HodTari.com

Sådan balancerer oxidationsreaktioner

Ox Reduktion (Reduktion / Oxidation) reaktion opstår, når en af ​​reaktanterne reduceres og den anden oxideres. Disse processer henviser til overførsel af elektroner mellem elementer eller forbindelser og er angivet ved Nox-værdien (oxidationsnummer). Derudover oxideres et atom, når NOx stiger og falder, når antallet falder. Oxeduktionsreaktioner er afgørende for livets grundlæggende funktioner, såsom fotosyntese og respiration. Balancering af dem indebærer et par trin i forhold til afbalancere en fælles kemisk ligning

. Det vigtigste skridt er at identificere, hvorvidt en sådan reaktion sker eller ej.

trin

Del 1
Identifikation af en oxidationsreaktion

Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 1
1
Undersøg Nox beregningsreglerne. Oxidationsnummeret af en art (hvert element i ligningen) repræsenterer mængden af ​​elektroner, som kan modtages, tabes eller deles med et andet element under bindingsprocessen. Der er syv regler, der hjælper med at bestemme denne værdi. Følg dem i nedenstående rækkefølge, og hvis to konflikter skal du bruge den første til at foretage henvendelsen.
  • Regel nr. 1: Hvert enkelt atom har Nox lig med nul. For eksempel: Au = 0. Cl2 har også Nox lig med nul, når det kombineres med et andet element.
  • Regel nr. 2: Den samlede NOx for alle atomer i en neutral art er nul - i en ion er den igen lig med ionladningen. Molekylens nul skal være null, men antallet af hvert element i det pågældende molekyle behøver heller ikke være. For eksempel: H2Den har Nox = 0, men hvert hydrogenatom har en NOx på +1, mens oxygenatomet har -2. Ca-ionet2+ har en Nox på +2.
  • Regel nr. 3: For forbindelser har metallerne i gruppe 1 Nox = + 1- dem i gruppe 2, +2.
  • Regel nr. 4: Nøgen af ​​fluor svarer til -1, når elementet er i en kemisk forbindelse.
  • Regel nr. 5: Nitrogen er lig med +1, når elementet er i en kemisk forbindelse.
  • Regel nr. 6: Oxygen Nox er lig med -2, når elementet er i en kemisk forbindelse.
  • Regel nr. 7: I forbindelser med to elementer, hvor mindst et er et metal, har de tilhørende gruppe 15 Nox = -3- til gruppe 16, svarende til -2- dem, der tilhører gruppe 17, lig med -1 .
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 2
    2
    Adskil reaktionen i to halvreaktioner. Selvom i teorien er halvreaktionerne stadig reaktioner, Du kan adskille en komplet reaktion i to halvdele for at afgøre, om der er en oxreduktion lettere. For at gøre dette skal du tage det første reagens og skrive det ned som en halv reaktion med produktet, herunder elementet af sådant reagens. Derefter gør det samme med det andet reagens.
    • For eksempel: reaktionen Fe + V2den3 ---> Tro2den3 + VO kan adskilles i følgende halv-reaktioner:
      • Tro ---> Tro2den3
      • V2den3 ---> VO
    • Hvis der kun er én reagens og to produkter, lav en halv reaktion med reagenset og det første produkt og et andet med det andet. Når du tilslutter de to, skal du ikke glemme at rekombinere reagenserne. Du kan gøre det samme, hvis der er to reagenser og kun ét produkt: Brug hvert reagens med det samme produkt i halvreaktionerne.
      • ClO- ---> Cl- + ClO3-
      • Semi-reaktion 1: ClO- ---> Cl-
      • Semi-reaktion 2: ClO- ---> ClO3-
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 3
    3
    Tildel Nox til hvert element i ligningen. Bestem Nox af hver art i en kemisk ligning ved hjælp af de syv regler, der er anført ovenfor. Selvom en kemisk forbindelse kan være neutral, har de elementer, der komponerer det, stadig en non-zero Nox. Husk at følge reglerne i rækkefølge.
    • Til den første halv-reaktion i ovenstående eksempel: Fejfeltet Fe er alene 0 (Regel nr. 1) - Fe Nox i Fe2 er +3 (regler nr. 2 og nr. 6) - og noxen af ​​o i o3 er -2 (regel nr. 6).
    • Til anden halvdel reaktion: Nox of V in V2 er +3 (regler # 2 og # 6), mens den for O i O3 er -2 (regel nr. 6). Nox of V er +2 (regel # 2), mens den ene af O er -2 (regel # 6).
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 4
    4
    Bestem, om en art oxideres, mens de andre arter reduceres. Undersøg Nox af hver enkelt halvreaktionsart og bestemm om det er stigende i en (dvs. det bliver oxideret) og faldende i det andet (dvs. hvis det reduceres).
    • I ovenstående eksempel oxideres den første halvreaktion, da Fe starter med Nox = 0 og slutter med Nox = 3. Den anden halvdel reduceres igen, da V starter med Nox = +6 og slutter med Nox = +2.
    • Da en art oxideres og den anden art reduceres, er ligningen en oxidationsreaktion.

    • Del 2
    Balancering af en oxidationsreaktion i en neutral eller sur opløsning

    Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 5
    1
    Adskil reaktionen i to halvreaktioner. Ligningen vil allerede blive adskilt i to halvdele på grund af ovenstående trin (hvor du har bestemt, om det var en oxreduktionsreaktion eller ej). Hvis du vidste det var tilfældet, er den første ting at gøre adskillelsen. For at gøre dette skal du tage det første reagens og skrive det ned som en halv reaktion med produktet, herunder elementet af sådant reagens. Derefter gør det samme med det andet reagens.
    • For eksempel: reaktionen Fe + V2den3 ---> Tro2den3 + VO kan adskilles i følgende halv-reaktioner:
      • Tro ---> Tro2den3
      • V2den3 ---> VO
    • Hvis der kun er én reagens og to produkter, lav en halv reaktion med reagenset og det første produkt og et andet med det andet. Når du tilslutter de to, skal du ikke glemme at rekombinere reagenserne. Du kan gøre det samme, hvis der er to reagenser og kun ét produkt: Brug hvert reagens med det samme produkt i halvreaktionerne.
      • ClO- ---> Cl- + ClO3-
      • Semi-reaktion 1: ClO- ---> Cl-
      • Semi-reaktion 2: ClO- ---> ClO3-
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 6
    2
    Balanceie alle elementer i ligningen bortset fra brint og ilt. Når du har fastslået, at reaktionen er oxiderende, skal du balancere den. Begynd ved at afbalancere alle elementer i hver halv reaktion, der ikke er hydrogen (H) eller oxygen (O). Forlad disse særlige tilfælde til senere.
    • Semi-reaktion 1:
      • Tro ---> Tro2den3
      • Der er 1 atom Fe på venstre side og 2 på højre side. Multiplicér venstre side med 2 for at balancere.
      • 2Fe ---> Tro2den3
    • Semi-reaktion 2:
      • V2den3 ---> VO
      • Der er 2 V atomer på venstre side og 1 på højre side. Multiplicer højre side med 2 for at afbalancere.
      • V2den3 ---> 2VO
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 7
    3
    Balancere iltatomer ved at tilføje H2Den modsatte side af reaktionen. Bestem antallet af iltatomer på hver side af ligningen. Balancere det ved at tilføje vandmolekyler til den side der har færre iltatomer - indtil der er balance.
    • Semi-reaktion 1:
      • 2Fe ---> Tro2den3
      • Der er 3 O atomer på højre side og ingen på venstre side. Tilsæt 3 H molekyler2O venstre side for at gøre balancen.
      • 2Fe + 3H2O ---> Fe2den3
    • Semi-reaktion 2:
      • V2den3 ---> 2VO
      • Der er 3 O atomer på venstre side og 2 på højre side. Tilsæt 1 H molekyle2O højre side for at gøre balancen.
      • V2den3 ---> 2VO + H2den
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 8
    4
    Balancer hydrogenatomerne ved at tilføje H+ til den modsatte side af ligningen. På samme måde som med oxygenatomer bestemmer du antallet af hydrogenatomer på hver side af ligningen. Derefter balance det ved at tilføje H-atomer+ til den side der har færre atomer - indtil der er balance.
    • Semi-reaktion 1:
      • 2Fe + 3H2O ---> Fe2den3
      • Der er 6 H atomer på venstre side og ingen på højre side. Tilsæt 6 H+ på højre side for at gøre balancen.
      • 2Fe + 3H2O ---> Fe2den3 + 6H+
    • Semi-reaktion 2:
      • V2den3 ---> 2VO + H2den
      • Der er 2 H atomer på højre side og ingen på venstre side. Tilsæt 2 H+ til venstre for at gøre balancen.
      • V2den3 + 2H+ ---> 2VO + H2den
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 9
    5
    Tilføj elektroner til højre for reaktionen for at udligne ladningerne. Når du har balance mellem hydrogenerne og oxygenet, vil den ene side af ligningen være mere positiv end den anden. Tilsæt den nødvendige mængde elektroner til denne side for at tilsidesætte den samlede opladning.
    • Du skal næsten altid tilføje elektronerne til siden med H-atomerne+.
    • Semi-reaktion 1:
      • 2Fe + 3H2O ---> Fe2den3 + 6H+
      • Afgiften på venstre side af ligningen er nul, mens den højre side har +6 ladning på grund af hydrogenionerne. Tilføj 6 elektroner til denne side for at gøre balancen.
      • 2Fe + 3H2O ---> Fe2den3 + 6H+ + 6e-
    • Semi-reaktion 2:
      • V2den3 + 2H+ ---> 2VO + H2den
      • Afgiften på venstre side af ligningen er lig med 2+, mens den højre side har en ladning svarende til nul. Tilføj 2 elektroner til venstre for at udligne ladningen til nul.
      • V2den3 + 2H+ + 2e- ---> 2VO + H2den
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 10
    6
    Multiplicere hver halvreaktion med en skalfaktor, så begge sider har samme værdi af elektroner. Du skal matche mængden af ​​elektroner på begge sider af ligningen - så når du tilføjer halv reaktionerne, vil de tilsidesætte hinanden. For at gøre dette, multiplicere reaktionen med fælles mindste divisor af elektroner.
    • Halvreaktionen 1 har 6 elektroner, mens halvreaktionen 2 har 2. Multiplicere halvreaktionen 2 med 3 for at opnå 6 elektroner og dermed lig med værdien til halvreaktionen 1.
    • Semi-reaktion 1:
      • 2Fe + 3H2O ---> Fe2den3 + 6H+ + 6e-
    • Semi-reaktion 2:
      • V2den3 + 2H+ + 2e- ---> 2VO + H2den
      • Multiplicer med 3: 3V2den3 + 6H+ + 6e- ---> 6VO + 3H2den
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 11


    7
    Kombiner de to halv reaktioner. Skriv ned alle reagenser på venstre side af reaktionen og alle produkterne på højre side. Du vil se, at vi har lignende udtryk på hver side, såsom H2O, H+ og e-. Ryd dem for at komme til den afbalancerede ligning med de resterende.
    • 2Fe + 3H2O + 3V2den3 + 6H+ + 6e- ---> Tro2den3 + 6H+ + 6e- + 6VO + 3H2den
    • Elektronerne på hver side af ligningen annullerer, genererer: 2Fe + 3H2O + 3V2den3 + 6H+ ---> Tro2den3 + 6H+ + 6VO + 3H2den
    • 3 H2O og 6 Hioner+ på hver side af ligningen - de annullerer også ud og genererer følgende afbalancerede endelige ligning: 2Fe + 3V2den3 ---> Tro2den3 + 6VO
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 12
    8
    Tjek resultaterne på hver side af ligningen for at se om de har samme ladning. Når du er færdigbalanceret, skal du se om alle belastninger er lige på hver side af ligningen. I så fald er det fordi alt er korrekt.
    • Til højre side af ligningen er Fe Nox nul. I v2den3, Nox of V er +3, og O er -2. Multiplicere disse værdier med antallet af atomer af hvert element, vi har V = + 3 x 2 = 6 og O = -2 x 3 = -6. Det betyder, at værdierne annullerer.
    • Til venstre for ligningen: i Fe2den3, Nox of Fe er +3 og af O er -2. Multiplicere disse værdier med antallet af atomer af hvert element, vi har Fe = +3 x 2 = +6 og O = -2 x 3 = -6. Det betyder, at værdierne annullerer. I VO er Nox + 2 i O, -2. Afgifterne annulleres også på denne side.
    • Da alle belastninger er lig med nul betyder det, at ligningen er velafbalanceret.

    • Del 3
    Balancering af en oxidationsreaktion i en basisopløsning

    Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 13
    1
    Adskil reaktionen i to halvreaktioner. Processen med at afbalancere en grundlæggende løsning ligner den af ​​ovennævnte metoder, men involverer et yderligere trin i slutningen. Husk: ligningen skal adskilles i to halvreaktioner på grund af de tidligere metoder - selv om oxidation ikke forekommer. Hvis du allerede vidste det var tilfældet, er den første ting at gøre denne adskillelse. For at gøre dette skal du tage det første reagens og skrive det ned som en halv reaktion med produktet, herunder elementet af sådant reagens. Derefter gør det samme med det andet reagens.
    • Balancere følgende basale opløsningsreaktionseksempel: Ag + Zn2+ ---> Ag2O + Zn. Det adskilles i følgende halvreaktioner:
      • Ag ---> Ag2den
      • Zn2+ ---> Zn
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 14

    Video: BackYard CrankShaft Polishing

    2
    Balanceie alle elementer i ligningen bortset fra brint og ilt. Når du har fastslået, at reaktionen er oxiderende, skal du balancere den. Begynd ved at afbalancere alle elementer i hver halv reaktion, der ikke er hydrogen (H) eller oxygen (O). Forlad disse særlige tilfælde til senere.
    • Semi-reaktion 1:
      • Ag ---> Ag2den
      • Der er 1 atom Ag på venstre side og 2 på højre side. Multiplicér venstre side med 2 for at balancere.
      • 2Ag ---> Ag2den
    • Semi-reaktion 2:
      • Zn2+ ---> Zn
      • Der er 1 Zn atom på venstre side og 1 på højre side. Så reaktionen er allerede afbalanceret.
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 15
    3
    Balancere iltatomer ved at tilføje H2Den modsatte side af reaktionen. Bestem antallet af iltatomer på hver side af ligningen. Balancere det ved at tilføje vandmolekyler til den side der har færre iltatomer - indtil der er balance.
    • Semi-reaktion 1:
      • 2Ag ---> Ag2den
      • Der er ingen O-atomer på venstre side, og der er 1 på højre side. Tilsæt 1 H molekyle2O venstre side for at gøre balancen.
      • H2O + 2Ag ---> Ag2den
    • Semi-reaktion 2:
      • Zn2+ ---> Zn
      • Der er ingen O-atomer overalt. Derfor er det allerede afbalanceret.

  • Video: How to Balance Mg + N2 = Mg3N2

    Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 16
    4
    Balancer hydrogenatomerne ved at tilføje H+ til den modsatte side af ligningen. På samme måde som med oxygenatomer bestemmer du antallet af hydrogenatomer på hver side af ligningen. Derefter balance det ved at tilføje H-atomer+ til den side der har færre atomer - indtil der er balance.
    • Semi-reaktion 1:
      • H2O + 2Ag ---> Ag2den
      • Der er 2 H atomer på venstre side og ingen på højre side. Tilsæt 2 H+ på højre side for at gøre balancen.
      • H2O + 2Ag ---> Ag2O + 2H+
    • Semi-reaktion 2:
      • Zn2+ ---> Zn
      • Der er ingen H-atomer hvor som helst. Derfor er det afbalanceret.
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 17
    5
    Tilføj elektroner til højre for ligningen for at udligne afgifterne. Når du har balance mellem hydrogenerne og oxygenet, vil den ene side af ligningen være mere positiv end den anden. Tilføj den nødvendige mængde elektroner til det for at ophæve alt.
    • Du skal næsten altid tilføje elektronerne til siden med H-atomerne+.
    • Semi-reaktion 1:
      • H2O + 2Ag ---> Ag2O + 2H+
      • Afgiften på venstre side af ligningen er nul, mens den højre side har en ladning på 2 på grund af hydrogenionerne. Tilføj 2 elektroner til denne side for at gøre balancen.
      • H2O + 2Ag ---> Ag2O + 2H+ + 2e-
    • Semi-reaktion 2:
      • Zn2+ ---> Zn
      • Afgiften på venstre side af ligningen er lig med 2+, mens den højre side har en ladning svarende til nul. Tilføj 2 elektroner til venstre for at udligne ladningen til nul.
      • Zn2+ + 2e- ---> Zn
  • Billedbetegnelse Balance Redox Reactions Trin 18
    6
    Multiplicere hver halvreaktion med en skalfaktor, så begge sider har samme værdi af elektroner. Du skal matche mængden af ​​elektroner på begge sider af ligningen - så når du tilføjer halv reaktionerne, vil de tilsidesætte hinanden. For at gøre dette, multiplicere reaktionen med fælles mindste divisor af elektroner.
    • I eksemplet ovenfor er begge sider allerede afbalanceret og indeholder 2 elektroner hver.
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 19
    7
    Kombiner de to halv reaktioner. Skriv ned alle reagenser på venstre side af reaktionen og alle produkterne på højre side. Du vil se, at vi har lignende udtryk på hver side, såsom H2O, H+ og e-. Slet disse elementer for at nå frem til den afbalancerede ligning med de resterende.
    • H2O + 2Ag + Zn2+ + 2e- ---> Ag2+ Zn + 2H+ + 2e-
    • Elektronerne på hver side af ligningen annullerer, genererer: H2O + 2Ag + Zn2+ ---> Ag2+ Zn + 2H+
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 20
    8
    Balancér de positive hydrogenioner med de negative hydroxylioner. Da du vil balancere en grundlæggende løsning, skal du annullere hydrogenionerne. Tilsæt en lige mængde OH-ioner- at balancere H ioner+. Husk at gøre det samme på begge sider af ligningen.
    • H2O + 2Ag + Zn2+ ---> Ag2+ Zn + 2H+
    • Der er 2 ioner H+ på højre side af ligningen. Tilsæt 2 OH ioner- til begge sider.
    • H2O + 2Ag + Zn2+ + 2 OH- ---> Ag2+ Zn + 2H+ + 2 OH-
    • H+ og OH- sammen for at danne et vandmolekyle (H2O), der genererer H2O + 2Ag + Zn2+ + 2 OH- ---> Ag2+ Zn + 2H2den
    • Du kan tilsidesætte et vandmolekyle på højre side for at generere følgende afbalancerede ligning: 2Ag + Zn2+ + 2 OH- ---> Ag2O + Zn + H2den
  • Billedets titel Balance Redox Reactions Trin 21

    Video: How to Fix Engine Squeal: Diagnose Issues With Harmonic Balancer And Squealing Engine

    9
    Tjek resultaterne på hver side af ligningen for at se, om de har nulladning. Når du er færdigbalanceret, skal du se om alle belastninger er lige på hver side af ligningen. Afgifterne (Nox for alle elementer) på hver side af ligningen skal være nul.
    • For venstre side af ligningen: Nox of Ag er nul, mens den for Zn-ion2+ er +2. O af OH-ionet- er -1- men da der er 2 ioner, er den totale ladning -2. +2 af Zn og -2 af OH- også annullere.
    • Til højre: i Ag2O, Ag har Nox = +1, mens O har Nox = -2. Multiplicere denne værdi med antallet af atomer, vi har Ag = +1 x 2 = + 2, så -2 af 0 annullerer. Nox of Ag er nul. Endelig har vandmolekylet også nul Nox.
    • Da alle belastninger er lig med nul betyder det, at ligningen er velafbalanceret.

    • Kilder og citater

    Se mere ... (7)
    Del på sociale netværk:

    Relaterede
    © 2024 HodTari.com