Уравнивание окислительно-восстановительной реакции: онлайн калькулятор
Окислительно-восстановительные реакции — это процесс «перетекания» электронов от одних атомов к другим. В результате происходит окисление или восстановление химических элементов, входящих в состав реагентов.
Основные понятия
Ключевой термин при рассмотрении окислительно-восстановительных реакций — это степень окисления, которая представляет собой условный заряд атома и количество перераспределяемых электронов. Окисление — процесс потери электронов, при котором увеличивается заряд атома. Восстановление, наоборот, представляет собой процесс присоединения электронов, при котором степень окисления уменьшается. Соответственно, окислитель принимает новые электроны, а восстановитель — теряет их, при этом такие реакции всегда происходят одновременно.
Определение степени окисления
Вычисление данного параметра — одна из самых популярных задач в школьном курсе химии. Поиск зарядов атомов может быть как элементарным вопросом, так и задачей, требующей скрупулезных расчетов: все зависит от сложности химической реакции и количества составляющих соединений. Хотелось бы, чтобы степени окисления указывались в периодической таблице и были всегда под рукой, однако этот параметр приходится либо запоминать, либо вычислять для конкретной реакции. Итак, существует два однозначных свойства:
- Сумма зарядов сложного соединения всегда равна нулю. Это значит, что часть атомов будет иметь положительную степень, а часть — отрицательную.
- Степень окисления элементарных соединений всегда равна нулю. Простыми называются соединения, которые состоят из атомов одного элемента, то есть железо Fe2, кислород O2 или октасера S8.
Существуют химические элементы, электрический заряд которых однозначен в любых соединениях. К таким относятся:
- -1 — F;
- -2 — О;
- +1 — H, Li, Ag, Na, K;
- +2 — Ba, Ca, Mg, Zn;
- +3 — Al.
Несмотря на однозначность, существуют некоторые исключения. Фтор F —уникальный элемент, степень окисления которого всегда составляет -1. Благодаря этому свойству многие элементы изменяют свой заряд в паре с фтором. Например, кислород в соединении с фтором имеет заряд +1 (O2F2) или +2 (ОF2). Кроме того, кислород меняет свою степень в перекисных соединениях (в перекиси водорода h302 заряд равен -1). И, естественно, кислород имеет нулевую степень в своем простом соединении O2.
При рассмотрении окислительно-восстановительных реакций важно учитывать вещества, которые состоят из ионов. Атомы ионных химических элементов имеют степень окисления, равную заряду иона. Например, в соединении гидрида натрия NaH по идее водород имеет степень +1, однако ион натрия также имеет заряд +1. Так как соединение должно быть электрически нейтральным, то атом водорода принимает заряд -1. Отдельно в этой ситуации стоят ионы металлов, так как атомы таких элементов ионизируются на разные величины. К примеру, железо F ионизируется и на +2, и на +3 в зависимости от состава химического вещества.
Пример определения степеней окисления
Для простых соединений, которые включают в себя атомы с однозначным зарядом, распределение степеней окисления не составляет труда. Например, для воды h3O атом кислорода имеет заряд -2, а атом водорода +1, что в сумме дает нейтральный нуль. В более сложных соединениях встречаются атомы, которые могут иметь разный заряд и для определения степеней окисления приходится использовать метод исключения. Рассмотрим пример.
Сульфат натрия Na2SO4 имеет в своем составе атом серы, заряд которого может принимать значения -2, +4 или +6. Какое значение выбрать? Первым делом определяем, что ион натрия имеет заряд +1. Кислород в подавляющем большинстве случаев имеет заряд –2. Составляем простое уравнение:
+1 × 2 + S + (–2) × 4 = 0
2 + S – 8 = 0
S = 8 − 2
S = 6
Таким образом, заряд серы в сульфате натрия равен +6.
Расстановка коэффициентов по схеме реакции
Теперь, когда вы знаете, как определять заряды атомов, вы можете расставлять коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях для их балансировки. Стандартное задание по химии: подобрать коэффициенты реакции при помощи метода электронного баланса. В этих заданиях вам нет нужды определять, какие вещества образуются на выходе реакции, так как результат уже известен. Например, определите пропорции в простой реакции:
Na + O2 → Na2O
Итак, определим заряд атомов. Так как натрий и кислород в левой части уравнения — простые вещества, то их заряд равен нулю. В оксиде натрия Na2O кислород имеет заряд -2, а натрий +1. Мы видим, что в левой части уравнения натрий имеет нулевой заряд, а в правой – положительный +1. То же самое с кислородом, который изменил степень окисления с нуля до -2. Запишем это «химическим» языком, указав в скобках заряды элементов:
Na(0) – 1e = Na(+1)
O(0) + 2e = O(–2)
Для балансировки реакции требуется уравновесить кислород и добавить коэффициент 2 к оксиду натрия. Получим реакцию:
Na + O2 → 2Na2O
Теперь у нас дисбаланс по натрию, уравновесим его при помощи коэффициента 4:
4Na + O2 → 2Na2O
Теперь количество атомов элементов совпадают с обеих сторон уравнения, следовательно, реакция сбалансирована. Все это мы проделали вручную, и это было несложно, так как реакция сама по себе элементарна. Но что делать, если требуется сбалансировать реакцию вида K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + I2 + H2O + K2SO4? Ответ прост: используйте калькулятор.
Калькулятор балансирования окислительно-восстановительных реакций
Наша программа позволяет автоматически расставить коэффициенты для самых распространенных химических реакций. Для этого вам необходимо вписать в поле программы реакцию или выбрать ее из раскрывающегося списка. Для решения выше представленной окислительно-восстановительной реакции вам достаточно выбрать ее из списка и нажать на кнопку «Рассчитать». Калькулятор мгновенно выдаст результат:
K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7H2O + 4K2SO4
Использование калькулятора поможет вам быстро сбалансировать наиболее сложные химические реакции. — + S
Несбалансированная Химическая реакция
Онлайн калькулятор для уравнивания(сбалансирования) несбалансированного окислительно-восстановительной химической реакции.
Описание окислительно-востановительной реакции
В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдаёт электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается. Причём любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных превращений — окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва одного от другого
Пример окислительно-востановительной реакции
Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах следующих окислительно-восстановительных реакций с участием металлов:
а) Ag + HNO3 → AgNO3 + NO + h3O
б) Ca +h3SO4 → CaSO4 + h3S + h3O
в) Be + HNO3 → Be(NO3)2 + NO + h3O
Составим электронный баланс для каждого элемента реакции окисления Ag + HNO3 → AgNO3 + NO + H2O.
Шаг 1. Подсчитаем степени окисления для каждого элемента, входящего в химическую реакцию.
Ag. Серебро изначально нейтрально, то есть имеет степень окисления ноль.
Для HNO3 определим степень окисления, как сумму степеней окисления каждого из элементов.
Степень окисления водорода +1, кислорода -2, следовательно, степень окисления азота равна:
0 — (+1) — (-2)*3 = +5
(в сумме, опять же, получим ноль, как и должно быть)
Теперь перейдем ко второй части
Для AgNO3 степень окисления серебра +1 кислорода -2, следовательно степень окисления азота равна:
0 — (+1) — (-2)*3 = +5
Для NO степень окисления кислорода -2, следовательно азота +2
Для H2O степень окисления водорода +1, кислорода -2
Шаг 2. Запишем уравнение в новом виде, с указанием степени окисления каждого из элементов, участвующих в химической реакции.
Ag0 + H+1N+5O-23 → Ag+1N+5O-23
Из полученного уравнения с указанными степенями окисления, мы видим несбалансированность по сумме положительных и отрицательных степеней окисленияотдельных элементов.
Шаг 3. Запишем их отдельно в виде электронного баланса — какой элемент и сколько теряет или приобретает электронов:
(Необходимо принять во внимание, что элементы, степень окисления которых не изменилась — в данном расчете не участвуют)
Ag0 — 1e = Ag+1
N+5 +3e = N+2
Серебро теряет один электрон, азот приобретает три. Таким образом, мы видим, что для балансировки нужно применить коэффициент 3 для серебра и 1 для азота.
Шаг 4. Теперь на основании полученного коэффициента «3» для серебра, начинаем балансировать все уравнение с учетом количества атомов, участвующих в химической реакции.
- В первоначальном уравнении перед Ag ставим тройку, что потребует такого же коэффициента перед AgNO3
- Теперь у нас возник дисбаланс по количеству атомов азота. В правой части их четыре, в левой — один. Поэтому ставим перед HNO3 коэффициент 4
- Теперь остается уравнять 4 атома водорода слева и два — справа. Решаем это путем применения коэффииента 2 перед H
Ответ: 3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O
Пример «б»Составим электронный баланс для каждого элемента реакции окисления Ca +H2SO4 → CaSO4 + H2S + H2O
Для H2SO4 степень окисления водорода +1 кислорода -2 откуда степень окисления серы 0 — (+1)*2 — (-2)*4 = +6
Для CaSO4 степень окисления кальция равна +2 кислорода -2 откуда степень окисления серы 0 — (+2) — (-2)*4 = +6
Для H2S степень окисления водорода +1, соответственно серы -2
Ca0 +H+12S+6O-24 → Ca+2S+6O-24 + H+12S-2 + H+12O-2
Ca0 — 2e = Ca+2 (коэффициент 4)
S+6 + 8e = S-2
4Ca + 5H2SO4 = 4CaSO4 + H2S + 4H2O
Пример «в»Составим электронный баланс для каждого элемента реакции окисления Be + HNO3 → Be(NO3)2 + NO + H2O
HNO3 см. выше
Для Be(NO3)2 степень окисления бериллия +2, кислорода -2, откуда степень окисления азота ( 0 — (+2) — (-2)*3*2 ) / 2 = +5
NO см. выше
H2O см. выше
Be0 + H+1N+5O-23 → Be+2(N+5O-23)2 + N+2O-2 + H+12O-2
Be0 — 2e = Be+2 (коэффициент 3)
N+5 +3e = N+2 (коэффициент 2)
3Be + 8HNO3 → 3Be(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Онлайн-калькулятор балансировки окислительно-восстановительных реакций
Реакция, в которой восстановитель теряет электроны при окислении, а окислитель приобретает электроны при восстановлении, называется окислительно-восстановительной реакцией. С помощью этого калькулятора можно сбалансировать несбалансированную окислительно-восстановительную реакцию.
Калькулятор уравновешивающих окислительно-восстановительных реакций
Несбалансированная химическая реакция 9- + С]
Окислительно-восстановительная реакция — это химическая реакция, в которой окисление и восстановление происходят одновременно, а вещество, приобретающее электроны, называется окислителем.
Таблица общих ионов
Положительные ионы
Валентность 1 | Валентность 2 | Валентность 3 | |||
---|---|---|---|---|---|
Литий | Ли + | Магний | мг 2+ | Алюминий | Ал 3+ |
Натрий | Нет + | Кальций | Са 2+ | Железо III | Fe 3+ |
К + | Стронций | Ср 2+ | Хром | Кр 3+ | |
Серебро | Аг + | Барий | Ба 2+ | ||
Гидроний | Н 3 О + | Медь II | Медь 2+ | ||
Водород | Н + | Свинец II | Pb 2+ | ||
Аммоний | НХ 4 + | Цинк | Цинк 2+ | ||
Медь + | Марганец II | Мн 2+ | |||
Меркурий I | рт. ст. + | Железо II | Fe 2+ | ||
Олово II | Сн 2+ |
Отрицательные ионы
Валентность 1 | Валентность 2 | Валентность 3 | |||
---|---|---|---|---|---|
Фтор | Ф – | Оксид | О 2- | Фосфат | Заказ на поставку 4 3- |
Хлорид | Класс – | Сульфид | С 2- | ||
Бромид | Бр – | Карбонат | СО 3 2- | ||
Йодид | I – | Сульфат | СО 4 2- | ||
Гидроксид | ОХ – | Сульфит | СО 3 2- | ||
Нитрат | № 3 – | Дихромат | Cr 2 O 7 2- | ||
Бикарбонат | ОХС 3 – | Хромат | CrO 4 2- | ||
Бисульфат | HSO 3 – | Оксалат | С 2 О 4 2- | ||
Нитрит | № 2 – | Тиосульфат | С 2 О 3 2- | ||
Хлорат | ClO 3 | Тетратионат | С 4 О 6 2- | ||
Перманганат | MnO 4 – | Моногидрофосфат | ГПО 4 2- | ||
Гипохлорит | ОСl – | ||||
Дигидрофосфат | Ч 2 ЗП 4 – |
Пример: 1
БАЛЕКТЫ ДАНСКАЯ ОКРУДЕНИЯ Реакция:
H 2 + + O 2 2- -> H 2 4001134. 3 4001134. 349.11134. 349.11134. 349. 34. 34. 34 4001134. выше, у нас есть 2 водорода (H) с общим зарядом +1 [См. заряды элементов в таблице выше] и 2 кислорода (O) с общим зарядом -2 на LHS и 2 водорода (H) с общим зарядом заряд +2 и только 1 кислород (O) при общем заряде -2 на R.H.S. Следовательно, при неравном числе зарядов молекул кислорода химическое уравнение называется несбалансированным.
Как сбалансировать несбалансированное химическое уравнение?
Здесь мы узнаем, как сбалансировать приведенное выше несбалансированное уравнение, используя метод полуреакции с пошаговой процедурой.
,
H +1 2 +O -2 2 -> H +1 2 o -2
. прибавляем 2 перед произведением по правой сторонеПолучаем,
H +1 2 +O -2 2 -> (2) H +1 2 O -2
Теперь мы имеем 2 кислоты с 2 кислотами. общий заряд -2, но 4 водорода с общим зарядом +4 на правой стороне.
Чтобы сбалансировать то же самое, мы добавляем еще 2 перед Водородом на L.H.S. H +1 2 O -2
Теперь уравнение уравновешивается 4 атомами водорода (H) с общим зарядом +4 и 4 атомами кислорода с общим зарядом -4 с обеих сторон.
Пример: 2
Cr +3 + Cl -1 = Cr +3 + Cl -1 2 Cr
4 общий заряд +3 [См. заряды элементов в таблице выше] и 1 хлорид (Cl) с общим зарядом -1 на LHS и 1 хром (Cr) с общим зарядом +3 и только 2 хлорида (Cl) с суммарным зарядом -1 на R.H.S. Следовательно, при неравном числе зарядов молекул кислорода химическое уравнение называют неуравновешенным.
Как сбалансировать несбалансированное химическое уравнение?
Давайте узнаем здесь, как сбалансировать приведенное выше несбалансированное уравнение с помощью пошаговой процедуры.
Дано:
CR +3 + CL -1 = CR +3 + CL -1 2
, чтобы балансировать не неизменные хлоридные моликулы, мы добавим 2 в передней части 2 Вс. хлорид на L.H.S.
Cr +3 + (2)Cl -1 = Cr +3 + Cl -1 2
Теперь уравнение уравновешивается двумя хлоридами (Cl) с общим зарядом -2 и 3 хромами с общим зарядом +3 с обеих сторон.
Так уравновешиваются окислительно-восстановительные уравнения.
человек считают эту статью полезной. А вы?
Калькулятор окислительно-восстановительных реакций | Калькулятор балансировки окислительно-восстановительных реакций
Асма Рахил
Последнее обновление 27 января – 2023Химик по профессии и исследователь.
Что такое калькулятор окислительно-восстановительных реакций?
Окислительно-восстановительные реакции — это реакции, в которых процессы окисления и восстановления протекают параллельно. Поэтому мы также назвали их окислительно-восстановительными реакциями.
Поскольку процесс окисления-восстановления включает в себя добавление и удаление атомов и зарядов, написать сбалансированное химическое уравнение для таких реакций является довольно сложной задачей.
Но благодаря калькулятору окислительно-восстановительных реакций, который позволяет студентам и исследователям сбалансировать сложное окислительно-восстановительное уравнение всего за секунду.
Окислительно-восстановительный калькулятор — это бесплатный онлайн-инструмент. Там нет подписки или скрытых платежей для многократного расчета. Калькулятор уравновешивающих окислительно-восстановительных реакций показывает, является ли реакция на самом деле окислительно-восстановительной реакцией или нет.
Точно так же он уравновешивает количество зарядов, ионов и атомов в обеих частях уравнения, чтобы вам было легче понять реакцию.
Вам просто нужно ввести уравнение, и калькулятор покажет реакции окисления и восстановления отдельно. Таким образом, процесс вычислений упрощается и ускоряется.
Связанный: Узнайте больше о химических реакциях и их различных типах.
Как работает калькулятор окислительно-восстановительных реакций?
Этот калькулятор уравнения окислительно-восстановительного потенциала использует ионно-электронный метод, также известный как метод полуреакции.
Уравнение, которое вы вставляете в соответствующую строку, разделено на две части. Одна из этих двух частей показывает уравнение реакции окисления, а другая часть показывает химическое уравнение окислительно-восстановительной реакции.
После разделения уравнения на две части оба уравнения уравновешиваются по отдельности путем добавления или удаления недостающих или лишних зарядов и атомов соответственно.
В конце концов, обе эти сбалансированные полуреакции снова объединяются в виде одного уравнения, чтобы получить должным образом сбалансированное уравнение окисления-восстановления. Вы также можете получить пользу, используя калькулятор степени окисления или калькулятор молекулярной массы.
Из-за этого многие специалисты называют его также калькулятором половинной реакции. Вы можете найти наш онлайн-инструмент по любому популярному названию. Вам просто нужно выполнить поиск в Google, и он перечислит наш инструмент, чтобы вы могли легко щелкнуть и использовать его.
Связанный: Узнайте о реакции синтеза и общих уравнениях для эндотермических реакций.
Как пользоваться калькулятором окислительно-восстановительных реакций?
Этот калькулятор окислительно-восстановительных реакций, несомненно, может сбалансировать любое простое и сложное окислительно-восстановительное уравнение менее чем за минуту. Однако это возможно только в том случае, если вы напишете свое уравнение в строке, следуя некоторым основным правилам, таким как следующие:
- Этот балансировщик окислительно-восстановительного уравнения не считает пробелы, поскольку они совершенно не имеют значения. Например, если вы наберете Fe(CN) 6 , что будет равно Fe(CN) 6
- Не нужно вводить обвинения в виде подчиненных. Просто вставьте заряд в уравнение как есть. Например, для Mn2 + , Mn 2++ или Hg 2×2+ можно написать Mn2+, Mn2++ или Hg2×2+ .
- Вы можете использовать любые скобки и круглые скобки, чтобы не ошибиться при вводе формулы комплекса металлов. Например, если вы пишете [Fe2(SO4)3] , балансировщик окислительно-восстановительных реакций обнаружит это.
- Чтобы отличить левую часть реакции от правой, вы можете использовать такие знаки, как «- — >» или «=» вместо символа уравнения.
- Вы должны правильно ввести химический символ каждого элемента, входящего в состав соединения, соблюдая прописные и строчные буквы. Если вы пишете химическую формулу полностью с заглавной буквы, например, NAOH или FESO4 , калькулятор окислительно-восстановительного потенциала не идентифицирует соединение.
- После ввода несбалансированного окислительно-восстановительного химического уравнения выберите среду, в которой протекает реакция; кислой или основной, поэтому калькулятор окислительно-восстановительной реакции баланса может решить ваше уравнение соответствующим образом.
Связанный: Также узнайте, как шаг за шагом найти процент выхода химической реакции и как определить теплоту сгорания в органической химии.
Калькулятор процентного состава — еще один онлайн-калькулятор, который может быть очень полезен для обучения и практики.
Как сбалансировать окислительно-восстановительную реакцию?
Помимо использования калькулятора балансировки окислительно-восстановительных реакций, вы также можете изучить ручной способ балансировки окислительно-восстановительных реакций. Ниже приведены шаги для изучения:
Шаг 1: Напишите несбалансированное химическое уравнение
Прежде всего, запишите несбалансированное химическое уравнение и разделите его на две части. Для этих целей следуйте рекомендациям
- . Присвойте степень окисления или номер каждому атому. Если даже степень окисления атома равна нулю с обеих сторон, запишите ее как ноль.
- После этого определите окислительно-восстановительные пары (атом, который восстанавливается в уравнении в левой части, чтобы окислить другой атом в правой части).
- В конце запишите окислительно-восстановительную пару в наборе полуреакций.
Связанный: Узнайте о реакциях замещения металлов и реакции натрия с хлоридом.
Шаг 2: Балансировка каждого атома
Следующий шаг – балансировка каждого атома в обеих полуреакциях. При балансировке помните об этих общих правилах
- Сбалансируйте все атомы, кроме кислорода и водорода.
- Попробуйте сбалансировать количество атомов кислорода с обеих сторон молекулами воды.
- Чтобы сбалансировать атомы водорода, используйте ионы H+.
- Если реакция протекает в щелочной среде, вставьте ион гидроксила на каждый ион водорода с обеих сторон.
Связанный: Пошаговое руководство по определению химических факторов и коэффициентов пересчета.
Этап 3: Баланс электронов
После балансировки количества атомов с обеих сторон пришло время сбалансировать количество электронов. Запишите, где электрон присоединился к соединению, и запишите это как потерю электрона на другой стороне полуреакции.
Шаг 4: Упростите уравнение
Сложите вместе обе полуреакции и исключите одинаковые атомы и ионы, чтобы упростить уравнение. Калькулятор балансировки химических уравнений с шагами может помочь сбалансировать и упростить уравнение онлайн. В конце проверьте еще раз, уравновешено ли количество зарядов и элементов с обеих сторон или нет.
Другие полезные калькуляторы
Этот веб-сайт также предлагает другие онлайн-инструменты, связанные с химией, такие как:
- Калькулятор процента выхода: Этот инструмент поможет вам найти процент выхода в Интернете.
- Калькулятор теоретической массы: этот инструмент поможет вам найти теоретический выход онлайн.
Leave A Comment