Redox-reaktsioonide tasakaalustamine, õppige tundma neid kahte meetodit

Keemias on redutseerimis- ja oksüdatsioonireaktsioonide tüübid. Kui need kaks reaktsiooni toimuvad samaaegselt, nimetame seda redoksreaktsiooniks. Redoksreaktsiooni käigus on kadunud elektronide arv võrdne saadud elektronide arvuga.

Redoksreaktsioonid tekivad akudes ja toodavad elektrienergiat. Seda reaktsiooni võib leida ka korrosioonist või roostest, juuste värvimise protsessist ja õunte mädanemisest. Tundub, et redoksreaktsioon mõjutab osooniava avanemist ka vedela vesiniku kasutamise tõttu kütusena.

Lisaks kasutatakse redoksreaktsioone laialdaselt farmaatsias, bioloogias, tööstuses, metallurgias ja põllumajanduses. See reaktsioon aitab päikeseenergiat hõivata ka roheliste taimede fotosünteesiprotsessi kaudu.

Redoksreaktsiooni tasakaalustamiseks saame seda teha kahel meetodil, nimelt oksüdatsiooniarvude meetodil ja elektronide ioonide meetodil.

Oksüdatsiooninumbri meetod

Oksüdatsiooninumbrite abil redoksreaktsioonide võrdsustamise meetod põhineb oksüdeeriva aine ja redutseerija oksüdatsiooninumbrite muutmisel.

(Loe ka: Redox-reaktsioonide tüübid)

Keemilise võrrandi tasakaalustamise etapid oksüdatsiooniarvude meetodiga on järgmised.

  1. Pange kirja skeleti võrrand.
  2. Arvutage iga elemendi oksüdatsiooninumbrid.
  3. Arvutage oksüdeerumise arvu suurenemine või vähenemine aatomi kohta ning identifitseerige oksüdeerivad ja redutseerivad ained.
  4. Kui need suurenemised ja vähenemised pole ühesugused, korrutage oksüdeerija ja redutseerija sobivate täisarvudega, et võrdsustada oksüdeerumisarvude koguarvu ja vähenemist.
  5. Tasakaalustage kõik aatomid peale vesiniku ja hapniku.
  6. Tasakaalustage vesinik ja hapnik järgmises kahes etapis.
    1. Happelises atmosfääris lisage hapnikuvaeguse poolele H 2 O molekulid ja vesinikuvaeguse poolele vesinikuaatomid H + ioonidena.
    2. Leeliselises atmosfääris lisage hapnikuvaegusele H 2 O molekulid . Vesiniku jaoks lisage vesinikupuudusega poolele H 2 O molekul ja seejärel lisage sama palju OH ioone vastasküljele.

Elektronioonide meetod

Samal ajal põhineb elektronide ioone kasutav tasandusmeetod põhimõttel, et pooloksüdatsioonireaktsiooni käigus kaotatud elektronid on samad kui poolreduktsioonireaktsiooni käigus saadud elektronid.

Redoksreaktsiooni tasakaalustamise sammud elektronioonide meetodiga on järgmised:

  1. Pange kirja skeleti võrrand.
  2. Arvutage iga elemendi oksüdatsiooninumbrid.
  3. Tehke kindlaks oksüdeerunud ja redutseeritud liigid.
  4. Eraldage skeleti võrrand kaheks poolreaktsiooniks, nimelt pooloksüdatsioonireaktsioonideks ja poolreduktsioonireaktsioonideks.
  5. Tasakaalustage kaks poolreaktsiooni eraldi.
  6. Tasakaalustage elementide aatomid, mille oksüdatsiooniarv on muutunud.
  7. Lisage elektrone laengu tasakaalustamiseks vajalikele külgedele.
  8. Tasakaalustage hapniku aatomid, lisades hapnikuvaeguse poolele piisavalt H 2 O molekule .
  9. Tasakaalustage H aatom, lisades H + ioone (happelises või neutraalses olekus) või lisades nõutavad H 2 O molekulid sama vesiniku ja OH ioonide puudulikule küljele (leeliselises olekus).
  10. Korrutage kaks poolreaktsiooni sobiva täisarvuga, nii et ühe poolreaktsiooni käigus saadud elektronide koguarv võrdub teise poole reaktsiooniga kaotatud elektronide arvuga.