Каким образом можно завершить УХР, применяя метод электронного баланса? Какие коэффициенты могут быть расставлены?

Lebed

51

Для завершения Уравнений Химических Реакций (УХР) с использованием метода электронного баланса следует учесть следующие шаги:

1. Напишите уравнение реакции с указанием всех веществ, участвующих в реакции.
Например:
\(K + O_2 = Mg + H_2O\)

2. Определите изменение степени окисления для каждого вещества.
Для этого рассмотрим реакции по очереди и определим окисление и восстановление.

a) \(K + O_2 = K_2O\)
В этой реакции кислород (\(O_2\)) уменьшает свою степень окисления с 0 до -2. Калий (\(K\)) остается с +1 степенью окисления. Таким образом, кислород является окислителем, а калий - восстановителем.

b) \(Mg + H_2O = MgO + H_2\)
Здесь магний (\(Mg\)) увеличивает свою степень окисления с 0 до +2. Водород (\(H_2\)) остается с +1 степенью окисления. Следовательно, магний является окислителем, а водород - восстановителем.

c) \(Pb + HNO_3 = Pb(NO_3)_2 + NO + H_2O\)
Свинец (\(Pb\)) изменяет свою степень окисления с 0 до +2. Азот (\(N\)) в здесь изменяется с +5 до +2. Водород (\(H_2\)) остается с +1. Таким образом, свинец является окислителем, а азот и водород - восстановителями.

d) \(Fe + CuCl_2 = FeCl_2 + Cu\)
Железо (\(Fe\)) изменяет свою степень окисления с 0 до +2. Медь (\(Cu\)) остается с +2 степенью окисления. Железо здесь является окислителем, а медь - восстановителем.

e) \(Zn + H_2SO_4 = ZnSO_4 + H_2\)
Цинк (\(Zn\)) изменяет свою степень окисления с 0 до +2. Водород (\(H_2\)) остается с +1. Цинк - окислитель, а водород - восстановитель.

3. Расставьте соответствующие коэффициенты перед веществами, чтобы балансировать количество атомов каждого элемента с обеих сторон уравнения.
Применяя метод электронного баланса, необходимо добавить электроны (e-) в уравнение на ту сторону, где происходит окисление.

Для примера рассмотрим реакцию \(K + O_2 = K_2O\):
\(2K + O_2 + 4e^- = 2K^+ + O^{2-}\)

Теперь нужно балансировать вещества, не содержащие кислород:
\(2K + O_2 + 4e^- = 2K^+ + O^{2-}\) (балансируем кислород)
\(2K + O_2 + 4e^- = 2K^+ + 2O^{2-}\) (балансируем калий)
\(2K + O_2 + 4e^- = 2K^+ + (2O^{2-})\) (балансируем кислород снова)
\(2K + O_2(4e^-) = 2K^+ + 2O^{2-}\) (сокращаем скобки)
\(2K + O_2 \underline{+ 4e^-} = 2K^+ + 2O^{2-}\) (удаляем дублирующиеся скобки)

Коэффициенты размещаются перед веществами и ионами, и электроны выделяются с помощью знака минус, чтобы отразить их использование в окислительно-восстановительной реакции.

Повторяя этот процесс для всех остальных реакций, вы сможете завершить УХР, используя метод электронного баланса.