Электронный баланс
Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
с помощью метода электронного баланса
Реакция соляной кислоты с перманганатом калия
1.Написать схему реакции
HCl + KMnO4 ⟶ MnCl2 + Cl2↑ + KCl + H2O
2.Указать степени окисления атомов
+H1C–1l + +K1M+7n–O24 ⟶ M+2nC–1l2 + C 0l2↑ + +K1C–1l + +H12–O2
3.Выделить изменяющие степень окисления атомы. Для этого надо формулу хлороводорода написать дважды
HCl + HC–1l + KM+7nO4 ⟶ M+2nCl2 + C 0l2↑ + KCl + H2O
4.Составить схему окисления атомов хлора
C–1l ⟶ C 0l
C–1l – e– = C 0l
5.Составить схему восстановления атомов марганца
M+7n ⟶ M+2n
M+7n + 5e– = M+2n
6.Составить электронный баланс, т.е. найти наименьшее общее кратное чисел отданных и принятых электронов
|
C–1l – e– = C 0l |
5 |
5 |
|
M+7n + 5e– = M+2n |
1 |
7.Поставить стехиометрические коэффициенты перед изменяющими степень окисления атомами хлора
HCl + 5HCl + KMnO4 ⟶ MnCl2 + 5–2 Cl2↑ + KCl + H2O
8.Поставить стехиометрические коэффициенты перед изменяющими степень окисления атомами марганца, т.е. перед формулами перманганата калия и хлорида марганца(II) должны стоять стехиометрические коэффициенты, равные 1
HCl + 5HCl + KMnO4 ⟶ MnCl2 + 5–2 Cl2↑ + KCl + H2O
9.Выполнить условие материального баланса по атомам калия, т.е. перед формулой хлорида калия должен стоять стехиометрический коэффициент 1
HCl + 5HCl + KMnO4 ⟶ MnCl2 + 5–2 Cl2↑ + KCl + H2O
10.Выполнить условие материального баланса по атомам хлора, которые не изменяют степень окисления, т.е. перед первой формулой хлороводорода поставить стехиометрический коэффициент 3
3HCl + 5HCl + KMnO4 ⟶ MnCl2 + 5–2 Cl2↑ + KCl + H2O
11.Выполнить условие материального баланса по атомам водорода, т.е. перед формулой воды поставить стехиометрический коэффициент 4
3HCl + 5HCl + KMnO4 ⟶ MnCl2 + 5–2 Cl2↑ + KCl + 4H2O
12.Привести подобные в правой части равенства и проверить баланс по атомам кислорода. Получили искомое уравнение
8HCl + KMnO4 = MnCl2 + 5–2 Cl2↑ + KCl + 4H2O
13.В неорганической химии не принято в уравнениях реакции указывать дробные стехиометрические коэффициенты, поэтому коэффициенты в искомом уравнении надо удвоить
16HCl + 2KMnO4 = 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 2KCl + 8H2O
Проверяемые элементы решения
1.В схеме химической реакции указаны изменяющие степени окисления атомы
HCl + HC–1l + KM+7nO4 ⟶ M+2nCl2 + C 0l2↑ + KCl + H2O
2.Составлен электронный баланс, указаны наименьшее общее кратное отданных и принятых электронов и добавочные множители
|
C–1l – e– = C 0l |
5 |
5 |
|
M+7n + 5e– = M+2n |
1 |
3.Записано искомое уравнение химической реакции
8HCl + KMnO4 = MnCl2 + 5–2 Cl2↑ + KCl + 4H2O
16HCl + 2KMnO4 = 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 2KCl + 8H2O
4.Указаны окислитель и восстановитель
C–1l в HCl — восстановитель,
M+7n в KMnO4 — окислитель.