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半對策方法:算法

許多化學過程伴隨著形成反應性化合物的原子氧化程度的變化。 編寫氧化還原反應的方程往往伴隨著每種物質配方之前的係數排列困難。 為了這些目的,開發了與電荷分佈的電子或電子離子平衡相關的技術。 文中詳細描述了構建方程的第二種方法。

半反應方法,精華

也稱為係數因子分佈的電子 - 離子平衡。 一種方法是基於在具有不同的氫指數值的溶解介質中陰離子或陽離子之間交換帶負電荷的顆粒。

在氧化和還原電解質的反應中,負電荷或正電荷的離子參與。 基於半反應方法的分子離子型方程清楚地表明了任何方法的實質。

為了形成平衡,使用強連接電解質的特殊名稱作為離子顆粒,弱化合物,氣體和沈淀物以未分離的分子的形式。 在該方案的組成中,必須表示氧化度變化的顆粒。 為了確定天平中的溶解介質指定為酸(H + ),鹼性(OH - )和中性(H 2 O)條件。

為什麼用?

在OVR中,半反應方法的目的是為了氧化還原過程單獨地寫出離子方程。 最後的平衡將是他們的總結。

執行階段

半反應方法具有自己的寫作特點。 該算法包括以下步驟:

- 首先要做的是記下所有反應物的公式。 例如:

H 2 S + KMnO 4 + HCl

- 從化學的觀點出發,建立每一個組分過程的功能。 在該反應中,KMnO 4作為氧化劑,H 2 S是還原劑,HCl決定酸性介質。

- 第三步是記下一系列具有強電解電位的式離子反應化合物,其原子被觀察到改變其氧化度。 在這種相互作用中,MnO 4用作氧化劑,H 2 S是還原劑,H +或氧鎓陽離子H 3 O +決定酸性介質。 氣體,固體或弱電解化合物整體用分子式表示。

了解原始組分,嘗試確定哪種氧化還原劑將分別具有還原和氧化形式。 有時候,最終的物質已經被設置在條件下,這有利於工作。 在下列等式中,表明H 2 S(硫化氫)與S(硫)和MnO 4陰離子向Mn 2+陽離子的轉變。

為了平衡左右部分中的原子粒子,將氫陽離子H +或分子水加入到酸性介質中。 向鹼性溶液中加入氫氧根離子OH -或H 2 O。

MnO 4 - →Mn 2+

在溶液中,錳酸根離子的氧原子與H +一起由水分子形成。 為了均衡元素的數量,方程式寫為:8H + MnO 4 - →4H 2 O + Mn 2+

然後進行電氣平衡。 要做到這一點,考慮在左邊區域的總費用,結果是+7,然後在右邊,它是+2。 為了平衡該過程,將五種負性顆粒加入到原料中:8H + MnO 4 - + 5e - →4H 2 O + Mn 2+ 。 獲得半反應恢復。

現在,氧化過程遵循原子數。 為此,向右側加入氫陽離子:H 2 S→2H + + S.

電荷均衡後:H 2 S -2e - →2H + + S.可以看出,從初始化合物中取出兩個負極。 它證明了氧化過程的一半反應。

在列中記錄兩個方程,並均衡給定和接收的費用。 通過確定最小倍數的規則,我們選擇每個半反應自己的因子。 氧化和還原方程乘以它。

現在可以通過將左右兩側相互添加並減少電子粒子的數量來總結兩種天平。

8H + + MnO 4 - + 5e - →4H 2 O + Mn 2+ | 2

H 2 S -2e - →2H + + S | 5

16H + + 2MnO 4 - + 5H 2 S→8H 2 O + 2Mn 2+ + 10H + + 5S

在所得式中,H +可以減少10:6H + + 2MnO 4 - + 5H 2 S→8H 2 O + 2Mn 2+ + 5S。

我們通過計算箭頭前後的氧原子數目(即8)來檢查離子平衡的組成的正確性。還需要比較天平的最終和初始部分的電荷:(+6)+(-2)= +4。 如果一切都一樣,那麼它是正確編譯的。

半反應方法結束於從離子記錄到分子方程的轉變。 對於天平左側的每個陰離子和陽離子顆粒,選擇與電荷相反的離子。 然後將它們轉移到右側,數量相同。 現在離子可以組合成整個分子。

6H + + 2MnO 4 - + 5H 2 S→8H 2 O + 2Mn 2+ + 5S

6Cl - + 2K + →6Cl - + 2K +

H 2 S + KMnO 4 + 6HCl→8H 2 O + 2 MnCl 2 + 5S + 2KCl。

應用算法減少寫入分子方程的半反應方法,可以連同寫入電子式平衡。

氧化劑的測定

這個角色屬於接受帶負電荷的電子的離子,原子或分子粒子。 氧化物質在反應中經歷恢復。 它們有電子缺陷,可以很容易地補充。 這些方法包括氧化還原半反應。

並非所有物質都具有附著電子的能力。 強氧化試劑包括:

  • 鹵代表;
  • 酸性硝酸,硒和硫酸;
  • 高錳酸鉀,重鉻酸鹽,錳酸鹽,鉻酸鹽;
  • 錳和鉛四價氧化物;
  • 銀和金是離子的;
  • 氧氣化合物;
  • 銅二價和銀一價氧化物;
  • 含氯鹽組分;
  • 皇家伏特加酒
  • 過氧化氫。

還原劑的測定

這種作用屬於產生負電荷的離子,原子或分子粒子。 在反應中,當電子分裂時,還原物質會發生氧化作用。

修復屬性有 :

  • 許多金屬的代表;
  • 四價化合物和硫化氫的硫;
  • 鹵化酸;
  • 鐵,鉻和錳硫酸鹽;
  • 錫二價氯;
  • 含氮試劑如 硝酸, 二價氧化物,氨和肼;
  • 天然碳及其氧化物是二價的;
  • 氫分子;
  • 酸性磷。

電子離子法的優點

為了編寫氧化還原反應,半反應方法比電子物質的平衡更頻繁地使用。

這是由於優點 電子離子法

  1. 在撰寫本文時,方程式考慮了溶液中存在的真實離子和化合物。
  2. 您最初可能沒有關於所得物質的信息,它們將在最後階段確定。
  3. 關於氧化度的數據並不總是必需的。
  4. 由於該方法,可以找出參與半反應的電子的數量,因為溶液的氫指數改變。
  5. 通過離子物質的簡化方程,研究了該方法的特性和所得物質的結構。

在酸性溶液中的半反應

計算過量氫離子符合基本算法。 在酸性介質中半反應的方法開始於記錄任何方法的成分。 然後它們以離子形式的方程式的形式表達,遵守原子和電子電荷的平衡。 氧化和還原性的過程分別記錄。

為了使反應方向上的 原子氧 與其過量相等,加入氫陽離子。 H +的量應足以獲得分子水。 在缺氧的一面歸因於H 2 O.

然後平衡氫原子和電子。

用係數匯總箭頭前後方程的部分。

減少相同的離子和分子。 對於已經記錄的試劑,在總方程中進行缺失的陰離子和陽離子物質的添加。 他們的號碼在箭頭之前和之後應該重合。

當寫入分子形式的現成表達時,OVR方程(半反應方法)被認為是滿足的。 每個組件必須具有一定的乘數。

酸性介質的例子

亞硝酸鈉 與氯酸的相互作用導致硝酸鈉和鹽酸的產生。 為了排列係數,採用半反應法,書寫方程的例子與酸性介質相關聯。

NaNO 2 + HClO 3 →NaNO 3 + HCl

ClO 3 - + 6H + + 6e - →3H 2 O + Cl - | 1

NO 2 - + H 2 O - 2e - →NO 3 - + 2H + | 3

ClO 3 - + 6H + + 3H 2 O + 3NO 2 - →3H 2 O + Cl - + 3NO 3 - + 6H +

ClO 3 - + 3NO 2 - →Cl - + 3NO 3 -

3Na + + H + →3Na + + H +

3NaNO 2 + HClO 3 →3NaNO 3 + HCl。

在此過程中,硝酸鈉由亞硝酸鹽得到,鹽酸由氯酸形成。 氮的氧化度從+3到+5變化,氯+5的電荷變為-1。 兩種產品不會形成沉澱。

鹼性介質半反應

用過量的氫氧根離子進行計算對應於酸性溶液的計算。 在鹼性介質中半反應的方法也從離子方程形式的方法的組成部分的表達開始。 在對準原子氧數量期間觀察到差異。 因此,將分子水與其過量加入到反應中,並將氫氧根陰離子加入到相對的部分。

H 2 O分子前面的係數顯示箭頭之後和之後的氧氣量的差異,而對於OH離子,氧氣的數量增加了一倍。 在氧化過程中,作為還原劑的試劑使O原子遠離羥基陰離子。

半反應方法以算法的其餘步驟結束,其與具有酸過量的方法一致。 最終結果是分子類型的方程式。

鹼性介質的實例

當碘與氫氧化鈉混合時,形成碘化鈉和碘酸鹽水分子。 為了獲得該過程的平衡,使用半反應方法。 鹼性溶液的實例有它們自己的與原子氧均衡有關的特徵。

NaOH + I 2 →NaI + NaIO 3 + H 2 O

I + e - →I - | 5

6OH - + I - 5e - →I - + 3H 2 O + IO 3 - | 1

I + 5I + 6OH - →3H 2 O + 5 I - + IO 3 -

6Na + →Na + + 5Na +

6NaOH + 3I2→5NaI + NaIO3 + 3H2O。

反應的結果是分子碘的紫染色消失。 隨著碘化物和碘酸鈉的形成,該元素的氧化程度從0變化到-1和+5。

中性介質中的反應

通常,這些是在鹽形成弱酸性(氫指數為6〜7)或微鹼性溶液(pH為7〜8)的水解過程中發生的過程。

中性培養基中半反應的方法記錄在幾種變體中。

第一種方法不考慮鹽水解。 介質被認為是中性的,分子水歸因於箭頭的左邊。 在這種情況下,一半反應為酸性,另一半為鹼性反應。

第二種方法適用於可以設定氫指數的近似值的方法。 然後在鹼性或酸性溶液中考慮離子電子法的反應。

中性介質的例子

當硫化氫與重鉻酸鈉在水中混合時,得到三價氫氧化物的硫,鈉和鉻的沉澱物。 這是中性溶液的典型反應。

Na 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + H 2 O→NaOH + S + Cr(OH) 3

H 2 S - 2e - →S + H + | 3

7H 2 O + Cr 2 O 7 2- + 6e - →8OH - + 2Cr(OH) 3 | 1

7H 2 O + 3H 2 S + Cr 2 O 7 2- →3H + + 3S + 2Cr(OH) 3 + 8OH - 。 氫陽離子和氫氧根陰離子合併形成6個水分子。 它們可以在右側和左側部分移除,在箭頭前面留下多餘的物體。

H 2 O + 3H 2 S + Cr 2 O 7 2- →3S + 2 Cr(OH) 3 + 2OH -

2Na + →2Na +

Na 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + H 2 O→2NaOH + 3S + 2Cr(OH) 3

在反應結束時,在氫氧化鈉的鹼性溶液中由藍色和黃色硫的氫氧化鉻形成沉澱。 元素S與-2的氧化度變為0,+6的鉻電荷變為+3。

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