Schreiben ionische Gleichungen für Redox-Reaktionen
SCHREIBEN IONIC GLEICHUNGEN FÜR Redoxreaktionen
Diese Seite erklärt, wie elektronenHalbReaktionen erarbeiten für Oxidations- und Reduktionsprozesse, und dann, wie sie zu kombinieren, um die ionische Gesamtgleichung für eine Redox-Reaktion zu geben. Dies ist eine wichtige Fähigkeit in der anorganischen Chemie.
Keine Sorge, wenn es Ihnen eine lange Zeit in den frühen Stadien zu nehmen scheint. Es ist ein ziemlich langsamer Prozess auch mit der Erfahrung. Nehmen Sie sich Zeit und üben so viel wie möglich.
Was ist eine elektronenHalb Gleichung?
Wenn Magnesium heiße Kupfer (II) -oxid zu Kupfer reduziert, ist die ionische Gleichung für die Reaktion:
Hinweis: Ich werde auszulassen Staatssymbole in allen Gleichungen auf dieser Seite. Dieses Thema ist umständlich genug sowieso, ohne sich um Staatssymbole zu kümmern sowie alles andere. Üben Sie die Gleichungen rechts und dann die Staatssymbole in später hinzufügen, wenn Ihre Prüfer wahrscheinlich sind sie wollen.
Sie können die Ionengleichung in zwei Teile geteilt, und es betrachtet aus der Sicht des Magnesiums und des Kupfer (II) -Ionen getrennt. Dies zeigt deutlich, dass das Magnesium hat zwei Elektronen verloren, und das Kupfer (II) -Ionen hat sie gewonnen.
Diese beiden Gleichungen werden als „Elektronenhalbgleichungen“ beschrieben oder „Halb Gleichungen“ oder „Ionenhalb Gleichungen“ oder „Halbreaktionen“ - viele Variationen alle bedeutet genau das gleiche!
Jede Redoxreaktion besteht aus zwei Halbreaktionen hergestellt: in einem von ihnen Elektronen verloren gehen (ein Oxidationsprozess), und in der anderen die Elektronen gewonnen werden (ein Reduktionsprozess).
Hinweis: Wenn Sie nicht glücklich über Redox-Reaktionen in Bezug auf die Elektronenübertragung sind, müssen Sie die erste Seite auf Redox-Reaktionen lesen, bevor Sie weitergehen.
Ausarbeiten elektronenHalb Gleichungen und mit ihnen ionische Gleichungen bauen
In dem obigen Beispiel haben wir bei den elektronenHalb Gleichungen bekommen durch von der ionischen Gleichung beginnen und die einzelnen Halbreaktionen daraus zu extrahieren. Das ist völlig falsch herum tut alles!
In Wirklichkeit beginnen Sie fast immer von den Elektronen Halb Gleichungen und nutzen sie die ionische Gleichung zu bauen.
Beispiel 1: Die Reaktion zwischen Chlor und Eisen (II) ionen
Chlorgas oxidiert Eisen (II) -Ionen zu Eisen (III) -Ionen. In dem Verfahren wird das Chlor zu Chloridionen reduziert.
Sie müßten, dies wissen, oder ihm von einem Prüfer gesagt werden. In Gebäude Gleichungen ist es ziemlich viel, dass Sie arbeiten können, wie Sie gehen, aber irgendwo muss man ja haben aus zu starten!
Sie beginnen, indem aufschreiben, was Sie für jede der Halbreaktionen kennen. In dem Fall, Chlor, weiß man, dass Chlor (als Moleküle) verwandelt sich in Chloridionen:
Das erste, was zu tun ist, die Atome balancieren, die Sie haben, so weit wie irgend möglich:
Prüfen Sie stets, dass Sie die vorhandenen Atome ausgeglichen haben, bevor Sie etwas anderes tun. Wenn Sie vergessen haben, dies zu tun, alles andere, was man danach tun, ist eine komplette Zeitverschwendung!
Nun müssen Sie die Dinge in die Halb Gleichung hinzufügen, um es vollständig zu machen Gleichgewicht.
Alles, was Sie dürfen hinzuzufügen sind:
Wasserstoffionen (es sei denn, die Reaktion unter alkalischen Bedingungen durchgeführt wird - in diesem Fall können Sie Hydroxidionen hinzufügen statt)
Im Chlor Fall alles, was falsch ist mit der bestehenden Gleichung, die wir bisher produziert haben, ist, dass die Gebühren nicht ausgleichen. Die linke Seite der Gleichung keine Ladung, aber die rechte Seite 2 trägt negative Ladungen.
Das ist leicht rechts, indem zwei Elektronen auf der linken Seite setzen. Die endgültige Version der Halbreaktion ist:
Nun ist diese wiederholen Sie für die Eisen (II) -Ionen. Sie wissen (oder gesagt), dass sie zu Eisen oxidiert werden (III) -Ionen. Schreib das auf:
Die Atome Gleichgewicht, aber die Kosten nicht. Es gibt drei positive Ladungen auf der rechten Seite, aber nur 2 auf der linken Seite.
Sie müssen die Anzahl der positiven Ladungen auf der rechten Seite zu reduzieren. Das ist leicht getan, indem ein Elektron an der Seite hinzu:
die Halbreaktionen Kombinieren die ionische Gleichung für die Reaktion zu machen
Was wir im Moment habe, ist dies:
Es ist offensichtlich, dass die Eisenreaktion zweimal für jedes Chlormolekül passieren müssen wird, die reagiert. Lassen Sie das, und fügen Sie dann die beiden Halb Gleichungen zusammen.
Aber nicht dort anhalten. Überprüfen Sie, dass alles Salden - Atome und Gebühren. Es ist sehr einfach kleine Fehler zu machen, vor allem, wenn Sie sich zu vermehren und summieren sie komplizierte Gleichungen versuchen.
Sie werden feststellen, dass ich nicht schließen die Elektronen in der aufaddierten Version gestört. Wenn man darüber nachdenkt, gibt es zwangsläufig die gleiche Anzahl auf jeder Seite der letzten Gleichung sein, und so werden sie auslöschen. Wenn Sie damit nicht zufrieden sind, schreiben sie auf und sie dann später ausstreichen!
Beispiel 2: Die Umsetzung zwischen Wasserstoffperoxid und Manganat (VII) -lonen
Manganat (VII) -lonen, MnO4 -. Wasserstoffperoxid, H 2 O 2 oxidieren. Sauerstoffgas. Die Reaktion wird mit Kalium-Manganat (VII)-Lösung und Wasserstoffperoxid-Lösung mit verdünnten Schwefelsäure angesäuert getan.
Während der Reaktion werden die Manganat (VII) -lonen reduziert Mangan (II) -Ionen.
Beginnen wir mit dem Wasserstoffperoxid Halb Gleichung starten. Was wir wissen, ist:
Der Sauerstoff wird bereits ausgeglichen. Was ist mit dem Wasserstoff?
Alles, was Sie berechtigt sind, diese Gleichung zu addieren sind Wasser, Wasserstoffionen und Elektronen. Wenn Sie Wasser hinzufügen, um die zusätzlichen Wasserstoffatome auf der rechten Seite benötigt zu versorgen, werden Sie die Sauerstoffe wieder vermasseln - das ist natürlich falsch!
In zwei Wasserstoffionen auf die rechte Seite.
Alles was Sie jetzt tun müssen, um die Kosten auszugleichen. Sie müßten zwei Elektronen Seite zur rechten Seite hinzuzufügen, um die Gesamtladung zu machen auf beiden Seiten Null.
Jetzt für die Manganat (VII) Halb Gleichung:
Sie wissen (oder gesagt), dass die Manganat (VII) -Ionen in Mangan drehen (II) -Ionen. Schreiben Sie das auf.
Die Mangan Salden, aber Sie müssen vier Sauerstoffatome auf der rechten Seite. Diese können nur aus dem Wasser kommen - das ist das einzige sauerstoffhaltige, was Sie dürfen in eine diese Gleichungen unter sauren Bedingungen schreiben.
Auf diese Weise haben wir einige Wasserstoffe eingeführt. Zum Ausgleich dieser, müssen Sie 8 Wasserstoff-Ionen auf der linken Seite.
Nun, da alle Atome im Gleichgewicht sind, alles, was Sie tun müssen, ist es, die Kosten ausgleichen. Im Moment gibt es ein Netz 7+ Ladungen auf der linken Seite (1- und 8+), aber nur 2+ auf der rechten Seite. In 5 Elektronen auf die linke Seite der 7+ zu reduzieren 2+.
Dies ist die typische Art Halb Gleichung, die Sie herausfinden müssen fähig sein. Die Sequenz ist in der Regel:
Gleichgewicht der auseinander Atome aus Sauerstoff und Wasserstoff.
Balance der Sauerstoffe durch Wassermoleküle hinzugefügt wird.
Gleichgewicht der Wasserstoff durch Zugabe von Wasserstoffionen.
Balancieren die Ladungen von Elektronen Zugabe.
die Halbreaktionen Kombinieren die ionische Gleichung für die Reaktion zu machen
Die beiden Halb Gleichungen wir produziert haben, sind:
Sie müssen die Gleichungen multiplizieren, so dass die gleiche Anzahl von Elektronen in beide beteiligt sind. In diesem Fall würde aus, alles gut funktionieren, wenn Sie 10 Elektronen übertragen.
Aber dieses Mal, Sie haben noch nicht ganz fertig. Bei der Überprüfung des Ausgleichs sollten Sie feststellen, dass es Wasserstoffionen auf beiden Seiten der Gleichung sind:
Sie können dies vereinfachen durch Subtrahieren 10 Wasserstoffionen von beiden Seiten nach unten die endgültige Version der ionischen Gleichung zu verlassen - aber vergessen Sie nicht, den Ausgleich der Atome und Gebühren zu überprüfen!
Sie werden oft, dass die Wasserstoffionen oder Wassermolekül auf beiden Seiten der ionischen Gleichung erscheinen finden in komplizierten Fällen auf diese Weise aufgebaut. Prüfen Sie immer, und dann wo möglich vereinfachen.
Beispiel 3: Die Oxidation von Ethanol durch angesäuerten Kaliumdichromat (VI)
Diese Technik kann in organische Chemikalien genauso gut in den Beispielen verwendet werden. Kaliumdichromat (VI) Lösung mit verdünnten Schwefelsäure angesäuert wird verwendet, um Ethanol oxydieren, CH 3 CH 2 OH, Säure zu ethan, CH3 COOH.
Das Oxidationsmittel ist das Dichromat (VI) ion, Cr2 O7 2-. Dies reduziert sich auf Chrom (III) -Ionen, Cr 3+.
Wir werden das Ethanol tun, um erste Säure Halb Gleichung zu ethanoic. Mit den gleichen Stufen wie zuvor, starten, indem Sie aufschreiben, was Sie wissen:
Balance der Sauerstoffe durch Zugabe eines Wassermoleküls auf der linken Seite:
In Wasserstoffionen zu der rechten Seite, um die Wasserstoffatome zum Ausgleich:
Und schließlich Ausgleich der Ladungen durch Zugabe von 4 Elektronen auf der rechten Seite eine Gesamt Null-Ladung auf jeder Seite zu geben:
Die Dichromat (VI) Halb Gleichung enthält eine Falle, die viele Menschen in den Herbst!
Beginnen Sie mit dem Aufschreiben, was Sie wissen:
Was die Leute vergessen oft, in diesem Stadium zu tun ist, die chromiums zu balancieren. Wenn Sie das nicht tun, werden Sie immer die falsche Antwort am Ende des Prozesses zum Scheitern verurteilt! Wenn Sie die Kosten zum Ausgleich kommen müssen Sie in der falschen Anzahl von Elektronen schreiben - was bedeutet, dass Ihre Multiplikationsfaktoren falsch sein, wenn Sie die Halb Gleichungen hinzuzufügen kommen. Eine komplette Zeitverschwendung!
Jetzt die Sauerstoffe Ausgleich durch Wassermoleküle hinzugefügt wird.
und die Wasserstoff durch Zugabe von Wasserstoffionen:
Alles, was jetzt ist die Gebühren muss balanciert. In 6 Elektronen auf die linke Seite ein Netz 6+ auf jeder Seite zu geben.
die Halbreaktionen Kombinieren die ionische Gleichung für die Reaktion zu machen
Was wir bisher haben, ist:
Was sind die Multiplikationsfaktoren für die Gleichungen dieses Mal? Der einfachste Weg, dies zu Ausarbeiten ist die kleinste Anzahl von Elektronen zu finden, die beide 4 und 6 teilen sich in - in diesem Fall 12. Das bedeutet, dass Sie mit 3 und die andere um 2 eine Gleichung multiplizieren kann.
Hinweis: Verwenden Sie nicht zu viele Sorgen, wenn Sie dies falsch und wählen stattdessen 24 Elektronen zu übertragen. Alles, was passieren wird, ist, dass Ihre letzte Gleichung mit allem, was von 2. Ihrem Prüfer multipliziert wird am Ende vielleicht gut, dass erlauben.
Die Multiplikation und Addition sieht wie folgt aus:
Jetzt werden Sie feststellen, dass es Wassermoleküle und Wasserstoffionen auf beiden Seiten der Ionengleichung auftreten. Sie können dies vereinfachen die endgültige Gleichung zu ergeben:
Hinweis: Sie haben nun einen Querschnitt der Art von Gleichungen, die Sie heraus gestellt werden könnten. Jetzt müssen Sie üben, so dass Sie dies tun können recht schnell und sehr genau! Ziel ist ein mittel komplizierteres Beispiel in ca. 3 Minuten zu erledigen.
Wenn Sie ein paar Beispiele werden soll, und die Möglichkeit, mit Antworten zur Verfügung zu üben, können Sie bei der Suche in Kapitel 1 meines Buches über Chemie Berechnungen interessiert.
Reaktionen unter alkalischen Bedingungen durchgeführt
Fragen zum Verständnis testen
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Wo würdest du jetzt gehen?
Wie Halbgleichungen für Reaktionen unter alkalischen Bedingungen zu erarbeiten.
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