Исходя из степени окисления элементов в молекулах реа- гирующих соединений определите, какое вещество является окис- лителем, какое – восстановителем. на основании ионно-электрон- ного баланса расставьте коэффициенты в уравнениях окислитель- но-восстановительной реакции: p + hclo3 + h2o → h3po4 + hcl h3aso3 + kmno4 + h2so4 → h3aso4 + mnso4 + k2so4 + h2o

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Для уравнивания данных окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом полуреакций (ионно-электронного баланса) необходимо определить изменения степеней окисления элементов и составить соответствующие уравнения процессов окисления и восстановления. Реакция 1: P+HClO3+H2OH3PO4+HClcap P plus cap H cap C l cap O sub 3 plus cap H sub 2 cap O right arrow cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus cap H cap C l 1. Определение степеней окисления и ролей элементов:

  • Фосфор ( P0cap P to the 0 power): повышает степень окисления до +5positive 5 в H3PO4cap H sub 3 cap P cap O sub 4восстановитель (процесс окисления). Хлор ( Cl+5cap C l to the fifth power): в составе ClO3cap C l cap O sub 3 raised to the negative power понижает степень окисления до -1negative 1 в HClcap H cap C lокислитель (процесс восстановления).

2. Составление ионно-электронного баланса: Для уравнивания кислорода в кислой среде используем молекулы H2Ocap H sub 2 cap O и ионы H+cap H raised to the positive power.

  • Окисление:
    P0+4H2OH3PO4+5H++5ē|×6cap P to the 0 power plus 4 cap H sub 2 cap O right arrow cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 5 cap H raised to the positive power plus 5 e bar space vertical line cross 6 Восстановление:
    ClO3+6H++6ēCl+3H2O|×5cap C l cap O sub 3 raised to the negative power plus 6 cap H raised to the positive power plus 6 e bar right arrow cap C l raised to the negative power plus 3 cap H sub 2 cap O space vertical line cross 5

3. Суммирование полуреакций: 6P+24H2O+5ClO3+30H+6H3PO4+30H++5Cl+15H2O6 cap P plus 24 cap H sub 2 cap O plus 5 cap C l cap O sub 3 raised to the negative power plus 30 cap H raised to the positive power right arrow 6 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 30 cap H raised to the positive power plus 5 cap C l raised to the negative power plus 15 cap H sub 2 cap O Сокращаем одинаковые частицы ( 30H+30 cap H raised to the positive power и 15H2O15 cap H sub 2 cap O): 6P+5ClO3+9H2O6H3PO4+5Cl6 cap P plus 5 cap C l cap O sub 3 raised to the negative power plus 9 cap H sub 2 cap O right arrow 6 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 5 cap C l raised to the negative power 4. Итоговое уравнение: 6P+5HClO3+9H2O=6H3PO4+5HCl6 cap P plus 5 cap H cap C l cap O sub 3 plus 9 cap H sub 2 cap O equals 6 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 5 cap H cap C lРеакция 2: H3AsO3+KMnO4+H2SO4H3AsO4+MnSO4+K2SO4+H2Ocap H sub 3 cap A s cap O sub 3 plus cap K cap M n cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap H sub 3 cap A s cap O sub 4 plus cap M n cap S cap O sub 4 plus cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap O 1. Определение степеней окисления и ролей элементов:

  • Мышьяк ( As+3cap A s cubed): в составе H3AsO3cap H sub 3 cap A s cap O sub 3 повышает степень окисления до +5positive 5 в H3AsO4cap H sub 3 cap A s cap O sub 4восстановитель (процесс окисления). Марганец ( Mn+7cap M n to the seventh power): в составе MnO4cap M n cap O sub 4 raised to the negative power понижает степень окисления до +2positive 2 в MnSO4cap M n cap S cap O sub 4окислитель (процесс восстановления).

2. Составление ионно-электронного баланса: Реакция протекает в кислой среде ( H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4).

  • Окисление:
    H3AsO3+H2OH3AsO4+2H++2ē|×5cap H sub 3 cap A s cap O sub 3 plus cap H sub 2 cap O right arrow cap H sub 3 cap A s cap O sub 4 plus 2 cap H raised to the positive power plus 2 e bar space vertical line cross 5 Восстановление:
    MnO4+8H++5ēMn2++4H2O|×2cap M n cap O sub 4 raised to the negative power plus 8 cap H raised to the positive power plus 5 e bar right arrow cap M n raised to the 2 plus power plus 4 cap H sub 2 cap O space vertical line cross 2

3. Суммирование полуреакций: 5H3AsO3+5H2O+2MnO4+16H+5H3AsO4+10H++2Mn2++8H2O5 cap H sub 3 cap A s cap O sub 3 plus 5 cap H sub 2 cap O plus 2 cap M n cap O sub 4 raised to the negative power plus 16 cap H raised to the positive power right arrow 5 cap H sub 3 cap A s cap O sub 4 plus 10 cap H raised to the positive power plus 2 cap M n raised to the 2 plus power plus 8 cap H sub 2 cap O Сокращаем лишние молекулы воды и ионы водорода: 5H3AsO3+2MnO4+6H+5H3AsO4+2Mn2++3H2O5 cap H sub 3 cap A s cap O sub 3 plus 2 cap M n cap O sub 4 raised to the negative power plus 6 cap H raised to the positive power right arrow 5 cap H sub 3 cap A s cap O sub 4 plus 2 cap M n raised to the 2 plus power plus 3 cap H sub 2 cap O 4. Перенос коэффициентов в молекулярное уравнение: Расставляем коэффициенты, учитывая, что 6H+6 cap H raised to the positive power соответствуют 3H2SO43 cap H sub 2 cap S cap O sub 4, а 2MnO42 cap M n cap O sub 4 raised to the negative power и 2Mn2+2 cap M n raised to the 2 plus power соответствуют сульфатам калия и марганца: 5H3AsO3+2KMnO4+3H2SO4=5H3AsO4+2MnSO4+K2SO4+3H2O5 cap H sub 3 cap A s cap O sub 3 plus 2 cap K cap M n cap O sub 4 plus 3 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 equals 5 cap H sub 3 cap A s cap O sub 4 plus 2 cap M n cap S cap O sub 4 plus cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus 3 cap H sub 2 cap OСледующий шаг: Если вам необходимо разобрать электронный баланс для других типов сред (щелочной или нейтральной), я могу составить алгоритм подбора коэффициентов для таких случаев. Хотите рассмотреть пример ОВР в щелочной среде?

Форма ответа

Ваш аватар