כיצד לאזן משוואות Redox

Posted on
מְחַבֵּר: Randy Alexander
תאריך הבריאה: 2 אַפּרִיל 2021
תאריך עדכון: 17 נוֹבֶמבֶּר 2024
Anonim
כימיה מושגי יסוד - איזון תגובות כימיות
וִידֵאוֹ: כימיה מושגי יסוד - איזון תגובות כימיות

הפחתת חמצון, או "redox", תגובות מייצגות את אחת הסיווגים העיקריים של התגובה בכימיה. התגובות כוללות בהכרח העברת אלקטרונים ממין אחד למשנהו. כימאים מתייחסים לאובדן האלקטרונים כחמצון ולרווח האלקטרונים כהפחתה. איזון של משוואה כימית מתייחס לתהליך התאמת המספרים של כל מגיב ומוצר כך שהתרכובות בצד שמאל וימין של חץ התגובה - המגיבים והמוצרים בהתאמה - מכילים אותו מספר של כל סוג אטום . תהליך זה מייצג תוצאה של החוק הראשון של התרמודינמיקה, הקובע כי לא ניתן ליצור או להרוס חומר. תגובות Redox נוקטות בתהליך זה צעד אחד קדימה על ידי איזון בין מספר האלקטרונים מכל צד של החץ מכיוון שכמו אטומים, אלקטרונים בעלי מסה ולכן הם נשלטים על ידי החוק הראשון של התרמודינמיקה.

    כתוב את המשוואה הכימית הלא מאוזנת על פיסת נייר וזהה את המינים המחמצנים ומופחתים על ידי בחינת המטענים שעל האטומים. לדוגמה, שקלו את התגובה הלא מאוזנת של יון הפרמנגנט, MnO4 (-), כאשר (-) מייצג מטען על היון של השלילי, ויון אוקסלט, C2O4 (2-) בנוכחות חומצה, H (+) : MnO4 (-) + C2O4 (2-) + H (+) → Mn (2+) + CO2 + H2O. חמצן כמעט תמיד מניח חיוב של שניים שליליים בתרכובות. לפיכך, MnO4 (-), אם כל חמצן שומר על מטען שני שלילי והמטען הכולל הוא שלילי, אז המנגן חייב להציג מטען של שבע חיובי. הפחמן ב- C2O4 (2-) מראה באופן דומה מטען של שלושה חיוביים. בצד המוצר, המנגן הוא בעל מטען של שתיים חיוביות והפחמן הוא חיובי ארבע. כך, בתגובה זו, המנגן מופחת מכיוון שהמטען שלו יורד והפחמן מתחמצן מכיוון שהמטען שלו עולה.

    כתוב תגובות נפרדות - המכונות חצי תגובות - לתהליכי החמצון וההפחתה וכוללים את האלקטרונים. ה- Mn (+7) ב- MnO4 (-) הופך ל- Mn (+2) על ידי קבלת חמישה אלקטרונים נוספים (7 - 2 = 5). עם זאת, כל חמצן ב- MnO4 (-) חייב להפוך למים, H2O, כתוצר לוואי, והמים אינם יכולים להיווצר עם אטומי מימן, H (+). לכן יש להוסיף פרוטונים, H (+) לצד השמאלי של המשוואה. התגובה המחצית המאוזנת הופכת כעת ל- MnO4 (-) + 8 H (+) + 5 e → Mn (2+) + 4 H2O, שם e מייצג אלקטרון. חצי תגובת החמצון הופכת באופן דומה ל- C2O4 (2-) - 2e → 2 CO2.

    איזנו את התגובה הכוללת על ידי הבטחת שמספר האלקטרונים בחמצון התגובות וחמצון התגובות שווים. המשך הדוגמה הקודמת, חמצון יון האוקסלט, C2O4 (2-), כרוך רק בשני אלקטרונים, ואילו הפחתת המנגן כוללת חמישה. כתוצאה מכך, יש להכפיל את כל התגובה של מחצית המנגן בשניים ואת התגובה האוקסלטית כולה להיות מוכפלת בחמש. זה יביא את מספר האלקטרונים בכל תגובה של חצי ל -10. שתי התגובות למחצית הופכות כעת ל- 2 MnO4 (-) + 16 H (+) + 10 e → 2 Mn (2+) + 8 H2O, ו- 5 C2O4 (2 -) - 10 e → 10 CO2.

    השג את המשוואה הכוללת המאוזנת על ידי סיכום שתי התגובות החציוניות המאוזנות. שימו לב שתגובת המנגן כוללת רווח של 10 אלקטרונים ואילו תגובת האוקסלט כוללת אובדן של 10 אלקטרונים. האלקטרונים לפיכך מבטלים. מבחינה מעשית המשמעות היא שחמישה יוני אוקסלט מעבירים בסך הכל 10 אלקטרונים לשני יוני פרמנגנט. כאשר מסכמים את זה, המשוואה המאוזנת הכוללת הופכת ל 2 MnO4 (-) + 16 H (+) + 5 C2O4 (2-) → 2 Mn (2+) + 8 H2O + 10 CO2, המייצג משוואת redox מאוזנת.