이온 전자법의 정의(균형)

그만큼 방법 그것은 종의 올바른 균형을 설정하기 위해 수행해야 하는 일련의 단계를 가지고 있습니다. 이 절차는 다음 단계로 나눌 수 있습니다.

1) 쓰다 우리가 균형을 이루고자 하는 전체 반응. 차례로, 가능하다면 화합물을 구성하는 종을 구별하고 전하를 띤 종과 함께 이온 형태로 반응을 다시 작성하십시오.

2) 전체 반응을 구성하는 반쪽 반응을 쓰십시오. 여기에는 반응물과 생성물을 두 가지 다른 반쪽 반응에 넣고 확인하다 어느 것이 산화 그리고 그 중 감소. 이를 위해 우리는 다음을 이해해야 합니다. 종 전자를 잃고 양전하를 유지하는 것은 산화 상태를 증가시키므로 산화 반쪽 반응입니다. 한편, 전자를 얻는 종은 산화 상태를 감소시키므로 환원 반쪽 반응이다.

3) 균형 잡힌 반쪽 반응을 작성하십시오. 이는 작동 중인 전자로 완료하는 것을 의미하며, 필요한 경우 동일한 금액이 각각에 걸려 있도록 다시 작성하십시오. 전자. 이를 위해 등화를 허용하는 최소 계수를 찾는 것이 필요할 수 있습니다.

4) 전체 반응을 이전 반쪽 반응의 합으로 쓰십시오. 위의 단계가 올바르게 수행되면 반응의 양쪽에 있는 전자가 취소되어야 합니다. 마지막으로 반응이 균형을 이룹니다.

대표적인 예

\(A{{l}_{\left( s \right)}}+CuS{{O}_{4}}_{\left( ac \right)}\to ~A{{l}_{2 }}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}_{\left( ac \right)}+~C{{u}_{\left( s \ 오른쪽)}}~\)

1) 산화 상태를 식별합니다.

• \(A{{l}_{\left( s \right)}}\)는 \(A{{l}^{+3}}\)로 넘어갈 때 산화된다. (첫째, 알루미늄은 산화상태에 있다. 0 및 +3으로 이동)

• \(C{{u}^{+2}}\)는 \(C{{u}_{\left( s \right)}}\)로 환원됩니다(첫째, 구리는 산화 상태에 +2 그리고 0으로 간다)

2) 화합물을 이온화하고 산화 및 환원 반응을 개별적으로 식별합니다.

\(A{{l}_{\left( s \right)}}^{0}+~C{{u}^{+2}}_{\left( ac \right)}~\to ~A {{l}^{+3}}_{\left( ac \right)}+C{{u}_{\left( s \right)}}^{0}\)

알루미늄은 산화되는 종이고 구리는 환원되는 종이다.

3) 이 단계는 균형 잡힌 반쪽 반응을 작성하는 것으로 구성됩니다.

• \(A{{l}_{\left( s \right)}}^{0}\to ~A{{l}^{+3}}_{\left( ac \right)}+3~ {{e}^{-}}~\) 산화

• \(C{{u}^{+2}}_{\left( ac \right)}+2~{{e}^{-}}\to ~C{{u}_{\left( s \right)}}^{0}~\) 축소

4) 우리가 관찰하면 반쪽 반응은 동일한 수의 전자를 포함하지 않으므로 둘 모두에서 교환되는 전하가 동일하도록 균형을 맞춰야 합니다.

• \(2~x~\left( A{{l}_{\left( s \right)}}^{0}\to ~A{{l}^{+3}}_{\left( ac \right)}+3~{{e}^{-}} \right)~\) 산화

• \(3~x~(C{{u}^{+2}}_{\left( ac \right)}+2~{{e}^{-}}\to ~C{{u}_ {\left( s \right)}}^{0})~\) 축소

~ 안에 요약:

• \(2A{{l}_{\left( s \right)}}^{0}\to ~2A{{l}^{+3}}_{\left( ac \right)}+6~ {{e}^{-}}~\) 산화

• \(3C{{u}^{+2}}_{\left( ac \right)}+6~{{e}^{-}}\to ~3C{{u}_{\left( s \right)}}^{0}~\) 축소

5) 마지막으로, 우리는 이전 반응의 합으로 전체 균형 반응을 작성할 것입니다:

\(2A{{l}_{\left( s \right)}}^{0}+~3C{{u}^{+2}}_{\left( ac \right)}\to ~2A{ {l}^{+3}}_{\left( ac \right)}+~3C{{u}_{\left( s \right)}}^{0}\)

우리는 다시 씁니다 방정식 위의 원래 화합물:

\(2A{{l}_{\left( s \right)}}+3CuS{{O}_{4}}_{\left( ac \right)}\to ~A{{l}_{2 }}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}_{\left( ac \right)}+~3C{{u}_{\left( s \ 오른쪽)}}\)

산성 또는 염기성 매질에서 반응이 일어날 수 있는 두 가지 특별한 경우가 있습니다. 그러한 경우에는 치료 반응을 균등화할 수 있도록 하는 종의 추가가 필요하기 때문에 다소 다릅니다.

산성 매체의 경우 입력해야 합니다. 물 산소와 수소의 균형을 위해 따라서 매질의 유형을 나타내는 양성자(H+)의 존재를 볼 수 있습니다. 기본 매질에서 정확한 균형을 위해 OH-(히드록실)의 추가가 필요할 수 있습니다.

예를 하나 보자

\(Cu{{S}_{\left( ac \right)}}+HN{{O}_{3}}_{\left( ac \right)}\to ~Cu{{\left( N{ {O}_{3}} \right)}_{2}}_{\left( ac \right)}+~N{{O}_{2}}_{\left( g \right)}+S{{O}_{2}}_{\left( g \right)}+~ {{H}_{2}}{{O}_{\left( ac \right)}}\)

질산이 있는 상태에서 우리는 산성 매질에서 작업하고 있습니다.

1) 먼저 산화 상태를 식별합니다.

• \(~{{S}^{-2}}\)는 \({{S}^{+4}}\)로 전달되어 산화됩니다. (첫째, 황은 산화 상태 -2이고 +로 전달됩니다. 4)

• \({{N}^{+5}}\)는 \({{N}^{+4}}\)로 넘어갈 때 환원됨 (첫째, 질소는 산화상태 +5에서 +4로 넘어감)

2) 화합물을 이온화하고 산화 및 환원 반응을 개별적으로 식별합니다.

\({{S}^{-2}}_{\left( ac \right)}+~{{N}^{+5}}_{\left( ac \right)}~\to ~{{ S}^{+4}}_{\left( g \right)}+~{{N}^{+4}}_{\left( g \right)}\)

황은 산화되는 종이고 질소는 환원되는 종이다.

3) 균형 잡힌 반쪽 반응을 씁니다.

• \(~\) \(2~{{H}_{2}}{{O}_{\left( ac \right)}}+~{{S}^{-2}}_{\left ( ac \right)}~\to ~S{{O}_{2}}_{\left( g \right)}+4{{H}^{+}}_{\left( ac \right) }+6~{{e}^{-}}\) 산화

• \(2{{H}^{+}}_{\left( ac \right)}+\) \(N{{O}_{3}}{{^{-}}_{\left( ac \right)}}+1~{{e}^{-}}~\to ~N{{O}_{2}}_{\left( g \right)}+~~{{H}_ {2}}{{O}_{\left( ac \right)}}~\) 축소

알 수 있는 바와 같이, 수소와 산소의 정확한 균형을 위해 산화 반응에서 물의 첨가가 필요했다.

4) 우리가 관찰하면 반쪽 반응은 동일한 수의 전자를 포함하지 않으므로 둘 모두에서 교환되는 전하가 동일하도록 균형을 맞춰야 합니다.

• \(~\) \(2~{{H}_{2}}{{O}_{\left( ac \right)}}+~{{S}^{-2}}_{\left ( ac \right)}~\to ~S{{O}_{2}}_{\left( g \right)}+4{{H}^{+}}_{\left( ac \right) }+6~{{e}^{-}}\) 산화

• \(12{{H}^{+}}_{\left( ac \right)}+\) \(6N{{O}_{3}}{{^{-}}_{\left( ac \right)}}+6~{{e}^{-}}~\to ~6N{{O}_{2}}_{\left( g \right)}+~~6{{H} 2}}{{O}_{\left( ac \right)}}~\) 축소

5) 마지막으로, 우리는 언급된 반응의 합계에 대한 응답으로 전체적인 균형 반응을 표현합니다.

\(2~{{H}_{2}}{{O}_{\left( ac \right)}}+~{{S}^{-2}}_{\left( ac \right)} +~12{{H}^{+}}_{\left( ac \right)}+\) \(6N{{O}_{3}}{{^{-}}_{\left( ac \right)}}\to ~S{{O}_{2}}_{\left( g \right)}+4{{H}^{+}}_{\left( ac \right)}+ 6N{{O}_{2}}_{\left( g \right)}+~~6{{H}_{2}}{{O}_{\left( ac \오른쪽)}}\)

우리는 종이 있다는 것을 고려하여 원래 화합물로 이전 방정식을 다시 작성합니다. H+와 같이 반응물과 생성물 모두에 나타나므로 그 일부는 다음과 같습니다. 취소

$Cu\{\{S\}\_\{\backslash left(\; ac\; \backslash right)\}\}+8HN\{\{O\}\_\{3\}\}\_\{\backslash left(\; ac\; \backslash right)\}\backslash to\; ~Cu\{\{\backslash left(\; N\{\{O\; \}\_\{3\}\}\; \backslash right)\}\_\{2\}\}\_\{\backslash left(\; ac\; \backslash right)\}+~6N\{\{O\}\_\{2\}\}\_\{\backslash left(\; g\; \backslash right)\}+S\{\{O\}\_\{2\}\}\_\{\backslash left(\; g\; \backslash right)\}+~\; 4\{\{H\}\_\{2\}\}\{\{O\}\_\{\backslash left(\; ac\; \backslash 오른쪽)\}\}\backslash )$