Примеры решения задач. Пример 1. Составьте электронные уравнения окислительно-восстановительной реакции, идущей по схеме: KMn+7O4+H3P+3O3+H2SO4=Mn+2SO4+H3P+5O4+K2SO4+H2O

Пример 1. Составьте электронные уравнения окислительно-восстановительной реакции, идущей по схеме: KMn⁺⁷O₄+H₃P⁺³O₃+H₂SO₄=Mn⁺²SO₄+H₃P⁺⁵O₄+K₂SO₄+H₂O.

Решение. Если в условии задачи даны как исходные вещества, так и продукты их взаимодействия, то написание уравнения реакции сводится, как правило, к нахождению и расстановке коэффициентов. Коэффициенты определяют методом электронного баланса с помощью электронных уравнений. Вычисляем, как изменяют свою степень окисления восстановитель и окислитель, и отражаем это в электронных уравнениях:

5 P⁺³-2e=P⁺⁵ – восстановитель окисляется

2 Mn⁺⁷+5e=Mn⁺² – окислитель восстанавливается.

Общее число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, которое присоединяет окислитель. Общее наименьшее кратное для отданных и принятых электронов – десять (10), разделив это число на 5, получаем коэффициент – 2 для окислителя и продукта его восстановления, а при делении 10 на 2 получаем коэффициент 5 для восстановителя и продукта его окисления. Коэффициент перед веществами, атомы которых не меняют свою степень окисления, находят подбором. Уравнение реакции будет иметь вид:

2KMnO₄+5H₃PO₃+3H₂SO₄=2MnSO₄+5H₃PO₄+K₂SO₄+3H₂O.

Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций, протекающих в водных растворах, удобно использовать ионно-электронный метод (метод полуреакций). Этот метод основан на составлении уравнений полуреакций восстановления иона (молекулы) окислителя и окисления иона (молекулы) восстановителя, с последующим суммированием этих реакций.

Пример 2. Методом электронно-ионного баланса найдите коэффициенты в следующей реакции:

KMnO₄+H₃PO₃+H₂SO₄=MnSO₄+H₃PO₄+K₂SO₄+H₂O.

Решение:

1) определить ионы (молекулы), которые участвуют в процессе окисления-восстановления;

2) составить электронные уравнения для каждой полуреакции, учитывая, что суммарный заряд в левой части уравнения должен быть равен суммарному заряду в правой части уравнения:

MnO_{4 (окислитель)}+8H⁺+5e=Mn²⁺+4H₂O – восстановление,

PO^3–_{3 (восстановитель)}+H₂O–2e=PO^3–₄+2H⁺ – окисление;

3) находим коэффициенты для восстановителя и окислителя:

2 MnO_{4 (окислитель)}+8H⁺+5e=Mn²⁺+4H₂O

5 PO^3-_{3 (восстановитель)}+H₂O–2e=PO^3–₄+2H⁺

4) суммируем электронные уравнения, предварительно умножив на коэффициенты:

2MnO₄+16H⁺+5PO^3–₃ +5H₂O=2Mn²⁺+8H₂O+5PO^3–₄+10H⁺;

5) сокращаем подобные члены:

2MnO₄+6H⁺+5PO^3-₃ =2Mn²⁺+3H₂O+5PO^3-₄;

6) составляем молекулярное уравнение:

2KMnO₄+3H₃PO₃+5H₂SO₄=2MnSO₄+5H₃PO₄+K₂SO₄+3H₂O.

Поиск по сайту: