Приклади розв’язання завдань

Приклад 1. Методом електронного балансу розставити коефіцієнти у рівнянні окисно-відновної реакції: Ca + HNO3 ® Cа(NO3)2 + N2O + H2O.

Відповідь. Спочатку визначимо які атоми у перебігу реакції змінюють свій ступінь окислення:

Ca0 + H+N5+O2-3 ® Cа2+(N5+O2-3)2 + N+2O2- + +H+2O2-.

Виходячи з цього можемо написати два електронних рівняння, у яких атоми приймають або віддають електрони:

Са0 – 2е- ® Са2+ 4 – відновник, окислюється

2N5+ + 8е- ® 2N+ 1– окисник, відновлюється

Знайшовши найменше спільне кратне (8) між числами відданих і приєднаних електронів та поділивши його відповідно на 2 та 8 одержуємо додаткові коефіцієнти біля формул речовин, які містять Са0 та Са2+ (4) та біля формул речовин, які містять N5+ та N+ (1). Враховуючи, що у правій частині азот ще входить до складу Cа(NO3)2, де він не змінив свого ступеню окислення, перед азотною кислотою ставимо коефіцієнт 10 (2 + 4 · 2). Відзначаючи, що у лівій частині опиняється 10 атомів водню ставимо пе-ред водою коефіцієнт 5 (10 : 2). Таким чином рівняння матиме вигляд:

4Ca + 10HNO3 ® 4Cа(NO3)2 + N2O + 5H2O.

Для перевірки правильності рівняння підраховуємо число атомів кисню в обох частинах рівняння.

Приклад 2. Розставити коефіцієнти методом електронного балансу в рівнянні реакції: H2S + KMnO4 + Н2SO4 ® S + К2SO4 + MnSO4 + H2O.

Розв’язання. Визначаємо ступені окиснення атомів усіх елементів до та після реакції, враховуючи, що незмінними є ступені окиснення кисню (– 2), водню та калію (– 1):

H+2S2- + K+Mn7+O2-4 + Н+2S6+O2-4 ® S0 + К+2S6+O2-4 + Mn2+S6+O2-4 + H+2O2-.

Очевидно, що ступені окиснення змінили атоми сірки та марганцю: атом сірки віддав 2 електрони, а атом марганю прийняв 5 електронів.

Загальне число прийнятих та відданих електронів дорівнює 10:

Mn7+ + 5е- ® Mn2+ 10 2 окисник

S2- – 2е- ® S0 5 відновник

Одержані коефіцієнти (2 та 5) підставимо в основне рівняння реакції та урівняємо число атомів інших елементів у правій та лівій частинах рівняння: 5H2S + 2KMnO4 + 3Н2SO4 ® 5S + К2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O.

Рівність числа атомів кисню до та після реакції підтверджує вірність розставлених коефіцієнтів.

 

Завдання для самостійної роботи

Завдання. Методом електронного балансу розставте коефіцієнти у рівняннях окисно-відновних реакцій. Зазначте окисник і відновник.