Wie zur Balance Redoxgleichungen
Redox-Gleichungen sind oft so komplex, dass mit Koeffizienten Hantieren chemischen Gleichungen zum Ausgleich gut funktioniert nicht immer. Chemiker haben ein alternatives Verfahren (zusätzlich zu der Oxidationszahl-Verfahren) entwickelt, die die genannt Ionen-Elektronen- (Halbreaktion) -Methode.
In der Ionen-Elektronen-Verfahren wird die unausgeglichene redox Gleichung auf die ionische Gleichung umgewandelt und dann aufgeteilt in zwei Halbreaktionen - Oxidation und Reduktion. Jede dieser Halbreaktionen wird separat ausgewogen und dann kombiniert, um die ausgewogene ionische Gleichung geben.
Schließlich werden die Zuschauer-Ionen in die ausgeglichene Ionen Gleichung eingesetzt, um die Reaktion zurück in die molekulare Form überführt. Es ist wichtig, die Schritte genau und in der angegebenen Reihenfolge zu folgen. Andernfalls können Sie nicht bei der Abwägung der Redoxgleichungen erfolgreich sein.
Das folgende Beispiel zeigt Ihnen, wie die Ionen-Elektronen-Methode verwenden, um diese Redox-Gleichung zu balancieren:
Folge diesen Schritten:
Konvertieren Sie die unausgewogene Redox-Reaktion auf die ionische Form.
Bei dieser Reaktion zeigen Ihnen die Salpetersäure in der ionischen Form, weil es eine starke Säure ist. Kupfer (II) -nitrat löslich ist (durch (Aq)), So ist es in seiner ionischen Form gezeigt. Da NO (g) und Wasser sind molekulare Verbindungen, bleiben sie in der molekularen Form dargestellt:
Falls erforderlich, Oxidationszahlen zuweisen und dann schreiben zwei Halbreaktionen (Oxidation und Reduktion) zeigt die chemischen Spezies, die ihre Oxidationszahlen geändert hatten.
In einigen Fällen ist es einfach zu sagen, was und reduzierten oxidiert wurde, aber in anderen Fällen ist es nicht so einfach. Beginnen Sie, indem durch das Beispiel Reaktion gehen und Zuweisen von Oxidationszahlen. Sie können dann die chemischen Spezies verwendet werden, die ihre Oxidationszahlen geändert hatten Ihre unausgeglichen Halbreaktionen zu schreiben:
Kupfer änderte seine Oxidationszahl (von 0 bis 2) und so hat Stickstoff (von -2 bis +2). Ihre unausgeglichen Halbreaktionen sind:
Auszubalancieren alle Atome mit Ausnahme von Sauerstoff und Wasserstoff.
Es ist eine gute Idee, bis zum Ende zu warten Atome Wasserstoff und Sauerstoff zu balancieren, so dass immer die anderen Atome zunächst ausgleichen. Sie können sie durch das Hantieren mit den Koeffizienten balancieren. (Sie können nicht ändern subscripts- Sie nur Koeffizienten hinzufügen können.) Jedoch in diesem speziellen Fall sind sowohl die Kupfer- und Stickstoffatome bereits balancieren, mit je einer auf beiden Seiten:
Balance der Sauerstoffatome.
Wie man diese Atome Balance hängt davon ab, ob Sie mit sauren oder basischen Lösungen zu tun hat:
In sauren Lösungen, um die Anzahl der Sauerstoffatome benötigt, und die gleiche Anzahl von Wassermolekülen an der Seite hinzufügen, die Sauerstoff benötigt.
In basischen Lösungen hinzufügen
an der Seite, die Sauerstoff für jedes Sauerstoffatom braucht, die benötigt wird. Dann wird auf die andere Seite der Gleichung, fügen halb so viele Wassermoleküle als
Anionen verwendet.
Balance der Wasserstoffatome.
Auch hier, wie Sie diese Atome Balance hängt davon ab, ob Sie mit sauren oder basischen Lösungen zu tun hat:
In sauren Lösungen, nehmen Sie die Zahl der Wasserstoffatome benötigt, und fügen Sie die gleiche Anzahl von
an der Seite, die Wasserstoff benötigt.
In basischen Lösungen, fügen Sie an der Seite ein Wassermolekül, das Wasserstoff für jedes Wasserstoffatom benötigt, die benötigt wird. Dann wird auf die andere Seite der Gleichung, fügen viele
Anionen als Wassermoleküle eingesetzt.
Balance der Ionenladung auf jeder Halbreaktion durch Elektronen Zugabe.
Die Elektronen sollten sich auf entgegengesetzten Seiten der Gleichung in den beiden Halbreaktionen beenden. Denken Sie daran, dass Sie Ionenladung verwenden, nicht Oxidationszahlen.
Oxidation:
Die Ermäßigung:
Balancieren Elektronenverlust mit Elektronenverstärkung zwischen den beiden Halbreaktionen.
Die Elektronen, die in der Oxidationshalbreaktion verloren gehen, sind die gleichen Elektronen, die in der Reduktionshalbreaktion gewonnen werden. Die Anzahl der Elektronen verloren und gewonnen müssen gleich sein. Aber Schritt 6 zeigt einen Verlust von 2 Elektronen und eine Verstärkung von 3.
So müssen Sie die Zahlen mit entsprechenden Multiplikatoren für beide Halbreaktionen einstellen. In diesem Fall müssen Sie den kleinsten gemeinsamen Nenner zu finden, zwischen 2 und 3. Es 6 ist, so multiplizieren Sie die erste Halbreaktion von 3 und die zweite Halbreaktion von 2.
Fügen Sie die beiden Halbreaktionen zusammen und heben etwas gemeinsam für beide Seiten.
Die Elektronen sollten immer aufheben (die Anzahl der Elektronen, sollte die auf beiden Seiten gleich sein).
Konvertieren Sie die Gleichung auf die molekulare Form zurück, indem sie die Zuschauer-Ionen hinzugefügt wird.
Wenn es notwendig Zuschauer Ionen zu einer Seite der Gleichung, fügen Sie die gleiche Zahl auf die andere Seite der Gleichung hinzuzufügen.
Stellen Sie sicher, dass alle Atome sind ausgewogen, alle Gebühren sind ausgeglichen (wenn mit einer ionischen Gleichung zu Beginn arbeiten), und alle Koeffizienten sind in der niedrigsten ganzzahligen Verhältnis.
Das Beispiel ist in Gleichung sauren Bedingungen. Es gibt nichts auf der Halbreaktion zu tun, um die Kupfer beteiligt, weil es keine Sauerstoffatome vorhanden sind. Aber Sie brauchen, um die Sauerstoffatome in der zweiten Halbreaktion zum Ausgleich:
Das Beispiel ist in Gleichung sauren Bedingungen. Sie müssen die Wasserstoffatome in der zweiten Halbreaktion zum Ausgleich:
Reaktionen, die in der Basis nehmen sind genauso einfach, solange man die Regeln befolgen.