Презентация "Метод электронного баланса"

• 1 слайд

  Метод электронного баланса
  

• 2 слайд

  Иногда коэффициенты в уравнениях реакций бывают большими, и тогда подобрать их «на глаз» довольно сложно. Если не верите, можете попробовать составить уравнение реакции цинка с разбавленной азотной кислотой.
  Zn + HNO3 = Zn(NO3)2 + N2O↑ + H2O
  Убедились? А в этой реакции ещё далеко не самые сложные коэффициенты:
  4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O
  
  

• 3 слайд

  Расставлять коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций помогает метод электронного баланса. Он основан на том, что число электронов, отданных одними атомами, должно быть равно числу электронов, принятых другими атомами.
  Давайте посмотрим, как применять метод электронного баланса на примере реакции окисления алюминия. Алюминий быстро покрывается плёнкой оксида, которая защищает его от дальнейшего окисления:
  Al + O2 → Al2O3
  
  
  

• 4 слайд

  Определим, степени окисления каких элементов меняются в реакции, и запишем отдельно схемы переходов электронов. В данном случае алюминий отдаёт электроны, а кислород — принимает:
  Al − 3e → Al3+
  O2 + 4e → 2O−2
  
  Такие записи отдельно процессов окисления и восстановления называются полуреакциями. Обратите внимание, что в каждой полуреакции заряд слева должен быть равен заряду справа. Не забывайте, что электроны заряжены отрицательно, поэтому, когда мы отнимаем электроны, степень окисления атома увеличивается.
  

• 5 слайд

  Следующий этап — обнаружить, в каких соотношениях реагируют вещества, чтобы число отданных электронов равнялось числу принятых. Для этого надо найти наименьшее общее кратное числа отданных и принятых электронов. В данном случае это 12. Чтобы получить это число, умножаем первую полуреакцию на 4, а вторую — на 3:
  4 Al − 3e → Al3+
  3 O2 + 4e → 2O-2
  Получается:
  4Al −12e = 4Al3+
  3O2 + 12e = 6O2−
  

• 6 слайд

  Теперь число отданных электронов равно числу принятых — выполнено условие электронного баланса. В таких соотношениях вещества будут вступать в реакцию, полученные коэффициенты можно ставить в уравнение:
  4Al + 3O2 = 2Al2O3
  Рассмотрим более сложный пример. Возьмём реакцию соляной кислоты с перманганатом калия:
  HCl + KMnO4 → MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O
  Определим степени окисления всех элементов, чтобы обнаружить, степени окисления каких элементов меняются. В данном случае меняют степени окисления хлор (от −1 до 0) и марганец (от +7 до +2).
  

• 7 слайд

  Запишем полуреакции процессов окисления:
  2Сl-1 − 2e → Cl02
  и восстановления:
  Мn+7 + 5e → Mn+2
  Подберём наименьшее общее кратное для отданных и принятых электронов. Оно равно 10:
  5 2Сl-1 − 2e → Cl02
  2 Мn+7 + 5e → Mn+2
  
  

• 8 слайд

  Умножим на необходимые множители и получим:
  
  10Сl-1 − 10e → Cl02
  2 Мn+7 + 5e → Mn+2
  
  Поставим коэффициенты в уравнение реакции. Начнём с тех атомов, которые меняют степень окисления. Обратите внимание, что не все атомы хлора меняют степень окисления, поэтому пока подождём ставить коэффициент перед HCl:
  
  HCl + 2KMnO4 → 2MnCl2 + 5Cl2 + KCl + H2O
  

• 9 слайд

  Мы теперь знаем число атомов калия слева, поэтому в правой части уравнения перед хлоридом калия можно ставить 2. После этого уже можно посчитать, сколько атомов хлора в правой части уравнения: их 16. Ставим эту цифру перед HCl. Определилось число атомов водорода в левой части, мы можем поставить коэффициент 8 перед формулой воды. Таким образом, у нас есть все коэффициенты в уравнении:
  16HCl + 2KMnO4 = 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O
  Не забудьте про последний этап. Обязательно проверьте, правильно ли вы составили уравнение. Посчитайте, сколько атомов каждого элемента слева и справа.