Химия
1.4.8. Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от нее
Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции
Рассмотрим составление уравнения окислительно-восстановительной реакции по методу электронного баланса на примере реакции
Fe2O3 + Br2 + KOH = K2FeO4 + KBr + H2O
1. Расставим степени окисления у элементов в данном уравнении, согласно правилам, изложенным выше.
\({\mathop {Fe}\limits^{ + 3} _2}{\mathop O\limits^{ - 2} _3} + \mathop {B{r_2}}\limits^0 + \mathop K\limits^ + \mathop O\limits^{ - 2} \mathop H\limits^ + = {\mathop K\limits^ + _2}\mathop {Fe}\limits^{ + 6} {\mathop O\limits^{ - 2} _4} + \mathop K\limits^ + \mathop {Br}\limits^ - + {\mathop H\limits^ + _2}\mathop O\limits^{ - 2} \)
2. Видим, что у железа степень окисления повышается (это полуреакция окисления), а у брома – понижается (полуреакция восстановления). Запишем эти две полуреакции с указанием электронов, отдаваемых восстановителем и принимаемых окислителем.
\(\mathop {Fe}\limits^{ + 3} \, - 3\mathop e\limits^ - = \mathop {Fe}\limits^{ + 6} \)
\({\mathop {Br}\limits^0 _2} + 2\mathop e\limits^ - = 2\mathop {Br}\limits^ - \)
Необходимо, чтобы число отданных и принятых электронов было равно, поэтому первую полуреакцию умножим на 2, а вторую на 3.
\(2\mathop {Fe}\limits^{ + 3} \, - 6\mathop e\limits^ - = \mathop {2Fe}\limits^{ + 6} \)
\(3{\mathop {Br}\limits^0 _2} + 6\mathop e\limits^ - = 6\mathop {Br}\limits^ - \)
Расставим коэффициенты в основном уравнении. \(\mathop {Fe}\limits^{ + 3} \) должно быть 2 моль. В Fe2O3 уже есть 2 моль железа, поэтому коэффициент перед этой молекулой равен единице. Br2 должно быть 3 моль; – 2 моль, а KBr – 6 моль.
Fe2O3 + 3Br2 + KOH = 2K2FeO4 + 6KBr + H2O
Метод электронного баланса позволяет расставить коэффициенты только перед окислителем и восстановителем, остальные расставляются методом подбора. Сначала уравнивается калий, потом водород, а кислород в последнюю очередь.
В правой части 10 калия, ставим 10 перед КОН. Стало 10 моль водорода в левой части, ставим 5 перед водой. Количество кислорода при правильной расстановке оказывается уравнено самостоятельно.
Fe2O3 + 3Br2 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KBr + 5H2O
Fe2O3 в этой реакции будет восстановителем, а Br2 – окислителем.
Так как окислитель и восстановитель находятся в разных соединениях, то тип ОВР называется межмолекулярный.
Другие материалы по данной теме
Видео
3.1. Введение
Определение
Коррозия