Ako vyvážiť redoxné reakcie

Udržiavanie atómov a nábojov v rovnováhe

Toto je diagram, ktorý popisuje polovičné reakcie redoxnej reakcie alebo oxidačno-redukčnej reakcie. Cameron Garnham, licencia Creative Commons

Na vyváženie redoxné reakcie , musíte priradiť oxidačné čísla reaktanty a Produkty určiť koľko krtkov každého druhu sú potrebné na zachovanie hmoty a náboja.

Metóda polovičnej reakcie

Najprv rozdeľte rovnicu na dve polovičné reakcie: oxidačnú časť a redukčnú časť. Toto sa nazýva polovičná reakčná metóda vyrovnávania redoxných reakcií alebo iónovo-elektrónová metóda. Každá polovičná reakcia sa vyvažuje samostatne a potom sa rovnice sčítajú, aby sa získala vyvážená celková reakcia. Chceme, aby čistý náboj a počet iónov boli rovnaké na oboch stranách konečnej vyváženej rovnice.

Pre tento príklad uvažujme redoxnú reakciu medzi KMnO₄a HI v kyslom roztoku:

MnO₄^-+ ja^-→ Ja_dva+ Mn²⁺

Oddeľte reakcie

Oddeľte dve polovičné reakcie:

ja^-→ Ja_dva

MnO₄^-→ Mn²⁺

Vyvážte atómy

Ak chcete vyvážiť atómy každej polovičnej reakcie, najprv vyvážte všetky atómy okrem H a O. Pre kyslý roztok potom pridajte H.

Vyrovnajte atómy jódu:

2 I^-→ Ja_dva

Mn v manganistanovej reakcii je už vyvážený, takže vyvážme kyslík:

MnO₄^-→ Mn²⁺+ 4 H_dvaO

Pridajte H⁺na vyváženie molekúl vody:

MnO₄^-+ 8 H⁺→ Mn²⁺+ 4 H_dvaO

Dve polovičné reakcie sú teraz pre atómy vyvážené:

MnO₄^-+ 8 H⁺→ Mn²⁺+ 4 H_dvaO

Vyrovnajte poplatok

Ďalej vyvážte náboje v každej polovičnej reakcii tak, aby redukčná polovičná reakcia spotrebovala rovnaký počet elektrónov, ako sa dodáva oxidačná polovičná reakcia. To sa dosiahne pridaním elektrónov do reakcií:

2 I^-→ Ja_dva+2e^-

5 a^-+ 8 H⁺+ MnO₄^-→ Mn²⁺+ 4 H_dvaO

Ďalej vynásobte oxidačné čísla tak, aby dve polovičné reakcie mali rovnaký počet elektrónov a mohli sa navzájom zrušiť:

5(2I.)^-→ Ja_dva+2e^-)

2(5e^-+ 8H⁺+ MnO₄^-→ Mn²⁺+ 4H_dvaO)

Pridajte polovičné reakcie

Teraz pridajte dve polovičné reakcie:

10 I^-→ 5 I_dva+ 10 a^-

16 H⁺+ 2 MnO₄^-+ 10 a^-→ 2 Mn²⁺+ 8 H_dvaO

Výsledkom je nasledujúca rovnica:

10 I^-+ 10 a^-+ 16 hod⁺+ 2 MnO₄^-→ 5 I_dva+ 2 Mn²⁺+ 10 a^-+ 8 H_dvaO

Zjednodušte celkovú rovnicu zrušením elektrónov a H_dvaO, H⁺a OH^-ktoré sa môžu objaviť na oboch stranách rovnice:

10 I^-+ 16 hod⁺+ 2 MnO₄^-→ 5 I_dva+ 2 Mn²⁺+ 8 H_dvaO

Skontrolujte svoju prácu

Skontrolujte svoje čísla, aby ste sa uistili, že hmotnosť a náboj sú vyvážené. V tomto príklade sú teraz atómy stechiometricky vyvážené s čistým nábojom +4 na každej strane reakcie.

V súhrne:

• Krok 1: Rozdeľte reakciu na polovičné reakcie iónmi.
• Krok 2: Stechiometricky vyvážte polovičné reakcie pridaním vody, vodíkových iónov (H⁺) a hydroxylové ióny (OH^-) na polovičné reakcie.
• Krok 3: Vyrovnajte náboje polovičných reakcií pridaním elektrónov do polovičných reakcií.
• Krok 4: Vynásobte každú polovičnú reakciu konštantou, aby obe reakcie mali rovnaký počet elektrónov.
• Krok 5: Pridajte dve polovičné reakcie dohromady. Elektróny by sa mali zrušiť a ponechať vyváženú úplnú redoxnú reakciu.