bg‑gold

Bilans elektronowy

Metoda ta polega na odszukaniu w reakcji chemicznej pierwiastków,których atomy zmieniają swój stopień utlenienia. Przy tworzeniu schematu reakcji utlenienia‑redukcji trzeba znaleźć i wykorzystać wyłącznie te atomy, które właśnie zmieniają swój stopień utlenienia. Rozważmy reakcję spalania magnezu w tlenie.

Mg+O2MgO

W przypadku powyższej reakcji zachodzi utlenienie magnezu na +II stopień utlenienia oraz redukcja tlenu cząsteczkowego na -II stopień utlenienia.

Mg0Mg  II+2 e-            reakcja utlenienia 
O0+2 e-O-II                  reakcja redukcji

W celu zbilansowania reakcji, należy proces utlenienia magnezu i redukcji tlenu pomnożyć przez 2, aby liczba elektronów biorących udział w obu procesach była taka sama, a liczba atomów tlenu była zgodna z powyższą reakcji. Sumaryczna reakcja powinna być zapisana następująco:

2 Mg+O22 MgO
bg‑gold

Bilans elektronowo‑jonowy

Bilans elektronowo‑jonowy stosuje się do celu zbilansowania równań reakcji zapisanych w formie jonowej skróconej. W celu zbilansowania równania tą metodą, należy posłużyć się jonami w reakcjach połówkowych, które po zsumowaniu powinny tworzyć pełne równanie reakcji redoks w formie jonowej skróconej. Rozważmy następującą reakcję:

Br2+SO32+H2OBr+SO42+H3O+
R14UV9LGNmGCg
Krok 1. Ustal, które drobiny biorą udział w reakcji utlenienia i redukcji.

Jon bromkowy przechodzi z -I stopnia utlenienia na 0 stopień utlenienia.
Atom siarki z +VI stopnia utlenienia przechodzi na +IV stopień utlenienia., Krok 2. Ułóż równania połówkowe reakcji, nie uwzględniając elektronów biorących udział w reakcji.

reakcja utlenienia:
B r indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, strzałka w prawo, B r indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego

reakcja redukcji:
S O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwa, minus, koniec indeksu górnego, strzałka w prawo, S O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwa, minus, koniec indeksu górnego
bg‑gold

Pamiętaj!

  1. W przypadku korzystania z bilansu elektronowo‑jonowego w zapisie procesów połówkowych, nie zapisujemy tylko symbolu pierwiastka, którego atom zmienia swój stopień utlenienia, a całe indywiduum (jon), w którym dany atom się znajduje.

  2. W celu uzgodnienia liczby atomów wodoru i tlenu, należy przeanalizować, w jakim środowisku dana reakcja zachodzi:

    • środowisko zasadowe – tam, gdzie brakuje atomów tlenu, dopisujemy cząsteczkę H 2 O , następnie OH po drugiej stronie procesu, w celu zbilansowania równania.

    • środowisko kwasowe – tam, gdzie brakuje atomów tlenu, dopisujemy cząsteczkę H 2 O , następnie dodajemy po drugiej stronie procesu jony H 3 O + .

  3. Uwzględniamy liczbę elektronów tak, aby ładunki w równaniach połówkowych się zgadzały. Jeżeli tak nie jest, oznacza to, że zostały wybrane złe indywidua chemiczne, które ulegają reakcji.

  4. Mnożymy procesy połówkowe, tak aby liczba elektronów w procesie połówkowym utleniania i redukcji była taka sama.

  5. Dodajemy procesy połówkowe stronami i sprawdzamy, czy ładunki oraz masy substratów i produktów są takie same po obu stronach procesu.

Polecenie 1

Zapoznaj się z filmem samouczkiem, spróbuj rozwiązać samodzielnie zawarte w nim zadania, a następnie odpowiedz na poniższe pytania.

ReFyEhBNOtw0Q1
Film wyjaśniający zagadnienie bilansu elektronowo-jonowego i metod uzgadniania równań utleniania i redukcji.
RH1gLzP3j1o96
Ćwiczenie 1
Uszereguj w następującej po sobie kolejności etapy bilansu elektrono‑jonowego. Elementy do uszeregowania: 1. Bilans atomów metali i atomów niemetali innych niż atomy tlenu i wodoru., 2. Bilans ładunku za pomocą elektronów e-., 3. Bilans atomów wodoru za pomocą jonów H+., 4. Bilans atomów tlenu za pomocą cząsteczek H2O., 5. Zgodność równań połówkowych ze środowiskiem reakcji., 6. Identyfikacja indywiduów biorących udział w reakcji redoks.
1
Ćwiczenie 2

W podanym równaniu reakcji dobierz współczynniki metodą bilansu jonowo‑elektronowego, wskaż utleniacz i reduktor, a także utlenianie i redukcję.

W podanym równaniu reakcji dobierz współczynniki metodą bilansu jonowo‑elektronowego oraz wskaż wszystkie poprawne zdania w zadaniu poniżej.

RIBWS1V40Qpiq
sześć e indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, plus, czternaście H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, O indeks górny, plus, koniec indeksu górnego, plus, C r indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, indeks dolny, siedem, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwa, minus, koniec indeksu górnego, strzałka w prawo, dwa C r indeks górny, trzy, plus, koniec indeksu górnego, plus, dwadzieścia jeden H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, równanie mnożymy obustronnie przezTu uzupełnij
R1M2EEjBqzgw5
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1cPDtQQydxUx
Wskaż wszystkie poprawne zdania dotyczące przemiany: C r indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, indeks dolny, siedem, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwa, minus, koniec indeksu górnego, plus, C l indeks górny, minus, koniec indeksu górnego, strzałka w prawo, C r indeks górny, trzy, plus, koniec indeksu górnego, plus, C l indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego. Możliwe odpowiedzi: 1. Chrom i chlor zmieniają swoje stopnie utlenienia., 2. Anion chlorkowy w przemianie pełni rolę reduktora., 3. Stopień utlenienia chloru w cząsteczce C l indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego wynosi 0., 4. Stopień utlenienia chromu w C r indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, indeks dolny, siedem, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwa, minus, koniec indeksu górnego wynosi +VII.
bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.