Semireaction metòd: algorithm

Anpil pwosesis chimik teste ak degre yo chanjman nan oksidasyon nan atòm yo ki fòme konpoze an reyaktif. Ekri ekwasyon reyaksyon oksidasyon-rediksyon yo souvan akonpaye pa difikilte nan aranjman nan Koefisyan yo anvan chak fòmil sibstans. Pou rezon sa yo, teknik ki gen rapò ak elektwonik oswa elektwon-ion balans nan distribisyon an chaj yo te devlope. Dezyèm metòd konstwi ekwasyon yo dekri an detay nan atik la.

Semi-reyaksyon metòd, sans

Li se yo rele tou balans lan elektwon-ion nan distribisyon an nan faktè koyefisyan. Yon metòd baze sou echanj la nan patikil negatif chaje ant anions oswa kasyon nan medya ki fonn ak valè diferan nan endèks la idwojèn.

Nan reyaksyon yo nan oksidasyon ak diminye elektwolit, iyon ki gen yon chaj negatif oswa pozitif patisipe. Ekwasyon yo nan kalite ion molekilè, ki baze sou mwatye reyaksyon an metòd, byen klè demontre sans nan nenpòt pwosesis.

Pou fòme yon balans, yon deziyasyon espesyal nan elektwolit lyen fò yo itilize kòm patikil iyonik, ak konpoze fèb, gaz ak sediman nan fòm lan nan molekil endisosyativ. Nan konpozisyon sa a nan konplo a, li nesesè endike patikil nan ki degre nan oksidasyon varye. Pou detèmine mwayen an yap divòse nan balans endike asid (H ^+), alkali (OH ^-) ak net (H ₂ O) kondisyon.

Pou ki itilizasyon?

Nan OVR, metòd mwatye reyaksyon an vize pou ekri ekwasyon ionik yo separeman pou oksidatif ak diminye pwosesis yo. Balans final la pral somasyon yo.

Etap nan aplikasyon

Mwatye reyaksyon metòd la gen sengularite pwòp li yo nan ekri. Algorithm a gen ladan etap sa yo:

- Premye bagay yo fè se ekri fòmil yo pou tout reyaktif yo. Pou egzanp:

H ₂ S + KMnO ₄ + kloridrat

- Lè sa a, li nesesè etabli fonksyon an, ki soti nan yon pwodui chimik de vi, nan chak pwosesis eleman. Nan ka sa reyaksyon, KMnO ₄ aji kòm oksidan, H ₂ S se yon ajan diminye ak kloridrat defini yon anviwònman asid.

- Twazyèm etap la se ekri yon liy nouvo nan fòmil iyonik reyaji konpoze ak yon potansyèl potansyèl elektwolit, ki gen atòm yo obsève chanje degre yo nan oksidasyon yo. Nan ka sa reyaksyon MNO ₄ ^- aji kòm yon ajan oksidant, H ₂ S se reaktif a diminye ak H ⁺ oxonium cation oswa H ₃ O ⁺ defini yon anviwònman asid. Gadyous, solid oswa fèb konpoze elektwolitik yo eksprime pa molekilè fòmil kòm antye.

Lè ou konnen eleman orijinal yo, eseye detèmine ki oksidan ak diminye ajan ap gen fòm redwi ak oksidize, respektivman. Pafwa sibstans final yo deja mete nan kondisyon yo, ki fasilite travay la. ekwasyon sa yo endike tranzisyon H ₂ S (SULFIDE idwojèn) nan S (souf), ak anyonik MNO ₄ ^- nan MN ²⁺ cation.

Pou balans lan nan patikil yo atomik nan pòsyon kite la ak dwa nan anviwònman asid se ajoute idwojèn cation H ⁺ oswa yon dlo molekilè. Te solisyon an asid te ajoute iyon SODIUM OH ^- oswa H ₂ O.

MNO ₄ ^- → MN ²⁺

Nan yon solisyon nan yon atòm oksijèn ansanm ak iyon manganatnyh H ⁺ fòm molekil dlo. Egalize se nimewo a nan eleman ekri tankou ekwasyon an: 8h ^{+ +} MNO ₄ ^- → 4H ₂ O + MN ^2+.

Lè sa a, elektrik balanse se te pote soti. Pou fè sa, konsidere kantite total chaj nan zòn nan bò gòch, li vire soti +7, ak Lè sa a, sou bò dwat, li nan +2. Balans pwosesis la se ajoute nan materyèl yo kòmanse senk patikil negatif: 8h ^{+ +} MNO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + MN ^2+. Yon rekiperasyon reyaksyon mwatye jwenn.

Koulye a, pwosesis la oksidasyon swiv nimewo a nan atòm. Pou sa se ajoute nan caption yo bò idwojèn dwa: H ₂ S → 2H ^{+ +} S.

Apre egalize chaj se fè: H ₂ S -2e ^- → 2H ^{+ +} S. Li se wè ke kòmanse konpoze sa yo konsome de patikil negatif. Li vire soti yon reyaksyon mwatye nan pwosesis la oksidasyon.

Ekri tou de ekwasyon nan yon kolòn epi balanse akizasyon yo ak resevwa yo. Pa règ la pou detèmine pi piti a miltip, nou chwazi pou chak reyaksyon mwatye faktè pwòp li yo. Ogmantasyon ak diminye ekwasyon se miltipliye pa li.

Koulye a, li posib pou rezoud de balans pa ajoute bò gòch ak dwat pou chak lòt ak diminye kantite patikil elèktron.

8H ^{+ +} MNO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + MN ²⁺ | 2

H ₂ ^{S -2e - → 2H + + S} | 5

16h ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ ^{O + 2mn 2+ + 10H + +} 5S

ekwasyon an ki kapab lakòz ka redwi kantite H ⁺ 10: 6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2mn ²⁺ + 5S.

Nou tcheke kòrèkite nan konpozisyon an nan balans la ion pa konte kantite atòm oksijèn anvan ak apre flèch la, ki se 8. Li nesesè tou konpare akizasyon yo nan pati final yo ak premye nan balans lan: (+6) + (-2) = +4. Si tout bagay se menm bagay la tou, Lè sa a, li se konpile kòrèkteman.

Metòd mwatye reyaksyon an fini ak yon tranzisyon soti nan dosye a ion nan ekwasyon molekilè a. Pou chak patikil anionik ak kasyonik nan bò gòch nan balans lan, se opsyon an opsyon an chaj chwazi. Lè sa a, yo transfere nan bò dwat la, nan menm kantite lajan an. Koulye a, iyon yo ka konbine nan molekil antye.

6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2mn ²⁺ + 5S

^{6Cl - + 2K + → 6Cl -} + 2K +

H ₂ S + KMnO ₄ + 6HCl → 8H ₂ O + 2MnCl ₂ + 5S + 2KCl.

Aplike metòd la mwatye reyaksyon, ki gen algorithm diminye nan ekri yon ekwasyon molekilè, yon moun ka, ansanm ak ekri balans kalite elektwonik.

Detèminasyon oksidan

Wòl sa a ki dwe iyonik, atomik oswa molekilè patikil ki aksepte elektwon negatif chaje. Sibstans ki sou oksidasyon sibi restorasyon nan reyaksyon. Yo gen yon domaj elektwonik, ki ka fasil pou rwin. Pwosè sa yo enkli rediksyon mwatye reyaksyon oksidasyon.

Se pa tout sibstans ki gen kapasite nan tache elektwon. Gwo reyaktif oksidasyon yo enkli:

• Reprezantan alojene;
• Asid kalite nitrile, Selenyòm ak sulfurik;
• Potasiom permanganat, dichromat, manganat, kromat;
• Manganèz ak plon oksid tetravalan;
• Ajan ak lò yo se ionik;
• Oksijèn gaz konpoze;
• Copper bivalè ak an ajan monovalan oksid;
• Klò-ki gen eleman sèl;
• Royal vodka;
• Dlo oksijene.

Detèminasyon diminye ajan yo

Tankou yon wòl ki dwe nan iyonik, atomik oswa molekilè patikil ki bay nan yon chaj negatif. Nan reyaksyon, sibstans ki sou yo diminye sibi oksidatif aksyon lè elektwon yo fann nan.

Fè diminye pwopriyete :

• Reprezantan nan metal anpil;
• Souf nan konpoze an tetravalan ak sulfur idwojèn;
• Asid alojene;
• Iron, chromium ak Manganèz sulfat;
• Eklat klori bivalan;
• nitwojèn-ki gen ajan tankou protoksid asid, staneu oksid, HYDRAZINE ak amonyak;
• Natirèl kabòn ak oksid li se divalan;
• Molekil idwojèn;
• Asid fosfò.

Avantaj nan metòd elèktron-ion la

Pou ekri reyaksyon oksidasyon-rediksyon, se metòd mwatye reyaksyon yo itilize pi souvan pase balans espès elèktron yo.

Sa a se akòz avantaj yo Elektwon-ion metòd :

1. Nan moman sa a nan ekri, ekwasyon yo konsidere iyon yo reyèl ak konpoze ki egziste nan solisyon an.
2. Ou ka okòmansman pa gen enfòmasyon sou sibstans ki sou rezilta yo, yo detèmine nan premye etap yo final la.
3. Done sou degre oksidatif la pa toujou nesesè.
4. Mèsi a metòd la li posib pou jwenn kantite elektwon ki patisipe nan reyaksyon mwatye, menm jan endèks idwojèn chanjman solisyon an.
5. Pa ekwasyon redwi nan espès yo iyonik, etidye patikil yo nan pwosesis yo ak estrikti a nan sibstans ki sou rezilta yo etidye.

Reyaksyon mwatye nan solisyon asid

Kalkil la nan Iyon idwojèn depase obeyi algorithm debaz la. Metòd la nan reyaksyon mwatye nan yon mwayen asid kòmanse ak anrejistreman an nan elektè yo nan nenpòt ki pwosesis. Lè sa a, yo eksprime nan fòm lan nan ekwasyon nan fòm nan ionik ak obsèvans nan balans lan nan chaj la atomik ak elektwonik. Pwosesis yo nan oksidasyon ak diminye nati yo anrejistre separeman.

Fè aliman oksijèn an atomik sou bò reyaksyon ak yon eksè pote caption idwojèn li yo. kantite lajan yo nan H ⁺ yo ta dwe ase yo jwenn dlo a molekilè. Akote Defisi oksijèn atribiye H ₂ O.

Lè sa a, balanse atòm yo idwojèn ak elektwon.

Rezime pati pyès sa yo nan ekwasyon yo anvan ak apre flèch la ak kifè yo.

Diminye iyon yo menm ak molekil. Reyaksyon ki deja anrejistre yo, se adisyon nan manke espès anionik ak kasyonik ki fèt nan ekwasyon total la. Nimewo yo apre yo fin ak anvan flèch la ta dwe kowenside.

Se ekwasyon OVR (metòd mwatye reyaksyon) konsidere kòm satisfè lè li ekri yon ekspresyon ki fòme nan fòm molekilè. Chak eleman dwe gen yon miltiplikatè sèten.

Egzanp pou medya asid

Reyaksyon an nan NITRITE sodyòm ak asid klorik mennen nan pwodiksyon an nan nitrat sodyòm ak asid HYDROCHLORIC. Pou fè aranjman pou koyefisyan yo, metòd la mwatye reyaksyon yo itilize, egzanp ekwasyon ekriti yo asosye ak ki endike medyòm asid.

Nano ₂ + HClO ₃ → Nano ₃ + kloridrat

CLO ₃ ^{- + 6H + + 6E - →} 3H ₂ O + Cl ^- | 1

NO ₂ ^- + H ₂ O ^- 2E - → NO ₃ ^{- +} 2H + | 3

CLO ₃ ^{- +} 6H + + 3H ₂ O + 3NO ₂ ^- → 3H ₂ O + Cl ^- + 3NO ₃ ^{- +} 6H +

CLO ₃ ^- + 3NO ₂ ^- → Cl ^- + 3NO ₃ ^-

^{3Na + + H + → 3Na +} + H +

3NaNO ₂ + HClO ₃ → 3NaNO ₃ + kloridrat.

Nan pwosesis sa a, nitrat sodyòm yo jwenn nan NITRITE, ak asid idroklorik ki fòme nan asid klorik. Nivo a oksidatif nan nitwojèn varye de +3 a +5, ak chaj la nan klò +5 vin -1. Tou de pwodwi pa fòme yon presipit.

Mwatye reyaksyon pou medyòm asid

Pote soti kalkil ki gen yon depase iyon idroksid koresponn ak kalkil yo pou solisyon asid. Metòd la nan reyaksyon mwatye nan yon medyòm alkalin tou kòmanse ak ekspresyon an nan pati yo konstitiyan nan pwosesis la nan fòm lan nan ekwasyon iyonik. Diferans yo obsève pandan aliyman kantite oksijèn atomik. Kidonk, molekil dlo a ajoute nan reyaksyon an ak depase li yo, ak anion yo idroksid yo te ajoute nan pati opoze a.

koyefisyan an nan molekil la nan H ₂ O endike diferans ki genyen nan kantite lajan an nan oksijèn anvan ak apre flèch la, ak pou iyon OH ^- li doub. Pandan oksidasyon, reyaktif aji kòm yon ajan diminye pran atòm O yo lwen anions hydroxyl.

Mwatye reyaksyon metòd la fini ak premye etap ki rete nan algorithm la, ki kowenside ak pwosesis ki gen yon depase asid. Rezilta nan fen se ekwasyon de kalite molekilè.

Egzanp pou medyòm alkalin

Lè yòd melanje ak idroksid sodyòm, yodid sodyòm ak iodat, molekil dlo, yo fòme. Pou jwenn balans lan nan pwosesis la, metòd la mwatye-reyaksyon yo itilize. Egzanp pou solisyon alkalin gen pwòp karakteristik espesifik yo ki gen rapò ak konpansasyon oksijèn atomik.

NaOH + Mwen ₂ → ne + NaIO ₃ + H ₂ O

Mwen + e ^- → I ^- | 5

^{6OH - + I - 5e - →} I - + 3H ₂ O + IO ₃ ^- | 1

Mwen + 5Mwen + 6OH ^- → 3H ₂ O + 5Mwen ^- + IO ₃ ^-

6Na ⁺ → Na ^{+ +} 5Na ⁺

6NaOH + 3I2 → 5NaI + NaIO3 + 3H2O.

Rezilta reyaksyon an se disparisyon nan tib vyolèt nan yòd molekilè. Gen yon chanjman nan degre nan oksidasyon nan eleman sa a soti nan 0 a -1 ak +5 ak fòmasyon nan iodide ak iodat sodyòm.

Reyaksyon nan yon mwayen net

Anjeneral, sa yo se pwosesis yo ki rive pandan idrolyse a nan sèl ak fòmasyon nan yon asid fèb (ak yon endèks idwojèn nan 6 a 7) oswa yon solisyon yon ti kras alkalin (ki gen yon pH nan 7 a 8).

Metòd la nan reyaksyon mwatye nan yon medyòm net anrejistre nan plizyè varyant.

Metòd an premye pa pran an kont idrolyse sèl. Se mwayen an sipoze yo dwe net, ak molekilè dlo a atribiye a bò gòch la nan flèch la. Nan ka sa a, se yon sèl demi-reyaksyon pran kòm asid, ak yon lòt - pou reyaksyon asid.

Metòd Dezyèm se apwopriye pou pwosesis ki ka yon valè apwoksimatif endèks idwojèn nan dwe mete. Lè sa a, reyaksyon yo pou metòd la ion-elèktron yo konsidere nan yon solisyon alkal oswa asid.

Egzanp ak yon mwayen net

Lè sulfid idwojèn konbine avèk dichromat sodyòm nan dlo, yo jwenn yon presipit nan sodyòm, sodyòm ak chromium nan idroksid trivalent. Sa a se yon reyaksyon tipik pou yon solisyon net.

Na ₂ Kr ₂ O ₇ + H ₂ S + H2O → NaOH + S + Kr (OH) ₃

H ₂ ^{S - 2E - → S + H} + | 3

7h ₂ O + Kr ₂ O ₇ ^{2- + 6E - → 8OH - +} 2COR (OH) ₃ | 1

7h ₂ O + 3H ₂ S + Kr ₂ O ₇ ^{2- → 3H + + 3S + 2COR} (OH) ₃ + 8OH ^-. Kapòt idwojèn ak anion hydroxide, lè konbine, fòme 6 molekil dlo. Yo ka retire nan pati yo dwa ak bò gòch, kite yon depase nan devan flèch la.

H ₂ O + 3H ₂ S + Kr ₂ O ₇ ^2- → 3S + 2COR (OH) ₃ + 2OH ^-

2Na ⁺ → 2Na ⁺

Na ₂ Kr ₂ O ₇ + 3H ₂ S + H ₂ O → 2NaOH + 3S + 2COR ( OH) ₃

Nan fen reyaksyon an, yon presipitit fòme nan idroksid kwonik nan koulè ble ak jòn souf nan yon solisyon alkalin ak idroksid sodyòm. Gwo oksidatif nan eleman S a ak -2 vin 0, ak chomium chaj la ak +6 vire nan +3.