Покроковий алгоритм складання рівнянь окисно - відновних реакцій

Покроковий алгоритм складання рівняння ОВР ( окисно – відновних реакцій).

Є схема рівняння ОВР: KMnO₄ + KI + H₂O → MnO₂ + I₂  + KOH

Потрібно розглянути дане рівняння з точки зору ОВР. Визначити окисник, відновник, процеси окиснення, відновлення. Та перетворити схему на рівняння.

1)Спочатку обчислимо С.О. (ступінь окиснення) кожного Е (елемента) в основному вихідному рівнянні. Правила обчислення С.О. є в методичній розробці – статті «Розмежуваня понять валентність, заряд йона, ступінь окиснення».

K⁺Mn⁺⁷O₄^-2 + K⁺I^-1 + H₂⁺O^-2 = Mn⁺⁴O₂^-2 + I₂⁰  + K⁺O^-2H⁺

2)Далі будемо складати напівреакції переходу е^-1 (електронів) для Е (елементів), що змінили свої С.О.. Вправи на визначення таких переходів є після пояснення даного прикладу.

Mn⁺⁷ + 3e^-1 = Mn⁺⁴ 

2 I^-1 - 2e^-1  = I₂⁰

3)Знаходимо НСК (найменше спільне кратне) для е^-1 (електронів) двох напівреакцій. Це число 6 для 2 і 3. Тоді, навпроти кожної з напівреакції запишемо множники до кожної з них. Такий множник стосується усіх частинок, що є у напівреакції.

Mn⁺⁷ + 3e^-1 = Mn⁺⁴ | 2

2 I^-1 - 2e^-1 = I₂⁰ | 3

4)Визначаємо відновник ( пам’ятаємо, що ВІДНОВНИК - віддає е^-1) і окисник та записуємо процеси окиснення чи відновлення.

Mn⁺⁷ + 3e^-1 = Mn⁺⁴ | 2 о – к, процес в - ня

2 I^{- 1} - 2e^-1 = I₂⁰ | 3 в - к, процес о – ня

5)Переносимо множники в основне вихідне рівняння коефіцієнтами. Отже, перед речовинами, де є Mn ⁺⁷ та Mn⁺⁴  ставимо коефіцієнт 2. Відповідно, перед речовинами де є І^-1 та І⁰ ставимо коефіцієнт 3. На коефіцієнт домножуємо кожен атом певної молекули, враховуючи індекси, які є біля певного атома.

2 K₂⁺Mn⁺⁷O₄^-2 + 6 K⁺I^-1 + H₂⁺O^-2 = 2 Mn⁺⁴O₂^-2 + 3 I₂⁰ + K⁺O^-2H⁺

На сам кінець порахуємо усі атоми до і після знаку = (дорівнює), які не були задіяні в балансі. Та при необхідності поставимо відповідні коефіцієнти. Рівність атомів Оксигену до і після знаку = свідчить про те, що урівняно

ОВР вірно.

2 K⁺Mn⁺⁷O₄^-2 + 6 K⁺I^-1 + 4 H₂⁺ O^-2 = 2 Mn⁺⁴O₂^-2 + 3 I₂⁰ + 8 K⁺O^-2H⁺

Це складний приклад, ваші приклади простіші. Але в завданнях ЗНО і старших класах саме такі приклади.

Вправи на визначення окисника, відновника та процесів окиснення, відновлення.

Завдання №1 Указати перехід електронів в напівреакціях. Зазначити відновник чи окисник за поданими схемами зміни С.О.

А) Fe⁺²….→Fe⁺³; позитивний заряд збільшується від +2 до +3, тоді негативний заряд зменшується, отже, е^-1 потрібно відняти: Fe⁺² - 1e^-1 = Fe⁺³. Віддає – відновник, отже, Fe⁺²  відновник.

Б) S ⁺⁶ …. → S^-2 ; позитивний заряд зменшується від +6 до -2, тоді негативний заряд збільшується, отже, е^-1 потрібно додати: S⁺⁶ + 8 e^-1 = S^-2.

В) Ca⁺² ….→ Ca⁰ ; Са⁺² + 2 е^-1 = Са⁰ ; отже, Са⁺² – окисник.

Завдання №2 До кожного процесу позначити число відданих або прийнятих електронів. Вказати процеси окиснення чи відновлення.

А) Н₂⁰ ….→ 2 Н⁺. Пам’ятаємо: відновник – віддає електрони, відновлює. Сам же - окислюється. Отже, спочатку визначаємо хто є хто, тоді процес випливає сам по собі. Н₂⁰ - 2 е^-1 = 2 Н⁺ | відновник; процес окиснення.

Б) О^-2 ….→ О₂⁰ . Перш ніж розбиратися з електронами, зверніть увагу! Потрібно урівняти атоми оксигену, бо просту речовину у електронному балансі запишуть молекулярною формулою О₂⁰, йон же – однією частинкою, скільки б їхніх атомів у складі молекули б не було О^-2.

О₂⁰ + 4 е^-1 = 2 О^-2 | окисник; процес відновлення.

Усі три методичні розробки спрямовані на безпроблемне складання рівнянь окисно-відновних реакцій. Матеріал чітко сруктурований. Дає можливість розібратися у відповідності певних чисел до їхніх понять. Мої, зовні "примітивні", прийоми дають можливість учню вже з третього прикладу визначати безпомилково рух електронів в балансі, визначати відновник, окисник, процеси окиснення, відновлення.