Приклади розв’язання завдань

Приклад 1. Методом електронного балансу розставити коефіцієнти у рівнянні окисно-відновної реакції: Ca + HNO₃ ® Cа(NO₃)₂ + N₂O + H₂O.

Відповідь. Спочатку визначимо які атоми у перебігу реакції змінюють свій ступінь окислення:

Ca⁰ + H⁺N⁵⁺O^2-₃ ® Cа²⁺(N⁵⁺O^2-₃)₂ + N⁺₂O^2- + +H⁺₂O^2-.

Виходячи з цього можемо написати два електронних рівняння, у яких атоми приймають або віддають електрони:

Са⁰ – 2е^- ® Са²⁺ 4 – відновник, окислюється

2N⁵⁺ + 8е^- ® 2N⁺ 1– окисник, відновлюється

Знайшовши найменше спільне кратне (8) між числами відданих і приєднаних електронів та поділивши його відповідно на 2 та 8 одержуємо додаткові коефіцієнти біля формул речовин, які містять Са⁰ та Са²⁺ (4) та біля формул речовин, які містять N⁵⁺ та N⁺ (1). Враховуючи, що у правій частині азот ще входить до складу Cа(NO₃)₂, де він не змінив свого ступеню окислення, перед азотною кислотою ставимо коефіцієнт 10 (2 + 4 · 2). Відзначаючи, що у лівій частині опиняється 10 атомів водню ставимо пе-ред водою коефіцієнт 5 (10: 2). Таким чином рівняння матиме вигляд:

4Ca + 10HNO₃ ® 4Cа(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O.

Для перевірки правильності рівняння підраховуємо число атомів кисню в обох частинах рівняння.

Приклад 2. Розставити коефіцієнти методом електронного балансу в рівнянні реакції: H₂S + KMnO₄ + Н₂SO₄ ® S + К₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O.

Розв’язання. Визначаємо ступені окиснення атомів усіх елементів до та після реакції, враховуючи, що незмінними є ступені окиснення кисню (– 2), водню та калію (– 1):

H⁺₂S^2- + K⁺Mn⁷⁺O^2-₄ + Н⁺₂S⁶⁺O^2-₄ ® S⁰ + К⁺₂S⁶⁺O^2-₄ + Mn²⁺S⁶⁺O^2-₄ + H⁺₂O^2-.

Очевидно, що ступені окиснення змінили атоми сірки та марганцю: атом сірки віддав 2 електрони, а атом марганю прийняв 5 електронів.

Загальне число прийнятих та відданих електронів дорівнює 10:

Mn⁷⁺ + 5е^- ® Mn²⁺ ₁₀ 2 окисник

S^2- – 2е^- ® S⁰ 5 відновник

Одержані коефіцієнти (2 та 5) підставимо в основне рівняння реакції та урівняємо число атомів інших елементів у правій та лівій частинах рівняння: 5H₂S + 2KMnO₄ + 3Н₂SO₄ ® 5S + К₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O.

Рівність числа атомів кисню до та після реакції підтверджує вірність розставлених коефіцієнтів.

Завдання для самостійної роботи

Завдання. Методом електронного балансу розставте коефіцієнти у рівняннях окисно-відновних реакцій. Зазначте окисник і відновник.