Метод электронно-ионного баланса

Метод электронно-ионного баланса применим к окильтельно-восстановительным реакциям, протекающих в водных растворах. Он основан на составлении электронно-ионных балансов двух полуреакций: для одной – процесса окисления и другой – процесса восстановления. Затем проводится суммирование обоих полуреакций, в результате которого получается общее ионно-молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции. При этом сильные электролиты записываются в виде ионов; слабые электролиты, неэлектролиты, газы, труднорастворимые вещества – в виде молекул. Сумма электрических зарядов в левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов в правой части.

Применим элетронно-ионный баланс для составления окислительно-восстановительной реакции:

KNO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ ® KNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂O

Найдем коэффициенты в окислительно-восстановительной реакции. В первой полуреакции восстановитель – нитрит-ион NO₂^- переходит в нитрат-ион NO₃^-, принимая один атом кислорода от молекулы воды:

NO₂^- + H₂O ® NO₃^- + 2H⁺

Уравнивая число зарядов, получаем:

NO₂^- + H₂O - 2e^- ® NO₃^-+ 2H⁺

Во второй полуреакции окислитель – ион Cr₂O₇^2- переходит в ион Cr³⁺, то есть 7 атомов кислорода в кислой среде связываются с 14 ионами водорода с образованием воды:

Сr₂O₇^2- +14H⁺ ® 2Cr³⁺ + 7H₂O

Уравняв число зарядов, получаем: Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^- ® 2Cr³⁺ + 7H₂O

Составляем суммарное ионно-молекулярное уравнение реакции:

NO₂^- + H₂O – 2e^- ® NO₃^- + 2H⁺ 3

Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 6e^- ® 2Cr³⁺ + 7H₂O 1

3NO₂^- + 3H₂O + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ ® 4NO₃^- + 6H⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O

Сократив одинаковое число ионов водорода и молекул воды в правой и левой частях уравнения, получаем:

3NO₂^- + Cr₂O₇^2- + 8H⁺ ® 3NO₃^- + 2Cr³⁺ + 4H₂O

Прибавляя одинаковое число ионов к левой и правой частям

3K⁺ + 2K⁺ + 4SO₄^2- ® 3K⁺ + 3SO₄^2- + 2K⁺ + SO₄^2-, получаем уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной форме:

3KNO₃ + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ ® 3KNO₃ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 4H₂O

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: