Электронный баланс методом полуреакций k2cr2o7 + h2so4 + na2so3 = сr2(so4)3 + k2so4 + na2so4 + h2o

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Для составления уравнения окислительно-восстановительной реакции методом полуреакций (ионно-электронным методом) необходимо определить окислитель и восстановитель, составить ионные уравнения и свести их в общий баланс. 1. Определение окислителя и восстановителя Запишем процесс в ионном виде для тех веществ, которые меняют степени окисления:

  • Окислитель: Ион Cr2O72cap C r sub 2 cap O sub 7 raised to the 2 minus power восстанавливается до Cr3+cap C r raised to the 3 plus power. Среда кислая ( H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4), поэтому лишний кислород связывается в воду. Восстановитель: Ион SO32cap S cap O sub 3 raised to the 2 minus power окисляется до SO42cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power. В кислой среде недостающий кислород берется из молекул воды.

2. Составление полуреакций Полуреакция восстановления (на катоде): Cr2O72+14H++6e2Cr3++7H2Ocap C r sub 2 cap O sub 7 raised to the 2 minus power plus 14 cap H raised to the positive power plus 6 e raised to the negative power right arrow 2 cap C r raised to the 3 plus power plus 7 cap H sub 2 cap O

  • Слева 7 атомов кислорода, для их связывания нужно 14 протонов водорода.
  • Заряд слева: (-2)+14=+12open paren negative 2 close paren plus 14 equals positive 12. Заряд справа: 2×(+3)=+62 cross open paren positive 3 close paren equals positive 6. Разница составляет 6 электронов.

Полуреакция окисления (на аноде): SO32+H2O2eSO42+2H+cap S cap O sub 3 raised to the 2 minus power plus cap H sub 2 cap O minus 2 e raised to the negative power right arrow cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power plus 2 cap H raised to the positive power

  • Справа на один атом кислорода больше, добавляем H2Ocap H sub 2 cap O слева и 2H+2 cap H raised to the positive power справа. Заряд слева: -2negative 2. Заряд справа: (-2)+2=0open paren negative 2 close paren plus 2 equals 0. Разница составляет 2 электрона.

3. Электронный баланс и суммирование Находим наименьшее общее кратное (НОК) для отданных и принятых электронов. НОК(6, 2) = 6.

Полуреакция Множитель
Cr2O72+14H++6e2Cr3++7H2Ocap C r sub 2 cap O sub 7 raised to the 2 minus power plus 14 cap H raised to the positive power plus 6 e raised to the negative power right arrow 2 cap C r raised to the 3 plus power plus 7 cap H sub 2 cap O1
SO32+H2O2eSO42+2H+cap S cap O sub 3 raised to the 2 minus power plus cap H sub 2 cap O minus 2 e raised to the negative power right arrow cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power plus 2 cap H raised to the positive power3

Суммарное ионное уравнение: Cr2O72+14H++3SO32+3H2O2Cr3++7H2O+3SO42+6H+cap C r sub 2 cap O sub 7 raised to the 2 minus power plus 14 cap H raised to the positive power plus 3 cap S cap O sub 3 raised to the 2 minus power plus 3 cap H sub 2 cap O right arrow 2 cap C r raised to the 3 plus power plus 7 cap H sub 2 cap O plus 3 cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power plus 6 cap H raised to the positive powerСокращение подобных членов ( H+cap H raised to the positive power и H2Ocap H sub 2 cap O): Cr2O72+8H++3SO322Cr3++4H2O+3SO42cap C r sub 2 cap O sub 7 raised to the 2 minus power plus 8 cap H raised to the positive power plus 3 cap S cap O sub 3 raised to the 2 minus power right arrow 2 cap C r raised to the 3 plus power plus 4 cap H sub 2 cap O plus 3 cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power4. Молекулярное уравнение Переносим коэффициенты в исходное уравнение, добавляя недостающие катионы и анионы ( K+,Na+,SO42cap K raised to the positive power comma cap N a raised to the positive power comma cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power): K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3Na2SO3 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 3Na2SO4 + 4H2O Проверка по атомам:

  • Хром (Cr): 2 2
  • Сера (S): 4 (в H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4) + 3 (в Na2SO3cap N a sub 2 cap S cap O sub 3) = 7; справа: 3 (в Cr2(SO4)3cap C r sub 2 open paren cap S cap O sub 4 close paren sub 3) + 1 (в K2SO4cap K sub 2 cap S cap O sub 4) + 3 (в Na2SO4cap N a sub 2 cap S cap O sub 4) = 7. Натрий (Na): 6 6 Калий (K): 2 2 Водород (H): 8 8 Кислород (O): 7 + 16 + 9 = 32; справа: 12 + 4 + 12 + 4 = 32.

Реакция уравнена верно. Я могу также разобрать для вас механизм этой реакции в нейтральной или щелочной среде, если это потребуется.

Форма ответа

Ваш аватар