Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

A Электронный баланс - метод нахождения коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, в котором рассматривается обмен электронами между атомами элементов, изменяющих свою степень окисления. Число электронов, отданное восстановителем равно числу электронов, получаемых окислителем.

Уравнение составляется в несколько стадий:

1.Записывают схему реакции.

KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O

2.Проставляют степени окисления над знаками элементов, которые меняются.

KMn+7O4 + HCl-1 = KCl + Mn+2Cl2 + Cl20­ + H2O

3.Выделяют элементы, изменяющие степени окисления и определяют число электронов, приобретенных окислителем и отдаваемых восстановителем.

Mn+7 + 5ē = Mn+2

2Cl-1 - 2ē = Cl20

4.Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для соединений, в которых присутствуют элементы, изменяющие степень окисления.

Mn+7 + 5ē = Mn+2 2

2Cl-1 - 2ē = Cl20 5

2Mn+7 + 10Cl-1 = 2Mn+2 + 5Cl20

5. Подбирают коэффициенты для всех остальных участников реакции.

2KMn+7O4 + 16HCl-1 = 2KCl + 2Mn+2Cl2 + 5Cl20 + 8H2O

B Электронно-ионный баланс (метод полуреакций) метод нахождения коэффициентов, в котором рассматривается обмен электронами между ионами в растворе с учетом характера среды:

2Cl- – 2ē = Cl20 5

MnO41- + 8H+ + 5ē = Mn2+ + 4H2O 2

7+ 2+

10Cl- + 2MnO41- + 16H+ = 5Cl20 + 2Mn2+ + 8H2O

(для уравнивания ионной полуреакции используют H+, OH- или воду)

Типичные реакции окисления-восстановления

Реакции с участием перманганата калия в качестве окислителя

При взаимодействии перманганата калия с восстановителем образуются различные продукты восстановления в зависимости от pH среды.

Реакции в кислой среде.

5K2S+4O3 + 2KMn+7O4 + 3H2SO4 = 6K2S+6O4 + 2Mn+2SO4 + 3H2O

Электронный баланс

Mn+7 + 5ē = Mn+2 2

S+4 – 2ē = S+6 5

Метод полуреакций

MnO4- + 8H+ + 5ē = Mn2+ + 4H2O 2

SO32- + H2O – 2ē = SO42- + 2H+ 5

2MnO4- + 16H+ + 5SO32- + 5H2O = 2Mn2+ + 8H2O + 5SO42- + 10H+

или 2MnO4- + 6H+ + 5SO32- = 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42-

Фиолетовый раствор KMnO4 обесцвечивается при добавлении раствора K2SO3.