КАК ЖЕ ЭТО УРАВНЯТЬ?

Наука » Химия

Химия — наука количественная. Коэф­фициенты в уравнениях окислитель­но-восстановительных реакций позво­ляют определить, в каких пропорциях нужно смешать исходные вещества, чтобы процесс пошёл в правильном направлении, а также рассчитать коли­чество конечных продуктов.

В окислительно-восстановитель­ных реакциях число отданных электронов всегда равно числу приня­тых. Кроме того, соблюдается мате­риальный баланс, т. е. число атомов каждого элемента должно быть оди­наковым в левой и правой части уравнения. Поэтому чтобы найти ко­эффициенты для уравнения окисли­тельно-восстановительной реакции, поступают следующим образом. Сна­чала реакцию разбивают на полуреак­ции окисления и восстановления, за­писывают уравнения этих процессов  определяют число электронов, от­данных восстановителем и приня­тых окислителем. Затем уравнения полуреакций умножают на такие ко­эффициенты, чтобы число отданных электронов было равно числу приня­тых. Наконец, полуреакции складыва­ют и получают суммарное уравнение реакции.

Уравнения полуреакций можно составить по-разному. По одному из методов — методу электронного ба­ланса — элемент-окислитель и эле­мент-восстановитель записывают в виде атомов с определённой степе­нью окисления, и число электронов находят как разность зарядов в левой и правой части полуреакции.

Однако метод электронного ба­ланса не всегда имеет чёткий хими­ческий смысл, поскольку в нём часто

фигурируют несуществующие части­цы вроде Mn+7 или N+5. Кроме того, в органических соединениях опреде­лить степени окисления элементов часто бывает не легко.

Перечисленных недостатков ли­шён метод электронно-ионного ба­ланса, где фигурируют только реаль­ные частицы и реальные полуреакции (с помощью которых в определённых условиях можно получить электриче­ский ток). Правда, этот метод при­меним только для реакций, проте­кающих в водном растворе или в расплаве.

В этом случае окислитель и восста­новитель записывают в том виде, в котором они реально существуют в растворе: в виде ионов или отдельных молекул. Растворимые в воде элект­ролиты записывают в виде ионов (см. статью «Вещество и электри­чество»), а неэлектролиты, слабые электролиты и малорастворимые со­единения — в молекулярном виде.

Если реакция протекает в кислой среде, для уравнивания можно ис­пользовать частицы Н2О и Н+, а если в щелочной — Н2О и ОН-. Заряды в обеих частях полуреакции уравнива­ют, прибавляя или вычитая электроны.

В ряде случаев можно вообще обойтись без электронов и использо­вать метод материального баланса. Для этого все коэффициенты в пол­ном уравнении реакции обозначают переменными и составляют систему алгебраических уравнений (по одно­му для каждого элемента), решение которой и даёт искомые числа.

Какой из трёх балансов лучше? Всё зависит от конкретной ситуации. У каждого метода есть свои преиму­щества: один баланс проще (элек­тронный), другой красивее и ближе к реальности  (электронно-ионный),

третий иногда позволяет быстро по­лучить нужный результат.

Если уравнение реакции составле­но правильно, то, в принципе, нет разницы, каким методом найдены коэффициенты. Как говорится, побе­дителей не судят.

 



КАК ЖЕ ЭТО УРАВНЯТЬ?



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.