Метод ионно-электронного баланса

Ионно-электронный метод (метод полуреакций)

При составлении уравнений ОВР, протекающих в водных растворах, подбор коэффициентов предпочтительнее осуществлять при помощи метода полуреакций.

Порядок действий при подборе коэффициентов методом полуреакций:

1. Записывают схему реакции в молекулярной и ионно-молекулярной формах и определяют ионы и молекулы, которые изменяют степень окисления.

2. Определяют среду, в которой протекает реакция (Н⁺ - кислая; ОН^- - щелочная; Н₂О – нейтральная)

3. Составляют ионно-молекулярное уравнение каждой полуреакции и уравнивают число атомов всех элементов.

1. Количество атомов кислорода уравнивают, используя молекулы воды или ионы ОН^-.

2. Если исходный ион или молекула содержат больше атомов кислорода, чем продукт реакции, то

   • избыток атомов кислорода в кислой среде связывается ионами Н⁺ в молекулы воды

   • в нейтральной и щелочной среде избыток атомов кислорода связывают молекулами воды в группы ОН^-

3. Если исходный ион или молекула содержит меньшее число атомов кислорода, чем продукт реакции, то

· недостаток атомов кислорода в кислых и нейтральных растворах компенсируется за счёт молекул воды

· в щелочных растворах – за счёт ионов ОН^-.

4. Составляют электронно-ионные уравнения полуреакций.

Для этого в левую часть каждой полуреакции добавляют (или вычитают) электроны с таким расчётом, чтобы суммарный заряд в левой и правой частях уравнений стал одинаковым. Умножаем полученные уравнения на наименьшие множители, для баланса по электронам.

5. Суммируют полученные электронно-ионные уравнения. Сокращают подобные члены и получают ионно-молекулярное уравнение ОВР

6. По полученному ионно-молекулярному уравнению составляют молекулярное уравнение.

Пример:

1. Na₂SO₃+KMnO₄+H₂SO₄→Na₂SO₄+MnSO₄+K₂SO₄+H₂O

2Na⁺+SO₃^2-+K⁺+MnO₄^-+2H⁺+SO₄^2-→2Na⁺+SO₄^2-+Mn²⁺+SO₄^2-+2K⁺+SO₄^2-+H₂O

SO32- → SO42-

MnO4-→ Mn2+

2. Среда кислая – Н⁺

3.

MnO₄^- + 8 H⁺→ Mn²⁺ + 4 H₂O

SO₃^2- + H₂O → SO₄^2- + 2 H⁺

4.

MnO₄^- + 8 H⁺ + 5ē → Mn²⁺ + 4 H₂O │х2

SO₃^2- + H₂O - 2ē → SO₄^2- + 2 H⁺ │х5

5.

2MnO₄^- + 16 H⁺ + 10ē → 2Mn²⁺ + 8 H₂O

5SO₃^2- + 5H₂O - 10ē → 5SO₄^2- + 10 H⁺

2MnO₄^- + 16 H⁺+ 5SO₃^2- + 5H₂O → 2Mn²⁺ + 8 H₂O + 5SO₄^2- + 10 H⁺

2MnO₄^- + 6 H⁺+ 5SO₃^2- → 2Mn²⁺ + 3 H₂O + 5SO₄^2-

6. 5Na₂SO₃+2KMnO₄+3H₂SO₄→5Na₂SO₄+2MnSO₄+K₂SO₄+3H₂O

Памятка!