Используя метод электронного баланса расставьте коэффициенты в уравнении реакции: Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой HI + H2SO4 → I2 + H2S + H2O Определите окислитель и восстановитель.

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой — КиберПедия

Ca + HNO₃ → N₂O + Ca(NO₃)₂ + H₂O

Определите окислитель и восстановитель.

 

 

Итоговая контрольная работа по химии

(9 класс)

4 вариант

 

В реакцию разложения, сопровождающуюся изменением степени окисления, вступает

1) Zn(OH)₂

2) KMnO₄

3) Mg(HCO₃)₂

4) CaСO₃

 

2. Сокращённое ионное уравнение 2H⁺ + FeS = H₂S + Fe²⁺ соответствует взаимодействию сульфида железа и

1) фосфорной кислоты

2) соляной кислоты

3) кремниевой кислоты

4) сернистой кислоты

 

3. К неэлектролитам относится вещество, формула которого –

1) NaBr

2) CO

3) H₂SO₄

4) CuSO₄

 

Алюминий взаимодействует с каждым из двух веществ

1) K₂O и K₂SO₄

2) S и LiCl

3) Cl₂ и H₂SO₄

4) H₂O и Cu(OH)₂

 

Сульфат магния в растворе взаимодействует с каждым из двух веществ

1) KOH и BaCl₂

2) Na₂CO₃ и HCl

3) Ba(NO₃)₂ и HNO₃

4) Cu и Cu(OH)₂

 

Газ выделяется при взаимодействии соляной кислоты с

1) NaOH

2) BaCO₃

3) NH₄Br

4) AgNO₃

 

Оксид железа(II) реагирует с

1) гидроксидом натрия

2) водородом

3) водой

4) сульфатом калия

 

Между какими веществами протекает химическая реакция?

1) хлоридом магния и нитратом цинка

2) карбонатом кальция и азотной кислотой

3) силикатом натрия и гидроксидом калия

4) фосфатом бария и сульфидом свинца

 

 

В реакции, схема которой

NO2 + Ва(OH)2 → Ва(NO2)2 + Ва(NO3)2 + Н2О,

восстановителем является

1) Ва²⁺

2) О^-2

3) N⁺⁴

4) H⁺

 

10. Для уксусной кислоты характерно(а)

1) наличие в молекуле четырёх атомов водорода

2) плохая растворимость в воде

3) наличие в молекуле двойной связи между атомами углерода

4) взаимодействие с цинком

5) взаимодействие с оксидом кремния

 

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

S + KOH → K₂S + K₂SO₃ + H₂O

Определите окислитель и восстановитель.

 

Итоговая контрольная работа по химии

(9 класс)

5 вариант

 

1. К катионам относится каждая из двух частиц:

1) H₂, Fe²⁺

2) PO₄^3−, Cl⁻

3) H⁺, Mg²⁺

4) SO₃, NH⁴⁺

Реакция ионного обмена идёт практически до конца между растворами

1) Ca(NO₃)₂ и K₃PO₄

2) KCl и H₂SO₄

3) NaNO₃ и MgCl₂

4) K₂SO₄ и NaOH

3. К неэлектролитам относится вещество, формула которого –

1) LiOH

2) CH₃OH

3) HI

4) CH₃COOH

 

Алюминий не реагирует с раствором

1) серной кислоты

2) сульфата магния

3) гидроксида натрия

4) нитрата меди(II)

 

Оксид фосфора(V) реагирует с

1) NaOH

2) SO₃

3) N₂O

4) MgSO₄

 

Верны ли следующие суждения о свойствах кислот?

А. Все кислоты реагируют с металлами с выделением водорода.

Б. Концентрированная серная кислота реагирует с медью.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба суждения верны

4) оба суждения неверны

 

Какое из веществ реагирует с оксидом кремния?

1) H₂O

2) H₂SO₄

3) CuCl₂

4) KOH

 

И гидроксид кальция, и раствор серной кислоты взаимодействуют с

1) BaCl₂

2) SiO₂

3) Mg(OH)₂

4) Na₂CO₃

 

В уравнении реакции между оксидом алюминия и соляной кислотой коэффициент перед формулой воды равен

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

 

Метан

1) является составной частью природного газа

2) относится к непредельным углеводородам

3) хорошо растворяется в воде

4) не реагирует с кислородом

5) вступает в реакцию с хлором

 

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂S + H₂O

Определите окислитель и восстановитель.

 

 

Итоговая контрольная работа по химии

(9 класс)

6 вариант

В реакции, схема которой

NO₂ + H₂O → HNO₂ + HNO₃,

Восстановителем является

1) N⁺³

2) N⁺⁴

3) О^-2

4) H⁺

2. Веществом X в сокращённом ионном уравнении X + 2Н⁺ = Zn²⁺ + 2Н₂О является

1) Zn

2) ZnCl₂

3) ZnО

4) Zn(OH)₂

К неэлектролитам относится вещество, формула которого

1) Ca(OH)₂

2) C₂H₄

3) K₂S

4) CuCl₂

И железо, и фосфор реагируют с

1) водородом

2) хлором

3) щелочами

4) соляной кислотой

 

Раствор гидроксида бария взаимодействует с

1) Fe(OH)₂

2) H₃PO₄

3) NaCl

4) N₂O

Разбавленная серная кислота реагирует с

1) аммиаком

2) хлоридом калия

3) серебром

4) углекислым газом

7. Реагируют с серной кислотой, но не реагируют с гидроксидом натрия:

1. Аl(ОН)₃

2. Р₂O₅

3. Mg

4. Sr(OH)₂

5. Zn(OH)₂

 

Из предложенного перечня веществ выберите одно вещество, с которым реагирует водород.

1) оксид железа(III)

2) кремний

3) разбавленная азотная кислота

4) гидроксид натрия

 

Азот является восстановителем при взаимодействии с

1) O₂

2) H₂

3) Mg

4) Fe

 

Уксусная кислота

1) содержит в молекуле 4 атома водорода и 2 атома кислорода

2) может реагировать как с карбонатом натрия, так и с хлором

3) обесцвечивает бромную воду

4) взаимодействует с хлоридом натрия

5) малорастворима в воде

 

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

С + SiO₂ + Са₃(РO₄)₂ → Р + СО + CaSiO₃.

Определите окислитель и восстановитель.

 

 

Итоговая контрольная работа по химии

(9 класс)

7 вариант

Сера является окислителем в реакции

1) H₂S + I₂ = S + 2HI

2) 3S + 2Al = Al₂S₃

3) 2SO₂ + О₂ = 2SO₃

4) S + 3NO₂ = SO₃ + 3NO

2. Краткое ионное уравнение Н⁺ + ОН^— = Н₂O отвечает взаимодействию веществ:

1) H₂S и KOH

2) H₂S и Cu(OH)₂

3) HNO₃ и Ва(ОН)₂

4) HNO₃ и Zn(OH)₂

Центр дистанционного обучения ГБУ ДППО ЦПКС «Информационно-методический центр» Красногвардейского района Санкт-Петербурга

Перейти к основному содержанию

Пропустить новости сайта

Новости сайта

Поиск курса

Пропустить курсы

Курсы

Развернуть всё

Пропустить Календарь

					Нет событий, Суббота 1 Апрель 1 Нет событий, Суббота 1 Апрель 1	Нет событий, Воскресенье 2 Апрель 2 Нет событий, Воскресенье 2 Апрель 2
Нет событий, Понедельник 3 Апрель 3 Нет событий, Понедельник 3 Апрель 3	Нет событий, Вторник 4 Апрель 4 Нет событий, Вторник 4 Апрель 4	Нет событий, Среда 5 Апрель 5 Нет событий, Среда 5 Апрель 5	Нет событий, Четверг 6 Апрель 6 Нет событий, Четверг 6 Апрель 6	Нет событий, Пятница 7 Апрель 7 Нет событий, Пятница 7 Апрель 7	Нет событий, Суббота 8 Апрель 8 Нет событий, Суббота 8 Апрель 8	Нет событий, Воскресенье 9 Апрель 9 Нет событий, Воскресенье 9 Апрель 9
Нет событий, Понедельник 10 Апрель 10 Нет событий, Понедельник 10 Апрель 10	Нет событий, Вторник 11 Апрель 11 Нет событий, Вторник 11 Апрель 11	Нет событий, Среда 12 Апрель 12 Нет событий, Среда 12 Апрель 12	Нет событий, Четверг 13 Апрель 13 Нет событий, Четверг 13 Апрель 13	Нет событий, Пятница 14 Апрель 14 Нет событий, Пятница 14 Апрель 14	Нет событий, Суббота 15 Апрель 15 Нет событий, Суббота 15 Апрель 15	Нет событий, Воскресенье 16 Апрель 16 Нет событий, Воскресенье 16 Апрель 16
Нет событий, Понедельник 17 Апрель 17 Нет событий, Понедельник 17 Апрель 17	Нет событий, Вторник 18 Апрель 18 Нет событий, Вторник 18 Апрель 18	Нет событий, Среда 19 Апрель 19 Нет событий, Среда 19 Апрель 19	Нет событий, Четверг 20 Апрель 20 Нет событий, Четверг 20 Апрель 20	Нет событий, Пятница 21 Апрель 21 Нет событий, Пятница 21 Апрель 21	Нет событий, Суббота 22 Апрель 22 Нет событий, Суббота 22 Апрель 22	Нет событий, Воскресенье 23 Апрель 23 Нет событий, Воскресенье 23 Апрель 23
Нет событий, Понедельник 24 Апрель 24 Нет событий, Понедельник 24 Апрель 24	Нет событий, Вторник 25 Апрель 25 Нет событий, Вторник 25 Апрель 25	Нет событий, Среда 26 Апрель 26 Нет событий, Среда 26 Апрель 26	Нет событий, Четверг 27 Апрель 27 Нет событий, Четверг 27 Апрель 27	Нет событий, Пятница 28 Апрель 28 Нет событий, Пятница 28 Апрель 28	Нет событий, Суббота 29 Апрель 29 Нет событий, Суббота 29 Апрель 29	Нет событий, Воскресенье 30 Апрель 30 Нет событий, Воскресенье 30 Апрель 30

Пропустить Пользователи на сайте

Нет пользователей на сайте (последние 5 минут)

Пропустить Основное меню Пропустить Навигация Пропустить Последние объявления

• 19 мар 09:50

  Сидорова Екатерина

  Сайт размещен на другом хостинге с 10 мая 2017 года

2.

13: Уравновешивание химических уравнений — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

49455

• Эд Витц, Джон В. Мур, Джастин Шорб, Ксавье Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан
• Цифровая библиотека химического образования (ChemEd DL)

Теперь мы определили символы и формулы для всех составляющих химических уравнений, но остался один важный шаг. Мы должны быть уверены, что закон сохранения массы соблюдается. В каждой части уравнения должно стоять одинаковое количество атомов (или молей атомов) данного типа . Это отражает нашу веру в третий постулат Дальтона о том, что атомы не создаются, не разрушаются и не превращаются из одного вида в другой в ходе химического процесса. Когда соблюдается закон сохранения массы, говорят, что уравнение имеет вид сбалансированный.

В каждой части уравнения должно стоять одинаковое количество атомов (или молей атомов) данного типа.

В качестве простого примера того, как сбалансировать уравнение, возьмем реакцию, происходящую при соединении большого избытка ртути с бромом. На видео выше показано, как жидкий бром (темно-коричневый) сочетается с блестящим серебристым (тоже жидким) Меркурием. В этом случае продукт представляет собой белое твердое вещество, которое не плавится, а превращается в газ при нагревании выше 345°C. Он нерастворим в воде и приобретает лососевый цвет в присутствии УФ-излучения. По этим свойствам его можно определить как бромид ртути, Hg 9.0044 2 Бр ₂ . Уравнение реакции будет выглядеть так:

\[ \text{Hg} + \text{Br}_{2} \rightarrow \text{Hg}_{2}\text{Br}_{2} \label{1} \]

, но оно не сбалансировано, потому что в правой части уравнения 2 атома ртути (в Hg ₂ Br ₂ ) и только 1 в левой.

Неправильный способ получения сбалансированного уравнения — изменить его на

.

\[ \text{Hg} + \text{Br}_{2} \rightarrow \cancel{\text{Hg}\text{Br}_{2}} \label{2} \]

Это уравнение неверно, потому что мы уже определили из свойств продукта, что продукт был Hg ₂ Br ₂ . Уравнение \(\ref{2}\) сбалансировано, но оно относится к другой реакции, которая дает другой продукт. Уравнение также может быть неправильно записано как

.

\[ \cancel{\text{Hg}_{2}} + \text{Br}_{2} \rightarrow \text{Hg}_{2}\text{Br}_{2}\label{3 } \]

Формула Hg ₂ предполагает участие молекул, содержащих 2 атома ртути каждая, но наш предыдущий микроскопический опыт с этим элементом показывает, что такие молекулы не встречаются.

При балансировке уравнения необходимо помнить, что индексы в формулах определены экспериментально . Изменение их указывает на изменение природы реагентов или продуктов. Однако допустимо изменять количества вовлеченных реагентов или продуктов. Например, рассматриваемое уравнение правильно сбалансировано следующим образом:

\[ \underline{2}\text{Hg} + \text{Br}_{2} \rightarrow \text{Hg}_{2}\text{Br}_{2} \label{4} \]

 

Химическое уравнение выражается в терминах его атомарного представления. 2 белые сферы реагируют с 2 связанными красными сферами. Двусторонняя стрелка указывает на правильную решетчатую структуру из связанных красных и белых сфер.

изображение предоставлено: CCoil (обсуждение) — собственная работа, CC BY-SA 3.0, Commons Wikimedia [commons.wikimedia.org]

2, записанная перед символом Hg, называется коэффициентом . Это указывает на то, что на микроскопическом уровне для реакции с молекулой требуется 2 атома Hg. В макроскопическом масштабе коэффициент 2 означает, что 2 9Для реакции с 1 моль Br ₂ молекул требуется 0032 моль атомов Hg. Обратите также внимание, что Br ₂ имеет коэффициент 1, что означает, что на микроскопическом уровне 1 молекула Br ₂ реагирует с каждыми 2 атомами Hg, а на макроскопическом уровне 1 моль Br ₂ взаимодействует с требуется на каждые 2 моля ртути. Наконец, на микроскопическом уровне 1 молекулу Hg ₂ Br ₂ можно рассматривать как единое целое в структуре решетки, показанной выше. На макроскопическом уровне 1 моль Hg ₂ Br ₂ составляет 6,02 x 10 ²³ молекул бромида ртути (I), расположенных в решетчатой ​​структуре, показанной выше.

Подводя итог: после определения формул (индексов) уравнение уравновешивается корректирующими коэффициентами . Ничего другого изменить нельзя.

Пример \(\PageIndex{1}\) : Балансирующие уравнения

Балансируйте уравнение

\( \ce{Hg2Br2 + Cl2 -> HgCl2 + Br2}\)

Решение:

Хотя Br и Cl сбалансированы, рт нет. Коэффициент 2 с HgCl ₂ необходимо:

\( \text{Hg}_{2}\text{Br}_{2} + \text{Cl}_{2} \rightarrow \underline{2}\text{HgCl} _{2} + \text{Br}_{2}\)

Теперь Cl не сбалансирован. Нам нужно 2 Cl ₂ молекул слева:

\( \text{Hg}_{2}\text{Br}_{2} + \underline{2}\text{Cl}_{2} \ rightarrow \text{2HgCl}_{2} + \text{Br}_{2}\)

Теперь у нас есть атомы 2Hg, атомы 2Br и атомы 4Cl с каждой стороны, и поэтому балансировка завершена.

Большинство химиков используют несколько методов балансировки уравнений. ¹ Например, полезно знать, какой элемент следует сбалансировать в первую очередь. Когда каждый химический символ появляется в одной формуле с каждой стороны уравнения (например, \(\PageIndex{1}\) ), вы можете начать с любого места, и процесс будет работать. Однако, когда символ появляется в трех или более формулах, этот конкретный элемент будет труднее сбалансировать, и его обычно следует оставлять напоследок.

¹ Лоуренс Э. Стронг, Уравновешивание химических уравнений, Химия , том. 47, нет. 1, стр. 13-16, январь 1974 г., более подробно обсуждаются некоторые приемы.

Пример \(\PageIndex{2}\) : Уравнение реакции

Когда бутан (C ₄ H ₁₀ ) сжигается в кислородном газе (O ₂ ), единственными продуктами являются двуокись углерода (CO ₂ ) и вода. Напишите сбалансированное уравнение, описывающее эту реакцию.

Решение Сначала напишите несбалансированное уравнение, показывающее правильные формулы всех реагентов и продуктов:

\( \ce{C4h20 + O2 -> CO2 + h3O}\)

Отметим, что атомы O фигурируют в трех формулах, один слева и два справа. Поэтому сначала мы уравновешиваем C и H. Формула C ₄ H ₁₀ определяет, сколько атомов C и H должно остаться после реакции, поэтому запишем коэффициенты 4 для CO ₂ и 5 для H ₂ O:

\( \text {C}_{4}\text{H}_{10} + \text{O}_{2} \rightarrow \underline{4}\text{CO}_{2} + \underline{5}\text {Н}_{2}\текст{О}\)

Теперь у нас всего 13 атомов O в правой части, и уравнение можно сбалансировать, используя коэффициент \(\frac{13}{2}\) перед O ₂ :

\( \text{C}_{4}\text{H}_{10} + \frac{13}{2}\text{O}_{2} \rightarrow \text{4CO}_{2} + \text{5H}_{2}\text{O}\)

Обычно предпочтительнее удалять дробные коэффициенты, так как они могут быть интерпретированы как часть молекулы. (Половина молекулы O ₂ будет атомом O, который имеет совершенно другую химическую активность.) Поэтому мы умножаем все коэффициенты в обеих частях уравнения на два, чтобы получить окончательный результат:

\( \underline{2}\text{C}_{4}\text{H}_{10} + \underline{13}\text{O}_{2} \rightarrow \underline{8}\ text{CO}_{2} + \underline{10}\text{H}_{2}\text{O}\)

(Иногда, когда нас интересуют моли, а не отдельные молекулы, может быть полезно чтобы опустить этот последний шаг.Очевидно, что идея о половине моля O ₂ молекул, то есть 3,011 × 10 90 106 23 90 107 молекул, гораздо более логична, чем идея о половине молекулы.)

Другой полезный метод: показано в примере \(\PageIndex{2}\). Когда элемент (например, O ₂ ) появляется сам по себе, обычно его коэффициент лучше выбирать последним. Кроме того, такие группы, как NO ₃ , SO ₄ и т. д., часто остаются неизменными в реакции и могут рассматриваться как состоящие из одного атома. Когда такая группа атомов заключена в круглые скобки, за которыми следует нижний индекс, нижний индекс применяется ко всем из них. То есть формула включает Ca(NO ₃ ) ₂ включает 1Ca, 2N и 2 × 3 = 6 атомов O.

Пример \(\PageIndex{3}\) : уравнения балансировки

Сбалансируйте уравнение

\( \ce{NaMnO4 + h3O2 + h3SO4 -> MnSO4 + Na2SO4 + O2 + h3O}\)

Решение

Отметим, что атомы кислорода встречаются в каждой из семи формул в уравнение, что делает его особенно трудно сбалансировать. Однако Na появляется только в двух формулах:

\( \underline{2}\text{NaMnO}_{4} + \text{H}_{2}\text{O}_{2} + \text{ H}_{2}\text{SO}_{4} \rightarrow \text{MnSO}_{4} + \text{Na}_{2}\text{SO}_{4} + \text{O }_{2} + {Н}_{2}\текст{О}\)

как и марганец, Mn:

\( \text{2NaMnO}_{4} + \text{H}_{2}\text{O}_{2} + \text{H}_{2} \text{SO}_{4} \rightarrow \underline{2}\text{MnSO}_{4} + \text{Na}_{2}\text{SO}_{4} + \text{O} _{2} + \text{H}_{2}\text{O}\)

Теперь заметим, что элемент S всегда появляется с 4 атомами O, поэтому мы уравновешиваем группы SO ₄ :

\( \text{2NaMnO}_{4} + \text{H}_{2}\text{O}_{2} + \underline{3}\text{H}_{2}\text{SO} _{4} \rightarrow \text{2MnSO}_{4} + \text{Na}_{2}\text{SO}_{4} + \text{O}_{2} + \text{H} _{2}\текст{О}\)

Теперь мы можем сбалансировать водород:

\( \text{2NaMnO}_{4} + \text{H}_{2}\text{O}_{2} + \text{3H} _{2}\text{SO}_{4} \rightarrow \text{2MnSO}_{4} + \text{Na}_{2}\text{SO}_{4} + \text{O}_ {2} + \underline{4}\text{H}_{2}\text{O}\)

и, наконец, кислород. (Нам помогает тот факт, что он появляется как элемент.)

\( \text{2NaMnO}_{4} + \text{H}_{2}\text{O}_{2} + \text {3H}_{2}\text{SO}_{4} \rightarrow \text{2MnSO}_{4} + \text{Na}_{2}\text{SO}_{4} + \underline{ 3}\text{O}_{2} + \text{4H}_{2}\text{O}\)

Обратите внимание, что в этом примере мы следовали правилу уравновешивания сначала тех элементов, символы которых встречаются в наименьшем числе формул: Na и Mn по два, S (или SO ₄ ) и H по три и, наконец, O Однако даже при использовании этого правила уравнения, в которых один или несколько элементов входят в четыре или более формул, трудно уравновесить без некоторых дополнительных методов, которые мы разработаем при исследовании реакций в водных растворах.

Уравновешивание химических уравнений имеет для нас важное экологическое значение. Если атомы сохраняются в химической реакции, то мы не можем от них избавиться. Другими словами мы ничего не можем выбросить . Есть только две вещи, которые мы можем делать с атомами: перемещать их с места на место или из соединения в соединение. Таким образом, когда мы «избавляемся» от чего-либо, сжигая это, выбрасывая или смывая в раковину, мы на самом деле вовсе не избавились от этого. Атомы, из которых она состоит, все еще находятся где-то рядом, и не менее важно знать, где они находятся и в какой молекуле они находятся. Выброшенные атомы в местах, где они нам не нужны, и в нежелательных молекулах известны как загрязнение.

---

Эта страница под названием 2.13: Balancing Chemical Equations распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 4.0, ее авторами, ремиксами и/или кураторами являются Эд Витц, Джон В. Мур, Джастин Шорб, Ксавьер Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   ХимПРАЙМ

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. коэффициент

Balancing Redox Reactions – Introductory Chemistry – 1st Canadian Edition

Глава 14. Окисление и восстановление

1. Научитесь уравновешивать простые окислительно-восстановительные реакции путем проверки.
2. Научитесь уравновешивать сложные окислительно-восстановительные реакции методом половинной реакции.
3. Используйте растворитель или его части в качестве реагента или продукта для уравновешивания окислительно-восстановительной реакции.

Уравновешивание простых окислительно-восстановительных реакций может заключаться в простом переключении между продуктами и реагентами. Например, в окислительно-восстановительной реакции Na и Cl ₂ :

Na + Cl ₂ → NaCl

должно быть сразу ясно, что атомы Cl не уравновешены. Мы можем исправить это, поставив перед произведением коэффициент 2:

.

Na + Cl ₂ → 2NaCl

Однако теперь натрий несбалансирован. Это можно исправить, включив коэффициент 2 перед реагентом Na:

2Na + Cl ₂ → 2NaCl

Теперь эта реакция уравновешена. Это было довольно просто; мы говорим, что можем уравновесить реакцию проверкой . Многие простые окислительно-восстановительные реакции можно сбалансировать путем проверки.

Сбалансируйте эту окислительно-восстановительную реакцию путем проверки.

SO ₂ + O ₂ → SO ₃

Решение
В обеих частях уравнения есть по одному атому S, поэтому сера сбалансирована. Однако сторона реагента имеет четыре атома O, а сторона продукта — три. Очевидно, что нам нужно больше атомов O на стороне продукта, поэтому давайте начнем с включения коэффициента 2 в SO ₃ :

SO ₂ + O ₂ → 2SO ₃

Это теперь дает нам шесть атомов O на стороне продукта, а также дисбаланс атомов S. Мы можем сбалансировать оба элемента, добавив коэффициент 2 к SO ₂ со стороны реагента:

2SO ₂ + O ₂ → 2SO ₃

Это дает нам два атома S с обеих сторон и всего шесть атомов O с обеих сторон химического уравнения. Эта окислительно-восстановительная реакция теперь уравновешена.

Проверьте себя
Сбалансируйте эту окислительно-восстановительную реакцию путем проверки.

AL + O ₂ → AL ₂ O ₃

Ответ
4AL + 3 O ₂ → 2AL ₂ O ₃

.

Первое, что вы должны сделать, столкнувшись с несбалансированной окислительно-восстановительной реакцией, это попытаться сбалансировать ее путем проверки.

Некоторые окислительно-восстановительные реакции нелегко сбалансировать путем проверки. Рассмотрим эту окислительно-восстановительную реакцию:

Al + Ag ⁺ → Al ³⁺ + Ag

На первый взгляд это уравнение кажется сбалансированным: с обеих сторон имеется по одному атому Ag и по одному атому Al с обеих сторон. Однако, если вы посмотрите на общий заряд с каждой стороны, вы увидите дисбаланс заряда: на стороне реагента общий заряд 1+, а на стороне продукта общий заряд 3+. Что-то не так с этим химическим уравнением; несмотря на равное количество атомов с каждой стороны, он не уравновешен.

Фундаментальным моментом окислительно-восстановительных реакций, который ранее не возникал, является то, что общее количество потерянных электронов должно равняться общему количеству приобретённых электронов , чтобы окислительно-восстановительная реакция была сбалансированной. Это не относится к реакции алюминия и серебра: атом Al теряет три электрона, чтобы стать ионом Al ³⁺ , в то время как ион Ag ⁺ получает только один электрон, чтобы стать элементарным серебром.

Чтобы сбалансировать это, мы запишем каждую реакцию окисления и восстановления отдельно, указав количество электронов в каждой из них. По отдельности реакции окисления и восстановления называются полуреакции . Затем мы будем брать кратные каждой реакции до тех пор, пока количество электронов на каждой стороне полностью не сократится, и объединять половинные реакции в общую реакцию, которая затем должна быть сбалансирована. Этот метод уравновешивания окислительно-восстановительных реакций называется методом половинной реакции . (Есть и другие способы уравновешивания окислительно-восстановительных реакций, но это единственный способ, который будет использоваться в этом тексте. Причина этого будет рассмотрена в разделе «Применение окислительно-восстановительных реакций: гальванические элементы».)

В полуреакции окисления участвует алюминий, который окисляется:

алюминий → алюминий ³⁺

Эта полуреакция не полностью уравновешена, потому что общие заряды на каждой стороне не равны. Когда атом Al окисляется до Al ³⁺ , он теряет три электрона. Мы можем явно записать эти электроны как произведения:

Al → Al ³⁺ + 3e ⁻

Теперь эта полуреакция уравновешена — как по атомам, так и по зарядам.

В полуреакции восстановления участвует серебро:

Ag ⁺ → Ag

Общий заряд не сбалансирован с обеих сторон. Но мы можем исправить это, добавив один электрон со стороны реагента, потому что ион Ag ⁺ должен принять один электрон, чтобы стать нейтральным атомом Ag:

Ag ⁺ + e ⁻ → Ag

Эта полуреакция теперь также уравновешена.

При объединении двух полуреакций в сбалансированное химическое уравнение ключевым моментом является то, что общее количество электронов должно компенсировать , поэтому количество электронов, потерянных атомами, равно количеству электронов, полученных другими атомами. Для этого может потребоваться умножить одну или обе полуреакции на целое число, чтобы количество электронов с каждой стороны было равным. С тремя электронами в качестве продуктов и одним в качестве реагента наименьшее общее кратное этих двух чисел равно трем: мы можем использовать одну реакцию с алюминием, но должны взять в три раза больше реакции с серебром:

   

3 во второй реакции распространяется на все виды в реакции:

   

Теперь две полуреакции можно сложить так же, как два алгебраических уравнения, со стрелкой в ​​качестве знака равенства. Те же виды на противоположных сторонах стрелки могут быть отменены:

Итоговая сбалансированная окислительно-восстановительная реакция выглядит следующим образом:

В каждой части химического уравнения по-прежнему есть только один атом Al, но теперь есть три атома Ag, а общий заряд в каждой части уравнения одинаков (3+ для обеих сторон). Эта окислительно-восстановительная реакция сбалансирована. Использование метода половинной реакции потребовало больше усилий, чем проверка, но была получена правильная сбалансированная окислительно-восстановительная реакция.

Сбалансируйте эту окислительно-восстановительную реакцию, используя метод полуреакции.

Fe ²⁺ + Cr → Fe + Cr ³⁺

Решение
Начнем с записи двух полуреакций. Хром окисляется, а железо восстанавливается:

Затем мы включаем соответствующее количество электронов с правильной стороны, чтобы сбалансировать заряды для каждой реакции:

В первой реакции участвуют три электрона, а во второй реакции участвует два электрона. Наименьшее общее кратное этих двух чисел равно шести, поэтому, чтобы получить шесть электронов в каждой реакции, нам нужно удвоить первую реакцию и утроить вторую:

Мы можем объединить две последние реакции, заметив, что электроны компенсируют:

Общая сбалансированная окислительно-восстановительная реакция:

Ответить

Многие окислительно-восстановительные реакции протекают в водном растворе — в воде. Из-за этого во многих случаях H ₂ O или фрагмент молекулы H ₂ O (H ⁺ или ОН ^— , в частности) могут участвовать в окислительно-восстановительной реакции. Таким образом, нам нужно научиться включать растворитель в сбалансированное окислительно-восстановительное уравнение.

Рассмотрим следующую полуреакцию окисления в водном растворе, который имеет по одному атому Cr с каждой стороны:

Cr ³⁺ → CrO ₄ ⁻

Здесь атом Cr переходит из степени окисления +3 в +7. Для этого атом Cr должен потерять четыре электрона. Начнем с перечисления четырех электронов как произведений:

Cr ³⁺ → CrO ₄ ⁻ + 4e ⁻

Но откуда берутся атомы О? Они происходят из молекул воды или общего фрагмента молекулы воды, который содержит атом О: ион ОН ^— . Когда мы уравновешиваем эту полуреакцию, мы должны свободно включать любой из этих видов в реакцию, чтобы сбалансировать элементы. Давайте использовать H ₂ O для баланса атомов O; нам нужно включить четыре молекулы воды, чтобы сбалансировать четыре атома O в продуктах:

4H ₂ O + Cr ³⁺ → CrO ₄ ⁻ + 4e ⁻

Это уравновешивает атомы O, но теперь в реакцию вводится водород. Мы можем сбалансировать атомы H, добавив ион H ⁺ , который является еще одним фрагментом молекулы воды. Нам нужно добавить восемь ионов H ⁺ на сторону продукта:

4H ₂ O + Cr ³⁺ → CrO ₄ ⁻ + 4e ⁻ + 8H ⁺

Сбалансированы атомы Cr, сбалансированы атомы O и сбалансированы атомы H; если мы проверим общий заряд с обеих сторон химического уравнения, они будут одинаковыми (в данном случае 3+). Эта полуреакция теперь уравновешена, используя молекулы воды и части молекул воды в качестве реагентов и продуктов.

Реакции восстановления можно уравновесить аналогичным образом. Когда полуреакции окисления и восстановления уравновешены по отдельности, их можно комбинировать так же, как и раньше: взяв кратное количество каждой полуреакции, необходимое для компенсации всех электронов. Другие виды, такие как H ⁺ , OH ^— и H ₂ O, возможно, также придется отменить в окончательной сбалансированной реакции.

Если не указано иное, не имеет значения, добавляете ли вы H ₂ O или OH ⁻ в качестве источника атомов O, хотя реакция может указывать кислый раствор или щелочной раствор в качестве намека на то, какие вещества следует использовать. использовать или какие виды следует избегать. Ионы OH ^— не очень распространены в кислых растворах, поэтому их следует избегать в таких обстоятельствах.

Сбалансируйте эту окислительно-восстановительную реакцию. Предположим базовое решение.

MnO ₂ + CrO ₃ ⁻ → Mn + CrO ₄ ⁻

Раствор
Мы можем начать каждую реакцию окисления пополам, разделив реакции окисления и
. Реакция окисления выглядит следующим образом:

CrO ₃ ⁻ → CrO ₄ ⁻

Атом Cr переходит из степени окисления +5 в +7 и теряет в процессе два электрона. Мы добавляем эти два электрона к стороне продукта:

CrO ₃ ⁻ → CrO ₄ ⁻ + 2e ⁻

Теперь мы должны сбалансировать атомы O. Because the solution is basic, we should use OH ⁻ rather than H ₂ O:

OH ⁻ + CrO ₃ ⁻ → CrO ₄ ⁻ + 2e ⁻

Мы ввели атомы Н как часть реагентов; мы можем сбалансировать их, добавив H ⁺ в качестве продуктов:

OH ⁻ + CrO ₃ ⁻ → CrO ₄ ⁻ + 2e ⁻ + H ⁺

сбалансированный. Однако, если реакция протекает в щелочном растворе, маловероятно, что ионы Н ⁺ будут присутствовать в количестве. Чтобы решить эту проблему, добавьте дополнительный ион OH ⁻ к каждой стороне уравнения:

OH ⁻ + CrO ₃ ^— + OH ^— → CRO ₄ ^— + 2E ^— + H ⁺ + OH ^{— 907}

. вместе как 2OH ^— . С правой стороны ионы H ⁺ и OH ^— могут быть сгруппированы в H ₂ O Молекула:

2OH ^— + CRO ₃ ^— → CRO ₄ 010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101011010106. ^— . + 2e ⁻ + H ₂ O

Это более подходящая форма для основного раствора.

Теперь уравновешиваем реакцию восстановления:

MnO ₂ → Mn

Атом Mn изменяется от +4 до 0 в степени окисления, что требует прироста четырех электронов:

4e ⁻ + MnO ₂ → Mn

Затем уравновешиваем атомы O, а затем атомы H:

4e ⁻ + MnO ₂ → Mn + 2 OH ⁻
2 H ⁺ + 4e0106 − + MnO ₂ → Mn + 2 OH ⁻

Добавляем по два иона OH ⁻ с каждой стороны для устранения иона H ⁺ в реагентах; реагенты объединяются, образуя две молекулы воды, и количество ионов OH ⁻ в продукте увеличивается до четырех: −

Эта реакция сбалансирована для основного раствора.

Теперь объединим две уравновешенные полуреакции. В реакции окисления два электрона, в реакции восстановления четыре. Наименьшее общее кратное этих двух чисел равно четырем, поэтому умножаем реакцию окисления на 2, чтобы электроны были сбалансированы:

2 × [2OH ^— + CRO ₃ ^— → CRO ₄ ^— + 2E ^— + H ₂ O]
2H 2 _{4 2} 07 + 2 _{4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4. 2 → MN + 4 OH ^—}

Объединение этих двух уравнений. Приводит к следующему уравнению:

4 OH ^— + 2Cro ₃ ^{— 907 + 2H ₂ o + 4e 4e 4101011010110106 —} + 2H ₂ o + 4e 410106 — + 2H ₂ o + 4e 4. MnO ₂ → 2CrO ₄ ⁻ + 4e ⁻ + 2H ₂ O + Mn + 4OH ⁻

Четыре электрона компенсируются. То же самое делают две молекулы H ₂ O и четыре иона OH ⁻ . Остается

2CrO ₃ ⁻ + MnO ₂ → 2CrO ₄ ⁻ + Mn

, что является нашей последней сбалансированной окислительно-восстановительной реакцией.

Проверь себя
Сбалансируй эту окислительно-восстановительную реакцию. Предположим базовое решение.

Cl ⁻ + MnO ₄ ^— → MNO ₂ + CLO ₃ ^—

Ответ
H ₂ O + CL ^— + 2MNO _{4 4 4.1104 4 9044 4 9044 4. 4044 4 9044 4 9044 4 9044 4 9044 4 9044 4 9044 4 9004 4 4044 4 9044 4 4. 4 4044 4 9044 4 9044 4 9044 4 9044 4 4. 4 9044 4 4. 9034 4 4 4 4 4. 9034. ⁻ + 2ОН ⁻}

• Окислительно-восстановительные реакции могут быть уравновешены наблюдением или методом полуреакции.
• Растворитель может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях; в водных растворах H ₂ O, H ⁺ и OH ^— могут быть реагентами или продуктами.

1. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции путем проверки.
   1. Na + F ₂ → NaF
   2. Al ₂ O ₃ + H ₂ → Al + H ₂ O
2. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции путем проверки.
   1. Fe ₂ S ₃ + O ₂ → Fe ₂ O ₃ + S
   2. Cu ₂ O + H ₂ → Cu + H ₂ O
3. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции путем проверки.
   1. CH ₄ + O ₂ → CO ₂ + H ₂ O
   2. P ₂ O ₅ + Cl ₂ → PCl ₃ + O ₂
4. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции путем проверки.
   1. PbCl ₂ + FeCl ₃ → PbCl ₄ + FeCl ₂
   2. SO ₂ + F ₂ → SF ₄ + ₂
5. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции методом половинной реакции.
   1. Ca + H ⁺ → Ca ²⁺ + H ₂
   2. Sn ²⁺ → Sn + Sn ⁴⁺ (Подсказка: обе полуреакции начнутся с одним и тем же реагентом.)
6. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции методом половинной реакции.
   1. Fe ³⁺ + Sn ²⁺ → Fe + Sn ⁴⁺
   2. Pb ²⁺ → Pb + Pb ⁴⁺ (Подсказка: обе полуреакции начнутся с одним и тем же реагентом.)
7. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции методом половинной реакции.
   1. Na + Hg ₂ Cl ₂ → NaCl + Hg
   2. Al ₂ O ₃ + C → Al + CO ₂
8. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции методом половинной реакции.
   1. Br ⁻ + I ₂ → I ⁻ + Br ₂
   2. CrCl ₃ + F ₂ → CrF ₃ + Cl ₂
9. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции, происходящие в водном растворе. Используйте любые виды, полученные из воды, которые необходимы; может быть более одного правильного сбалансированного уравнения.
   1. Cu + NO ₃ ⁻ → Cu ²⁺ + NO ₂
   2. Fe + MnO ₄ ⁻ → Fe ³⁺ + Mn
10. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции, происходящие в водном растворе. Используйте любые виды, полученные из воды, которые необходимы; может быть более одного правильного сбалансированного уравнения.
    1. CrO ₃ + Ni ²⁺ → Cr ³⁺ + Ni ³⁺
    2. OsO ₄ + C ₂ H ₄ → Os + CO ₂
11. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции, происходящие в водном растворе. Используйте любые виды, полученные из воды, которые необходимы; может быть более одного правильного сбалансированного уравнения.
    1. ClO ⁻ + Ti ²⁺ → Ti ⁴⁺ + Cl ⁻
    2. БрО ₃ ⁻ + Ag → Ag ⁺ + BrO ₂
12. Сбалансируйте эти окислительно-восстановительные реакции, происходящие в водном растворе. Используйте любые виды, полученные из воды, которые необходимы; может быть более одного правильного сбалансированного уравнения.
    1. H ₂ O ₂ + NO → N ₂ O ₃ + H ₂ O
    2. VO ₂ ⁺ + НО → V ³⁺ + НО ₂
13. Объясните, почему это химическое уравнение не сбалансировано, и сбалансируйте его, если его можно сбалансировать.

    Cr ²⁺ + Cl ₂ → Cr ³⁺ + 2Cl ⁻

14. Объясните, почему это уравнение не сбалансировано, и сбалансируйте его, если его можно сбалансировать.

    O ₂ + 2H ₂ O + Br ₂ → 4OH ⁻ + 2Br ⁻

1. 1. 2Na + F ₂ → 2NaF
   2. Al ₂ O ₃ + 3H ₂ → 2Al + 3H ₂ O

3. 1. CH ₄ + 2O ₂ → CO ₂ + 2H ₂ O
   2. 2P ₂ O ₅ + 6Cl ₂ → 4PCl ₃ + 5O ₂

5. 1. Ca + 2H ⁺ → Ca ²⁺ + H ₂
   2. 2Sn ²⁺ → Sn + Sn ⁴⁺

7. 1. 2Na + Hg ₂ Cl ₂ → 2NaCl + 2Hg
   2. 2Al ₂ O ₃ + 3C → 4Al + 3CO ₂

9. 1. 4H ⁺ + Cu + 2NO ₃ ⁻ → Cu ²⁺ + 2NO ₂ + 2H ₂ O в кислом растворе; 2H ₂ O + Cu + 2NO ₃ ⁻ → Cu ²⁺ + 2NO ₂ + 4OH ⁻ в основном растворе
   2. 24H ⁺ + 3MnO ₄ ⁻ + 7Fe → 7Fe ³⁺ + 3Mn + 12H ₂ O в кислом растворе; 12H ₂ O + 3MnO ₄ ⁻ + 7Fe → 7Fe ³⁺ + 3Mn + 24OH ⁻ в основном растворе

11. 1. 2H ⁺ + ClO ⁻ + Ti ²⁺ → Cl ⁻ + H ₂ O + Ti ⁴⁺ в кислом растворе; H ₂ O + ClO ⁻ + Ti ²⁺ → Cl ⁻ + Ti ⁴⁺ + 2OH ⁻ в основном растворе
    2. 2H ⁺ + BrO ₃ ⁻ + Ag → BrO ₂ + H ₂ O + Ag ⁺ в кислом растворе; H ₂ O + BrO ₃ ⁻ + Ag → BrO ₂ + Ag ⁺ + 2OH ⁻ в основном растворе

13. Заряды не сбалансированы должным образом.