Как решаем с пом. электронного баланса?
Для реакции а) 2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl :
1) расставляем ст. ок.:
с.о.: K (+1), O (–2), Cl2 (0), Cl (–1) =>
K2MnO4: (+1) ∙ 2 + x + (–2) ∙ 4 = 0 → Mn(+6)
KMnO4: (+1) + x + (–2) ∙ 4 = 0 → Mn(+7)
2) полуреакции: записываем как изменились с.о.: из слож. в-в только атом, простое в-во - полностью:
Mn(+6) → Mn(+7)
Cl2 (0) → Cl (-1)
3) по закону сохранения вещества и заряда:
Mn(+6) → Mn(+7)
Число атомов не изменилось, с.о. увелич. на 1 → "ушел" 1 ē:
Mn(+6) –1ē → Mn(+7)
Mn(+6) отдал 1ē и является восстановителем, идёт процесс окисления.
Cl2 (0) → Cl (–1)
Число атомов уменьшилось вдвое - для сохранения вещества удваиваем Cl (–1)
Cl2 (0) → 2Cl (–1)
С.о. хлора уменьш. на 1 → каждый атом хлора получил 1 ē, т.е. 2 атома хлора получили 2ē:
Cl2 (0) + 2ē → 2Cl (–1)
Cl2 (0) получил 2ē и является окислителем, идёт процесс восстановления.
4) сколько ē "ушли" от одного элемента, столько должны "прийти" к другому, поэтому умножим полуреакцию окисления на 2, а затем сложим вместе слева все исх. в-ва, а справа (после = или →) все продукты (электроны сокращаются):
Элемент с наибольшей с.о. может только принимать ē, т.е. образует вещество, проявляющее только окислительные свойства (типичный окислитель).
Элемент с наименьшей с.о., может только отдавать ē, т.е. образует вещество, проявляющее только восстановительные свойства (типичный восстановитель).
Элементы с с.о. ≠ макс. или миним. образуют вещества, проявляющие ОВ двойственность: с сильными окислителями такое вещество реагируют как восстановитель, а с сильными восстановителями - как окислитель.
1) хлор Cl находится в VIIА группе, 7 вал. ē, неметалл.
Максимальная с.о. = номеру группы (ск. е- на внешнем уровне) = +7.
Минимальная с.о. = номеру группы - 8 (сколько ē не хватает до заполнения внеш. уровня), т.е. -1.
Считаем с.о. хлора в заданном соединении:
К +1, О -2, сумма с.о. всех атомов в соединении = 0.
Обозначим с.о. Cl через Х, тогда для KClO2:
+1+Х+2∙(–2)=0 ⇒Х=+3 , проявляет окислительно-восстановительную двойственность.
2) Азот N находится в VА группе, 5 вал. ē, неметалл.
Максимальная с.о. = номеру группы (ск. е- на внешнем уровне) = +5.
Минимальная с.о. = номеру группы - 8 (сколько е- не хватает до заполнения внеш. уровня), т.е. -3.
Считаем с.о. азота в заданном соединении:
К +1, О -2, сумма с.о. всех атомов в соединении = 0.
Обозначим с.о. N через Х, тогда для KNO3:
+1+Х+3∙(–2)=0 ⇒Х=+5 , проявляет только окислительные свойства.
б) 5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 → 5 KNO3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 3 H2O
в) FeS2 + 8HNO3(конц.) → Fe(NO3)3 + 5NO + 2H2SO4 + 2H2O
Как решаем с пом. электронного баланса?
Для реакции а) 2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl :
1) расставляем ст. ок.:
с.о.: K (+1), O (–2), Cl2 (0), Cl (–1) =>
K2MnO4: (+1) ∙ 2 + x + (–2) ∙ 4 = 0 → Mn(+6)
KMnO4: (+1) + x + (–2) ∙ 4 = 0 → Mn(+7)
2) полуреакции: записываем как изменились с.о.: из слож. в-в только атом, простое в-во - полностью:
Mn(+6) → Mn(+7)
Cl2 (0) → Cl (-1)
3) по закону сохранения вещества и заряда:
Mn(+6) → Mn(+7)
Число атомов не изменилось, с.о. увелич. на 1 → "ушел" 1 ē:
Mn(+6) –1ē → Mn(+7)
Mn(+6) отдал 1ē и является восстановителем, идёт процесс окисления.
Cl2 (0) → Cl (–1)
Число атомов уменьшилось вдвое - для сохранения вещества удваиваем Cl (–1)
Cl2 (0) → 2Cl (–1)
С.о. хлора уменьш. на 1 → каждый атом хлора получил 1 ē, т.е. 2 атома хлора получили 2ē:
Cl2 (0) + 2ē → 2Cl (–1)
Cl2 (0) получил 2ē и является окислителем, идёт процесс восстановления.
4) сколько ē "ушли" от одного элемента, столько должны "прийти" к другому, поэтому умножим полуреакцию окисления на 2, а затем сложим вместе слева все исх. в-ва, а справа (после = или →) все продукты (электроны сокращаются):
Mn(+6) –1ē → Mn(+7) окисление |2
Cl2 (0) + 2ē → 2Cl (–1) восстановление
2Mn(+6) + Cl2 (0) → 2Mn(+7) + 2Cl (–1)
5) Переносим коэффициенты в молек. уравнение, и по необходимости уравниваем элементы, не принимавшие участие в ОВР (К, О)
Подобным образом делаем б+в:
б) 5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 → 5 KNO3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 3 H2O
N(+3) – 2ē → N(+5) |5 окисление , N(+3) - восстановитель
Mn(+7) +5ē → Mn(+2) |2 восстановление, Mn(+7) - окислитель
5N(+3) + 2Mn(+7) → 2Mn(+2) + 5N(+5)