Після написання будь-якої реакції в ній потрібно розставити коефіцієнти. Іноді зробити це можна шляхом звичайного математичного підбирання. В інших випадках необхідно використовувати спеціальні методи: метод електронного балансу або метод напівреакції.
Інструкція
- Якщо реакція не є окислювально-відновної, тобто проходить без зміни ступенів окислення, то підбір коефіцієнтів зводиться до простих математичних підрахунків. Кількість речовин, отриманих в результаті реакції, має бути рівною кількості речовин, що вступають в неї. Наприклад: BaCl2 + K2SO4 = BaSO4 + KCl. Вважаємо кількості речовин. Ba: 2 в лівій частині рівняння — 2 в правій. Cl: 2 в лівій — 1 у правій. Зрівнює, ставимо коефіцієнт 2 перед KCl. Отримуємо: BaCl2 + К2SO4 = BaSO4 + 2KCl. Підраховуємо кількості інших речовин, всі вони збігаються.
- В окисно-відновної реакції, тобто реакції проходить зі зміною ступенів окислення, коефіцієнти розставляють або методом електронного балансу, або методом напівреакції.
Метод електронного балансу полягає в зрівнянні числа електронів, відданих восстановителем і числа електронів прийнятих окислювачем. Слід зазначити, що відновник — атом, молекула або іон, що віддає електрони, а окислювач — атом, молекула або іон, що приєднують електрони. Розберемо на прикладі: H2S + KMnO4 + H2SO4 = S + MnSO4 + K2SO4 + H2O. Спочатку визначаємо які речовини поміняли ступінь окислення. Це Mn (від +7 до +2), S (від -2 до 0). Показуємо процес віддачі та приєднання електронів за допомогою електронних рівнянь. Коефіцієнти знаходимо за правилом найменшого кратного множника.
Mn (+7) +5 e = Mn (+2) / 2
S (-2) — 2e = S (0) / 5
Далі в рівняння реакції підставляємо отримані коефіцієнти: 5H2S + 2KMnO4 + H2SO4 = 5S + 2MnSO4 + K2SO4 + H2O. Але зрівнювання на цьому закінчується дуже рідко, необхідно ще підрахувати кількості інших речовин і зрівняти їх, як ми робили це в реакціях без зміни ступенів окислення. Після зрівнювання отримаємо: 5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5S + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O. - Наступний метод полягає у складанні напівреакцій, тобто беруться вже іони, реально існуючі в розчині (наприклад, не Mn (+7), а MnO4 (-1)). Потім напівреакції підсумовуються в загальне рівняння і з його допомогою розставляються коефіцієнти. Для прикладу візьмемо ту ж реакцію: H2S + KMnO4 + H2SO4 = S + MnSO4 + K2SO4 + H2O.
Складаємо напівреакції.
MnO4 (-1) — Mn (+2). Дивимося на середу реакції, в даному випадку вона кисла, через присутність сірчаної кислоти. Значить зрівнює протонами водню, не забуваємо заповнити бракуючий кисень водою. Отримуємо: MnO4 (-1) + 8H (+1) + 5e = Mn (+2) +4 H2O.
Інша напівреакцій виглядає так: H2S — 2e = S + 2H (+1). Складаємо обидві напівреакції, попередньо зрівнявши число відданих і отриманих електронів, використовуючи правило найменшого кратного множника:
H2S — 2e = S + 2H (+1) / 5
MnO4 (-1) + 8H (+1) + 5e = Mn (+2) +4 H2O / 2
5H2S + 2MnO4 (-1) + 16H (+1) = 5S + 10H (+1) + 2Mn (+2) +8 H2O
Скоротивши протони водню, отримуємо:
5H2S + 2MnO4 (-1) + 6H (+1) = 5S + 2Mn (+2) +8 H2O.
Переносимо коефіцієнти в рівняння в молекулярній формі:
5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5S + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O.
Як ви бачите результат такий самий, як і при застосуванні методу електронного балансу.
При наявності лужного середовища напівреакції зрівнюються за допомогою гідроксид-іонів (OH (-1))
Корисні поради
Уважно підраховуйте кількості речовин в правій і лівій частинах рівняння. При розбіжності краще перерахувати ще раз, цілком імовірно, що це всього лише математична помилка.
