Алгоритм складання електронного балансу

 

1. Визначаємо ступені окиснення (С.О.) усіх елементів у хімічному рівнянні реакції.

1.1.             Пам’ятаємо, що С.О. простих речовин завжди дорівнюють нулю.

Наприклад,

Н₂ ⁰, О₂⁰, Са⁰  і т.п.

Прості речовини – містять атоми лише одного хімічного елемента.

1.2.            С.О. елементів у складних речовинах фактично дорівнює їх валентності.

1.3.            Метали переважно відновники, тому мають С.О. із позитивним знаком – «+».

1.4.            Неметали  переважно є окисниками, тому мають С.О. із негативним знаком – «-».

1.5.            Сумарний заряд сполуки завжди дорівнює нулю – «0»

Наприклад,

Са⁺² О^-2,  N₂⁺¹ O^-2, Li₂⁺ O^-2, Сu⁺²S^-2.

1.6.            Якщо сполука складається з трьох  елементів:

-          Насамперед визначаємо С.О. того елемента, котрого точно знаємо С.О. Це такі елементи, як: О^-2, Н⁺.

-          Визначаємо С.О. металічного елемента (дорівнює валентності, часто можна визначити по номеру групи).

-          Щоб визначити валентність третього елемента (зазвичай, середнього у формулі) робимо математичні обрахунки, оскільки сумарно всі заряди мають вийти на нуль.

Наприклад,

-    К₂SO₄^-2

                                -      К₂⁺ SO₄^-2

-    (-2×4)- (+1×2) = -8-2= +6

Отже, С.О.  S дорівнює +6      К₂⁺S⁺⁶O₄^-2

2.   Визначаємо котрі елементи змінили свої С.О..

Наприклад, у такому рівнянні

Н₂⁰  + О₂⁰  = Н₂⁺О^-2

Н₂⁰             → Н⁺

О₂⁰               → О^-2

3. Визначаємо скільки електронів прийняв чи віддав кожен з атомів. Пам’ятаємо, що кожен атом є електронейтральним – тобто має однаково плюсів і мінусів.(«+» і «-»).

Міркуємо так – якщо атом мав однаково «+» і «-» тобто «0», а перейшов на «+» - значить мінусів стало менше – тобто забрали електрони (-е^-).

Н₂⁰  -е^-      → Н⁺

І навпаки, якщо атом з «0» перейшов у стан «-2» - значить додали мінуси – додали електрони (+е^-)

О₂⁰   +2е^-    → О^-2

4. Оскільки усі прості речовини в електронний баланс ми вписуємо з індексами – процеси прийняття-віддачі електронів у нас ще не зрівняні.

Н₂⁰  -е^-      → Н⁺

Гідроген віддав 1 електрон, але ж атомів Гідрогену є 2, тому кожен атом віддає по одному електрону

Н₂⁰  - 2е^-      → 2Н⁺

Те ж з Оксигеном

О₂⁰   +4е^-    → 2О^-2

5. Тепер визначаємо хто є відновником (процес окиснення), а хто – окисником (процес відновлення)

Відновник – елемент, що віддає електрони.

Окисник – елемент, що приймає електрони.

Процес віддачі електронів – процес окиснення.

Процес прийняття електронів – процес відновлення.

6.   Правильно складений електронний баланс має виглядати так:

Н₂⁰  + О₂⁰  = Н₂⁺О^-2

Н₂⁰  - 2е^-      → 2Н⁺                  відновник/ процес окиснення

О₂⁰   +4е^-    → 2О^-2                       окисник/ процес відновлення

7.     Насамкінець, визначаємо коефіцієнти

Виписуємо кількість електронів – е^-,

Визначаємо спільне кратне для попередніх чисел

Визначаємо частку кожного з чисел

Н₂⁰  + О₂⁰  = Н₂⁺О^-2

Н₂⁰  - 2е^-      → 2Н⁺        2    4      2      відновник/ процес окиснення

О₂⁰   +4е^-    → 2О^-2          4               1        окисник/ процес відновлення

Знайденні коефіцієнти: 2 – біля атомів Гідрогену, 1- біля атомів Оксигену.

8. Переносимо знайденні коефіцієнти у початкове рівняння реакції. Спочатку ставимо коефіцієнти у тій частині рівняння, де знаходиться більше сполук – у нашому випадку біля вихідних речовин.
9. Складений електронний баланс і розставленні коефіцієнти мають виглядати так

2Н₂⁰  + О₂⁰  = 2Н₂⁺О^-2

Н₂⁰  - 2е^-      → 2Н⁺       2    4      2      відновник/ процес окиснення

О₂⁰   +4е^-    → 2О^-2          4               1        окисник/ процес відновлення

Увага !!! Усі дії із пунктів 1-8 виконуються усно. Записувати і оформлювати  електронний баланс потрібно лише так як у пункті 9.

Мета складання електронного балансу - визначити окисник/відновник, процеси окиснення/відновлення і дібрати  коефіцієнти для складних рівнянь хімічних реакцій.