moet jy die funksie te installeer vanaf 'n chemiese oogpunt, elke komponent van die proses. In hierdie reaksie, KMnO ₄ dien as oksideermiddel, H ₂ S is 'n reduseermiddel en HCl definieer 'n suur omgewing.

- Die derde stap moet geskryf word op 'n nuwe reël formule ioniese verbindings reageer met 'n sterk elektroliet potensiaal in die atome waarvan daar 'n verandering van grade van oksidasie. In hierdie reaksie MnO ₄ ^- tree op as 'n oksideermiddel, H ₂ S is die vermindering van reagens en H ⁺ oxonium katioon of H ₃ O ⁺ definieer 'n suur omgewing. Die gasagtige, soliede of swak elektrolitiese saamgestelde uitgespreek ongeskonde molekulêre formules.

Wetende dat die aanvang van komponente, om te probeer om vas te stel watter soort oksiderende en reduseermiddel sal verminder en geoksideerde vorm, onderskeidelik. Soms finale stowwe reeds vermeld in die voorwaardes, wat die werk vergemaklik. Die volgende vergelykings dui oorgang H ₂ S (waterstofsulfied) aan S (swael), en anioon MnO ₄ ^- by Mn ²⁺ katioon.

Vir die res van die atomiese deeltjies in die linker en regter gedeelte in suur omgewing bygevoeg waterstof katioon H ⁺ of 'n molekulêre water. Die alkaliese oplossing is hidroksiedione bygevoeg OH ^- of H ₂ O.

MnO ₄ ^- → Mn ²⁺

In 'n oplossing van 'n suurstofatoom saam met manganatnyh ione H ⁺ vorm watermolekules. Gelyk die aantal elemente word geskryf as die vergelyking: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- → 4H ₂ O + Mn ^2+.

Dan is balansering gedra elektrisiteit. Om dit te doen, kyk na die totale hoeveelheid lading links in die gebied, dit blyk sewe, en dan na die regte kant, twee uitgange. Om die proses te balanseer word by die aanvang van die materiaal vyf negatiewe deeltjies: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5de ^- → 4H ₂ O + Mn ^2+. Dit blyk halfreaksie herstel.

Nou gelyk die aantal atome om oksidasie proses wees. Om hierdie is bygevoeg na die regterkant waterstof katione: H ₂ S → 2H ^{+ +} S.

Na gelykmakende beheer uitgevoer word: H ₂ S -2e ^- → 2H ^{+ +} S. is dit gesien dat die beginspan verbindings in beslag twee negatiewe deeltjies. Dit blyk halfreaksie van die oksidasie proses.

Neem die twee vergelykings in 'n kolom en voer die cast en aanvaar aanklagte. Volgens die reël die bepaling van die minste verskeie gekies vir elke halfreaksie jou vermenigvuldiger. Dit is vermenigvuldig met oksidatiewe en reduktiewe vergelyking.

Nou is dit moontlik die opsomming van die twee velle uit te voer, gevou links en regs kante bymekaar en die vermindering van die aantal elektroniese spesie.

8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5de ^- → 4H ₂ O + Mn ²⁺ | 2

H ₂ ^{S -2e - → 2H + + S} | 5

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

+ 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5S ^- 6H ^{+ +} 2MnO _4: Die gevolglike vergelyking kan die aantal H ⁺ 10 te verminder.

Ons let op die korrektheid van die ioon balans deur die tel van die aantal suurstofatome die pyle en ná hom, wat gelyk is aan 8. is Dit is ook nodig om die finale koste te kontroleer, en die aanvanklike deel van die balans: (6) + (-2) = 4. As alles wedstryde, is dit korrek geskryf.

halfreaksie metode eindig met die oorgang van die molekulêre ioon opname om die vergelyking. Vir elke deeltjie van die anioon en katioon gedeelte van die links balans op die teenoorgestelde lading gekies ioon. Toe hulle oorgedra word na die regterkant, in dieselfde bedrag. Nou, kan die ione word gekoppel aan die hele molekule.

6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H 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.

Die metode van halfreaksies, die algoritme wat die molekulêre vergelyking skryf, kan dit saam met die skryf tipe elektroniese weegskaal.

Bepaling van oksideermiddels

So 'n rol gespeel deur ioniese, atoom of molekulêre entiteite wat negatief gelaaide elektrone ontvang. Oksideer- stowwe ondergaan herstel in die reaksies. Hulle het elektroniese nadeel, wat maklik kan gevul word. Sulke prosesse sluit in redoks halfreaksie.

Nie alle stowwe het die vermoë om elektrone aan te heg. Deur 'n sterk oksiderende reagense sluit in:

• verteenwoordigers halogeen;
• suur soos salpetersuur, swawelsuur en selenium;
• kaliumpermanganaat, dichromaat, manganatny, chromaat;
• tetravalent mangaan en lood oksiede;
• silwer en goud ioon;
• saamgestelde gasse suurstof;
• divalente koper oksiede en monovalente silwer;
• chloor-bevattende sout komponente;
• vodka koninklike;
• waterstofperoksied.

Bepaling van die vermindering

Wat rol behoort aan ioniese, atoom of molekulêre deeltjies, wat 'n negatiewe lading gee. In die reaksies te verminder stowwe ondergaan oksidatiewe effek op cleavage van elektrone.

Het die vermindering van eiendomme :

• Verteenwoordigers van verskeie metale;
• tetravalent swaelverbindings en waterstofsulfied;
• halogeen sure;
• yster, chroom, en mangaan sulfaat;
• stannous chloried;
• stikstof-bevattende middels soos suur nitrous, stannous oksied, hidrasien en ammoniak;
• natuurlike koolstof en die divalente oksied;
• waterstofmolekuul;
• fosforigsuur.

Voordele van die metode van elektron-ioon

'N redoksreaksie skryf, is halfreaksie metode meer dikwels gebruik as die tipe balans elektroniese.

Dit is te danke aan die voordele elektron-ioon metode :

1. Ten tyde van die skryf van die vergelyking met inagneming van die werklike ione en verbindings wat bestaan as deel van die oplossing.
2. Jy kan nie eers inligting moet oor die ontvangs van die mengsel, hulle bepaal in die finale stadium.
3. Dit is nie altyd nodig data op die graad van oksidasie.
4. As gevolg van die metode is dit moontlik om die aantal elektrone wat betrokke is in die halfreaksie as die verandering van die pH-waarde van die oplossing te leer ken.
5. Deur die verminderde vergelykings bestudeer ioniese spesies funksie van prosesse en die struktuur van die gevolglike verbindings.

Halfreaksie in suuroplossing

Die uitvoering van die berekeninge met 'n oormaat waterstofione gehoorsaam die basiese algoritme. Metode halfreaksie in suurmedium met 'n opname te begin deel van 'n proses. Dan is hulle in die vorm van die vergelykings van die ioon spesies in die nakoming van die balans van die atoom en elektroniese beheer. Afsonderlik aangeteken prosesse van oksidatiewe en reduktiewe karakter.

Om die lyn te bring atoom suurstof tot kant reaksies met 'n oormaat bring sy waterstof katione. Die bedrae van H ⁺ moet voldoende wees om die molekulêre water verkry word. Afgesien suurstoftekort toegeskryf H ₂ O.

Dan uitgevoer word om die balans van waterstofatome en elektrone.

Maak 'n opsomming van vergelykings voor en na die pyl met die reëling van die koëffisiënte.

Voer dieselfde vermindering van ione en molekules. Deur reeds aangeteken reagense in 'n totale toevoeging van vermiste vergelyking bedryf anioniese en kationiese spesies. Hulle getal voor en na die pyl moet ooreenstem.

Vergelyking OVR (halfreaksie metode) word beskou as vervul tydens die skryf van 'n finale uitdrukking van die molekulêre spesie. Volgende aan elke komponent moet 'n sekere faktor wees.

Voorbeelde van suur toestande

Die reaksie van natrium nitriet met chloric suur lei tot die produksie van natriumnitraat en soutsuur. Vir die reëling van die koëffisiënte gebruik te maak van die metode van halfreaksies, voorbeelde van skryfwerk vergelykings wat verband hou met 'n aanduiding van die suur omgewing.

NaNO ₂ + HClO ₃ → NaNO ₃ + HCl

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

GEEN ₂ ^- + H ₂ O ^- 2de - → 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 hierdie proses, is 'n nitriet van natriumnitraat verkry, en uit die chloric suur gevorm n sout. Oksidasie graad veranderinge met stikstof 3 tot 5, en die chloor aanklag 5 word -1. Beide produkte nie 'n neerslag vorm.

Halfreaksie na 'n alkaliese omgewing

Die uitvoer van berekeninge wanneer oortollige hidroksiedione ooreenstem met die berekeninge vir suur oplossings. Metode halfreaksie in alkaliese medium begin ook om komponente van die proses uit te druk in die vorm van ioniese vergelykings. Verskille waargeneem tydens die belyning van atoom suurstof. So, afgesien van sy reaksie met 'n oormaat molekulêre bring die water, en na die teenoorgestelde kant voeg daar hidroksied anione.

Die koëffisiënt van die molekuul van H ₂ O dui die verskil in die hoeveelheid suurstof voor en na die pyl en vir ione OH ^- dit dubbel. Tydens oksideermiddel optree as reduseermiddel neem O atome deur hidroksiel anione.

Metode halfreaksie afwerkings verrigting van die oorblywende stappe van die algoritme, wat saamval met die prosesse wat 'n oormaat suur het. Die eindresultaat is die vergelyking van die molekulêre spesie.

Voorbeelde vir alkaliese medium

Wanneer meng jodium met natriumhidroksied gevorm natriumjodied en jodaat, van watermolekules. Vir balans proses met behulp van halfreaksiemetode. Voorbeelde van alkali oplossings het hul besonderhede met betrekking tot gelykmaking van atoom suurstof.

NaOH + I ₂ → NaI + NaIO ₃ + H ₂ O

Ek + E ^- → I ^- | 5

^{6OH - + I - 5de - →} I - + 3H ₂ O + IO ₃ ^- | 1

I + 5i + 6OH ^- → 3H ₂ O + 5i ^- + IO ₃ ^-

6Na ⁺ → Na ^{+ +} 5Na ⁺

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

Die gevolg van die reaksie is die verdwyning van die pers kleur van molekulêre jodium. Daar is 'n verandering oksidasietoestand van die element 0-1 en 5 tot jodied en natrium jodaat vorm.

Reaksie in 'n neutrale omgewing

Tipies dit verwys na prosesse wat in die hidrolise te swak suur soute (met pH waarde tussen 6 en 7) of effens basiese (om pH 7-8) oplossing te vorm.

halfreaksiemetode in 'n neutrale medium is aangeteken in verskeie weergawes.

In die eerste metode nie rekening hou met die sout hidrolise. Die medium is geneem as die neutrale en aan die linkerkant van die pyl skryf molekulêre water. In hierdie beliggaming, 'n half-reaksies neem vir suur, en 'n ander - vir alkaliese.

Die tweede metode is geskik vir prosesse waarin dit moontlik is om die benaderde pH waarde te vestig. Toe die reaksie vir die metode van ioon-elektron beskou in 'n alkaliese of suur oplossing.

VOORBEELD neutrale medium

Wanneer waterstofsulfied mengsel met natrium dichromaat in water verkry neerslag swael, natrium en trivalente chroom hidroksied. Dit is 'n tipiese reaksie vir 'n neutrale oplossing.

Na ₂ Kr ₂ O ₇ + H ₂ S + H2O → NaOH + S + Cr (OH) ₃

H ₂ ^{S - 2de - → S + H} + | 3

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

7H ₂ O + 3H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^{2- → 3H + + 3S + 2Cr} (OH) ₃ + 8OH ^-. Waterstof katione en anione hidroksied wanneer gekombineer, vorm 'n 6 molekules van water. Hulle kan in die regte verwyder en weg is, die verlaat van die oortollige om die pyl.

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

2Na ⁺ → 2Na ⁺

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

Aan die einde van die reaksie 'n neerslag van chroom hidroksied kleure blou en geel swael in die alkaliese oplossing met natriumhidroksied. Die oksidatiewe krag van die element S word -2 tot 0, en belas met chroom 6 omgeskakel word na 3.