Химия

Сущность электронного баланса

 

При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций следует учесть, что число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, принятых окислителем. Должен соблюдаться электронный баланс.

 

 

Пример использования метода электронного баланса

 

 

В качестве примера рассмотрим реакцию соляной кислоты с перманганатом калия.

 

Запишем схему данной реакции, зная, что продуктами реакции являются хлорид калия, хлорид марганца, хлор и вода:

HCl + KMnO₄ → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Расставить коэффициенты в схеме такой реакции методом подбора достаточно сложно. В таком случае используют метод электронного баланса.

Дальше необходимо расставить значения степеней окисления химических элементов и определить, у каких элементов степень окисления изменилась:

+1-1  +1 +7-2      +1-1    +2 -1        0     +1 -2

HCl + KMnO₄ → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Степени окисления поменяли марганец и хлор.

Записываем схемы процессов окисления и восстановления:

 +7             +2

Mn +5e = Mn

  -1               0

2Cl – 2e = Cl₂

(Как правило, простое вещество в полуреакциях окисления или восстановления записывают в молекулярном виде – в данном случае Cl₂. Тогда в левой части полуреакции должно быть два атома хлора. Один атом хлора теряет один электрон, а два атома – два электрона.)

Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, домножим первую полуреакцию на 2, а вторую – на 5.

 +7             +2

Mn +5e = Mn       2     окислитель, восстанавливается

 -1                0

2Cl – 2e = Cl₂      5        восстановитель, окисляется

Получаем:

  +7                  +2

2Mn +10e = 2Mn      

    -1                    0

10Cl – 10e = 5Cl₂     

Полученные коэффициенты ставим перед соответствующими формулами в правой части уравнения:

HCl + KMnO₄ → KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + H₂O

Теперь находим коэффициенты для формул всех остальных веществ:

16HCl + 2KMnO₄ = 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

Получили уравнение реакции.

 

Список рекомендованной литературы

1. Микитюк А. Д. Сборник задач и упражнений по химии. 8-11 классы / А. Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009 (с. 68-71).
2. Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007 (§22).
3. Рудзитис Г. Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009 (§5).
4. Химия. 8-11 классы: тренинги и тесты с ответами по теме «Окислительно-восстановительные реакции» / авт.-сост. Т. М. Солдатова. – Волгоград: Учитель, 2007 (с. 12-20).
5. Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008 (с. 55).
6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В. А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003 (с. 70-77).

 

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник)
2. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (интерактивные задачи по теме) (Источник)
3. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник)

 

Домашнее задание

1. № 10.46 из «Сборника задач и упражнений по химии для средней школы» И. Г. Хомченко, 2-е изд., 2008 г.
2. №№ 7.17, 7.26 из сборника задач и упражнений по химии (8-11 классы), автор - А. Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009.