반응에서 환원제를 결정하는 방법. 산화 환원 반응

가장 강한 산화제를 확인하기 전에 이 주제와 관련된 이론적 문제를 명확히 하려고 노력할 것입니다.

정의

화학에서 산화제는 상호 작용에서 다른 입자로부터 전자를 받아들이는 중성 원자 또는 하전 입자를 의미합니다.

산화제의 예

가장 강한 산화제를 결정하려면 이 지표가 산화 정도에 따라 다르다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어, 망간의 과망간산칼륨에서는 +7, 즉 최대값입니다.

과망간산칼륨으로 더 잘 알려진 이 화합물은 전형적인 산화성. 그것은에서 사용될 수 있습니다 유기화학수행을 위해 질적 반응여러 연결의 경우.

가장 강한 산화제를 결정하는 데 중점을 둘 것입니다. 질산. 이 특정 화합물은 희석된 형태에서도 수소 다음으로 전기화학적 금속 전압 계열에 위치한 금속과 상호작용할 수 있기 때문에 이를 산의 여왕이라고 부르는 것이 맞습니다.

가장 강력한 산화제를 고려할 때 크롬 화합물을 무시할 수 없습니다. 크롬염은 가장 강력한 산화제 중 하나로 간주되며 정성 분석에 사용됩니다.

산화제 그룹

중성 분자와 하전 입자(이온) 모두 산화제로 간주될 수 있습니다. 원자를 분석하면 화학 원소유사한 특성을 나타내기 때문에 4~7개의 전자를 포함해야 합니다.

강한 산화 특성을 나타내는 것은 p-원소이며, 여기에는 전형적인 비금속도 포함되는 것으로 이해됩니다.

가장 강력한 산화제는 할로겐 하위 그룹을 대표하는 불소입니다.

약한 산화제 중에서 주기율표의 네 번째 그룹의 대표자를 고려할 수 있습니다. 원자 반경이 증가함에 따라 주요 하위 그룹의 산화 특성이 자연적으로 감소합니다.

이 패턴을 고려하면 납은 최소한의 산화 특성을 나타냄을 알 수 있습니다.

가장 강한 비금속 산화제는 다른 원자에 전자를 기증할 수 없는 산화제입니다.

발생하는 환경에 따라 크롬, 망간 등의 원소 화학 반응, 산화성뿐만 아니라 환원성도 나타낼 수 있습니다.

산화 상태를 낮은 값에서 높은 값으로 변경하여 이러한 목적으로 다른 원자(이온)에 전자를 제공할 수 있습니다.

모든 귀금속의 이온은 최소한의 산화 수준에서도 강한 산화 특성을 나타내어 화학적 상호 작용에 적극적으로 참여합니다.

강력한 산화제에 대해 이야기할 때 분자 산소를 무시하는 것은 잘못된 것입니다. 가장 접근하기 쉽고 널리 퍼진 유형의 산화제 중 하나로 간주되므로 유기 합성에 널리 사용되는 것은 이 이원자 분자입니다. 예를 들어, 분자 산소 형태의 산화제가 존재하면 에탄올은 에탄알로 전환될 수 있으며 이는 후속 아세트산 합성에 필요합니다. 산화에 의해 다음으로부터 얻을 수 있다. 천연가스심지어 유기 알코올(메탄올)도 마찬가지입니다.

결론

산화환원 공정은 화학 실험실에서 일부 변환을 수행하는 것뿐만 아니라 다양한 유기 및 무기 제품의 산업 생산에도 중요합니다. 그렇기 때문에 반응 효율을 높이고 반응 생성물의 수율을 높이려면 올바른 산화제를 선택하는 것이 매우 중요합니다.

산화 환원 과정에서의 기능에 따라 참가자는 산화제와 환원제로 구분됩니다.

산화제다른 원자로부터 전자를 받아들이는 원자, 분자 또는 이온입니다. 산화제의 산화 상태가 감소합니다.

복원자– 다른 원자에 전자를 기증하는 원자, 분자 또는 이온. 환원제의 산화 상태가 증가합니다.

산화 환원 반응 중에 산화제가 환원되고 환원제가 산화되며 두 과정이 동시에 발생합니다.

따라서 산화제와 환원제는 수용된 전자의 수가 같고 포기한 전자의 수가 동일한 비율로 상호 작용합니다.

다양한 원소의 원자에 의한 산화 또는 환원 특성의 구체적인 표현은 여러 요인에 따라 달라집니다. 그 중 가장 중요한 것에는 주기율표에서 원소의 위치, 주어진 물질에서 원소의 산화 상태, 반응에 참여한 다른 참가자의 특수 특성(용액 매체의 특성, 시약의 농도, 온도, 복잡한 입자의 입체화학적 성질 등)

산화제.

산화제는 단순 물질일 수도 있고 복잡한 물질일 수도 있습니다. 물질의 산화(및 환원) 특성을 결정하는 요인이 무엇인지 알아보겠습니다. χ ). 이 개념은 전자 밀도를 다른 원자로부터 자신쪽으로 이동시키는 원자의 능력을 반영합니다. 실제로 단순 물질의 산화력을 측정한 것입니다. 실제로 가장 강한 산화 특성은 전기음성도 값이 최대인 활성 비금속에서 나타납니다. 그래서, 플루오르에프 2 산화 특성만을 나타냄, 가장 많이 가지고 있기 때문에 훌륭한 가치χ , 4.1(Allred-Rochow 척도)과 같습니다. 두 번째 장소는 산소 O 2가 차지합니다. χ = 3.5, 오존 O 3는 훨씬 더 강한 산화 특성을 나타냅니다. 세 번째 장소는 질소( χ =3.07), 그러나 산화 특성은 고온에서만 나타납니다. 왜냐하면 질소 분자 N 2는 강도가 매우 높기 때문입니다. 원자는 삼중결합으로 연결되어 있다. 염소와 브롬은 상당히 강한 산화 특성을 가지고 있습니다.

반면, 전기 음성도의 최소값은 금속에 내재되어 있습니다 ( χ = 0.8-1.6). 이는 금속 원자의 고유 전자가 매우 느슨하게 유지되어 전기 음성도가 더 높은 원자로 쉽게 이동할 수 있음을 의미합니다. 0도까지 금속 원자가 나타날 수 있습니다유일한 회복

성질이 있어 전자를 받아들일 수 없습니다. 가장 뚜렷한 환원 특성은 IA 및 IIA족 금속에서 나타납니다.

복합 물질의 산화 환원 특성 원자의 산화 능력에 대한 기준은 산화 정도일 수 있습니다. 최대 산화 상태는 모든 원자가 전자가 다른 원자로 전달되는 것에 해당합니다. 그러한 원자는 더 이상 전자를 내보낼 수 없고 전자를 받아들일 수만 있습니다. 따라서최대 산화 상태, 요소는 산화 특성만 나타낼 수 있습니다. 2- 에이. 그러나 최대 산화도가 자동으로 뚜렷한 산화 특성의 발현을 의미하는 것은 아닙니다. 강한 산화제의 특성이 실현되기 위해서는 입자가 불안정해야 하며, 전자 밀도의 분포가 고르지 않고 최대 비대칭이어야 합니다. 따라서 묽은 용액에서는 황산염 이온 SO 4 +6 , 고도로 대칭적인 사면체 구조를 갖고 있기 때문에 산화 특성을 전혀 나타내지 않습니다. 농축된 황산 용액에서는 상당한 비율의 입자가 해리되지 않은 분자와 HSO 4 - 이온의 형태로 존재하며 전자 밀도 분포가 고르지 않은 비대칭 구조를 갖습니다. 결과적으로 진한 황산은 특히 가열되면 매우 강한 산화제가 됩니다.

반면, 원소의 최소 산화 상태는 비금속 원자가 원자가 하위 준위로 가능한 최대 전자 수를 받아들였으며 더 이상 전자를 받아들일 수 없음을 의미합니다. 따라서,

최소 산화 상태의 비금속 원자는 환원 특성만 나타낼 수 있습니다..

이라고 생각될 수도 있겠네요 비금속의 최소 산화 상태는 그룹 번호 –8과 같습니다.. 황산의 경우와 마찬가지로 환원성을 구현하기 위해서는 최소한의 산화 상태만 갖는 것만으로는 충분하지 않습니다. 예를 들어 -3 산화 상태의 질소가 있습니다. 고도로 대칭적인 암모늄 이온 NH 4 +는 용액에서 극히 약한 환원제입니다. 대칭성이 덜한 암모니아 분자는 가열되면 상당히 강한 환원 특성을 나타냅니다. 산화물로부터의 환원 반응은 다음과 같이 주어질 수 있습니다:

3FeO+ 2NH 3 = 3Fe+3H 2 O+N 2.

중간 값의 전기 음성도를 갖는 단순 물질의 경우 ( χ = 1.9 – 2.6), 비금속의 경우 산화 및 환원 특성이 모두 구현될 것으로 예상할 수 있습니다. 이러한 물질에는 수소H2, 탄소C, 인P, 황S, 요오드I2 및 기타 평균 활성의 비금속이 포함됩니다. 당연히, 궤조단순 물질은 이 범주에서 제외됩니다. 전자를 받아들일 수 없다.

이들 물질은 활성산화제와 반응하면 환원제의 성질을 나타내고, 환원제와 반응하면 산화제의 성질을 나타낸다. 예를 들어, 황의 반응을 제시합니다.

0 0 +4 -2 0 0 +2 -2

S+O 2 =SO 2 Fe+S=FeS

보시다시피, 첫 번째 반응에서 황은 환원제이고 두 번째 반응에서는 산화제입니다.

중간 산화 상태의 원자를 포함하는 복합 물질은 산화제와 환원제의 특성을 모두 나타냅니다. 그러한 물질이 많이 있으므로 가장 일반적인 물질만 언급하겠습니다. 다음은 황 화합물입니다(+4). 산성 환경 SO 2 및 알칼리성 및 중성 SO 3 2- 및 HSO 3 -.

이러한 화합물이 환원제로 반응에 참여하는 경우 황 +6(기상에서는 SO 3로, 용액에서는 SO 4 2-로 산화됩니다. 황 화합물(+4)이 활성 환원제와 반응하면 , 그런 다음 황 원소 또는 심지어 황화수소로 환원이 발생합니다.

SO 2 + 4HI=S+ 2I 2 +2H 2 O - 많은 질소 화합물도 산화환원 이중성을 나타냅니다. NO 2 아질산염 이온의 거동이 특히 중요합니다. - . 산화되면 질산 이온 NO 3가 형성됩니다

, 환원시 기체 일산화질소 NO. 예: 2NaNO 2 + 2NaI+2H 2 SO 4 =I 2 +NO+ 2Na 2 SO 4 +2H 2 O.

이번에는 산소의 산화 상태가 (-1)인 과산화수소를 예로 들어 보겠습니다. 이 물질이 산화되면 산소 농도는 0으로 증가하고 수소 가스의 방출이 관찰됩니다.

H 2 O 2 +Cl 2 = 2HCl+O 2.

산화 반응에서 과산화물 내 산소의 산화 상태는 (-2)로 감소하는데, 이는 물 H 2 O 또는 수산화물 이온 OH - 에 해당합니다. 예를 들어, 묽은 과산화수소 용액의 작용으로 흑연 황화물이 백색 황산염으로 전환되는 복원 작업에 자주 사용되는 반응을 제시합니다. PbS (흑색) + 4H 2 O 2 = PbSO 4 ( 흰색) + 4H 2 O.

산화제따라서 소개 부분을 완성하기 위해 주요 산화제, 환원제 및 산화 및 환원 특성을 모두 나타낼 수 있는 물질을 제시합니다.

복원자:F 2 , O 2 , O 3 , Cl 2 , Br 2 , HNO 3 , H 2 SO 4 (농도), KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , PbO 2 , NaBiO 3 , Fe 3+ 이온 용액, Cu 2+, Ag + .

:H 2 S, (S 2-), HI (I -), HBr (Br -), HCl (약), NH 3 (고온에서), 수용액 Fe 2+, Cr 2+, Sn 2 + 등이중 성질을 지닌 물질

:H 2 ,C,P,As,S,I 2 ,CO,H 2 O 2 , Na 2 O 2 , NaNO 2 , SO 2 (SO 3 2-) 및 형식적으로는 중간 정도의 원자를 포함하는 거의 모든 물질 산화..

산화 환원 반응에 대한 방정식 작성

OVR 방정식을 작성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적으로 사용됨 가) 방법,

전자저울

b) 전자-이온 균형 방법. 두 방법 모두 산화제와 환원제 사이의 정량적 관계를 찾는 데 기반을 두고 있으며,

전자 저울 방법은 덜 시각적이지만 더 보편적입니다. 이는 초기 물질과 최종 물질의 산화 및 환원 원자의 산화 상태 변화를 계산하는 것을 기반으로 합니다. 이 방법으로 작업할 때는 이 알고리즘을 따르는 것이 편리합니다.

    산화 환원 반응의 분자 다이어그램은 다음과 같이 기록됩니다.

    원자의 산화 상태(일반적으로 이를 변화시키는 것)가 계산됩니다.

    산화제와 환원제가 결정되고,

    산화제가 받아들이는 전자의 수와 환원제가 포기하는 전자의 수는 다음과 같습니다.

    주어진 전자와 수신된 전자의 수가 동일해지는 계수를 곱하면,

    반응의 다른 참가자를 위해 계수가 선택됩니다.

황화수소의 산화반응을 생각해 봅시다.

H 2 S + O 2 = SO 2 + H 2 O

이 반응에서 황(-2)은 환원제이고 분자 산소는 산화제입니다. 그런 다음 전자 저울을 만듭니다.

S -2 -6e - →S +4 2 - 환원제의 증배계수

O 2 +4e - →2O -2 3 - 산화제의 곱셈 인자

곱셈 계수를 고려하여 물질의 공식을 작성합니다.

2H 2 S+ 3O 2 = 2SO 2 +2H 2 O

또 다른 경우인 질산알루미늄 Al(NO 3) 3의 분해를 고려해 봅시다. 이 물질에서 질소 원자의 산화 상태가 가장 높고(+5), 산소 원자의 산화 상태가 가장 낮습니다(-2). 따라서 질소는 산화제가 되고 산소는 환원제가 됩니다. 우리는 모든 질소가 이산화질소로 환원되고 산소가 산소 분자로 산화된다는 것을 알고 전자 저울을 그립니다. 원자 수를 고려하여 다음과 같이 씁니다.

3N +5 +3e - → 3N +4 4

2O -2 -4e - →O 2 o 3

그러면 분해 방정식은 다음과 같이 작성됩니다: 4Al(NO 3) 3 = Al 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2.

방법 전자저울일반적으로 고체나 기체를 포함하는 이종 시스템에서 발생하는 ORR의 계수를 결정하는 데 사용됩니다.

용액에서 일어나는 반응의 경우 일반적으로 사용됩니다. 전자이온균형법, 이는 최종 제품의 구성에 대한 다양한 요인의 영향을 고려합니다.

이 방법은 a) 매질의 산도, b) 반응 물질의 농도, c) 용액 내 반응 입자의 실제 상태, d) 온도의 영향 등을 고려합니다. 또한 이 방법산화수를 사용할 필요가 없습니다.

산화 환원 반응을 해결하는 방법에 관심이 있는 사람에게 무엇이라고 대답해야 합니까? 해결할 수 없습니다. 그러나 다른 사람들처럼. 화학자들은 일반적으로 반응이나 방정식을 풀지 않습니다. 산화-환원 반응(ORR)의 경우 방정식을 작성하고 방정식에 계수를 배치할 수 있습니다. 이를 수행하는 방법을 살펴 보겠습니다.

산화제 및 환원제

산화환원 반응은 반응물의 산화 상태가 변하는 반응이다. 이는 입자 중 하나가 전자를 포기하고(환원제라고 함) 다른 입자가 전자를 받아들이기 때문에 발생합니다(산화제).

전자를 잃는 환원제는 산화됩니다. 즉, 산화 상태의 값을 증가시킵니다. 예를 들어 다음 항목은 다음과 같습니다. 이는 아연이 전자 2개를 포기했다는 것, 즉 산화되었음을 의미합니다. 그는 회복자이다. 위의 예에서 볼 수 있듯이 산화 정도가 증가했습니다. – 여기서 황은 전자를 받아들입니다. 즉, 환원됩니다. 그녀는 산화제입니다. 산화 수준이 감소했습니다.

왜 전자가 추가되면 산화 상태가 감소하지만 전자를 잃으면 반대로 증가하는지 궁금해하는 사람이 있을까요? 모든 것이 논리적입니다. 전자는 -1의 전하를 갖는 입자이므로 수학적 관점에서 항목은 다음과 같이 읽어야 합니다: 0 – (-1) = +1, 여기서 (-1)은 전자입니다. 그러면 이는 0 + (-2) = -2를 의미합니다. 여기서 (-2)는 황 원자가 받아들인 전자 2개입니다.

이제 두 프로세스가 모두 발생하는 반응을 고려하십시오.

나트륨은 황과 반응하여 황화나트륨을 형성합니다. 나트륨 원자는 산화되어 한 번에 하나의 전자를 포기하고, 황 원자는 환원되어 두 개의 전자를 얻습니다. 그러나 이는 종이에만 가능합니다. 실제로 산화제는 환원제가 준 만큼의 전자를 자신에게 추가해야 합니다. 자연적으로 산화환원 과정을 포함한 모든 것에서 균형이 유지됩니다. 이 반응에 대한 전자저울을 보여드리겠습니다.

주고받은 전자 수의 총 배수는 2입니다. 이를 나트륨(2:1=1)과 황(2:2=1)이 포기한 전자 수로 나누면 이 방정식의 계수를 얻을 수 있습니다. 즉, 방정식의 오른쪽과 왼쪽에는 황 원자(공배수를 황이 받아들이는 전자 수로 나눈 값)가 각각 1개, 나트륨 원자가 2개 있어야 합니다. 왼쪽에 쓰여진 도표에는 여전히 나트륨 원자가 하나만 있습니다. 나트륨 공식 앞에 2의 인수를 넣어서 두 배로 늘립시다. 나트륨 원자의 오른쪽에는 이미 2(Na2S)가 포함되어 있습니다.

우리는 가장 간단한 산화환원 반응에 대한 방정식을 작성하고 전자 천칭 방법을 사용하여 방정식에 계수를 배치했습니다.

보다 복잡한 산화환원 반응을 "해결"하는 방법을 살펴보겠습니다. 예를 들어 진한 황산이 동일한 나트륨과 반응하면 황화수소, 황산나트륨 및 물이 형성됩니다. 다이어그램을 작성해 보겠습니다.

모든 원소의 원자의 산화 상태를 결정합시다.

예술을 바꾸었습니다. 나트륨과 황만 있습니다. 산화와 환원의 반쪽 반응을 적어 보겠습니다.

1(나트륨이 포기한 전자 수)과 8(황이 수용하는 음전하 수) 사이의 최소 공배수를 찾아 1로 나눈 다음 8로 나눕니다. 결과는 둘 다에 있는 Na와 S 원자의 수입니다. 오른쪽과 왼쪽.

이를 방정식에 적어 보겠습니다.

우리는 아직 황산 공식 앞에 대차대조표의 계수를 넣지 않았습니다. 우리는 다른 금속이 있다면 그 다음으로 산성 잔류물, 그 다음 H를 세고, 마지막으로 산소를 확인합니다.

이 방정식에서는 오른쪽과 왼쪽에 8개의 나트륨 원자가 있어야 합니다. 황산 잔류물은 두 번 사용됩니다. 이들 중 4개는 염 형성물질(Na2SO4의 일부)이 되고 하나는 H2S로 변합니다. 즉, 총 5개의 황 원자가 소비되어야 합니다. 황산식 앞에 5를 붙입니다.

H를 확인합니다. 왼쪽에는 5×2=10개의 H 원자가 있고 오른쪽에는 4개만 있습니다. 이는 물 앞에 계수 4를 놓는 것을 의미합니다(황화수소 앞에 놓을 수는 없습니다. 균형에 따르면 오른쪽과 왼쪽에 1개의 H2S 분자가 있어야 합니다. 왼쪽에는 20개의 O 원자가 있고 오른쪽에는 황산에서 4x4, 물에서 4개가 더 있습니다. 해당 작업이 올바르게 수행되었음을 의미합니다.

이는 산화환원 반응을 해결하는 방법을 묻는 사람이 염두에 둘 수 있는 활동 유형 중 하나입니다. 이 질문이 "ORR 방정식 완성" 또는 "반응 생성물 추가"를 의미한다면 그러한 작업을 완료하려면 전자 저울을 작성하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 어떤 경우에는 산화/환원 생성물이 무엇인지, 환경의 산성도와 다른 기사에서 논의될 다양한 요인에 의해 어떻게 영향을 받는지 알아야 합니다.

산화 환원 반응 - 비디오

용액의 산화환원 반응의 예를 제시하기 전에 이러한 변환과 관련된 주요 정의를 강조합니다.

상호 작용 중에 산화 상태가 감소하여(전자를 수용) 변경하는 원자 또는 이온을 산화제라고 합니다. 이러한 특성을 가진 물질 중에는 황산, 염산, 질산과 같은 강한 무기산이 있습니다.

산화제

알칼리 금속 과망간산염과 크롬산염도 강력한 산화제입니다.

산화제는 반응 중에 에너지 수준을 완료하기 전에 필요한 것을 수용합니다(완전한 구성 설정).

환원제

모든 산화환원 반응 계획에는 환원제 식별이 포함됩니다. 여기에는 상호 작용 중에 산화 상태를 증가시킬 수 있는 이온 또는 중성 원자가 포함됩니다(다른 원자에 전자를 기증함).

전형적인 환원제에는 금속 원자가 포함됩니다.

OVR의 프로세스

출발 물질의 산화 상태 변화가 특징적인 또 다른 것은 무엇입니까?

산화에는 부정적인 입자를 방출하는 과정이 포함됩니다. 환원에는 다른 원자(이온)로부터 이를 받아들이는 것이 포함됩니다.

파싱 ​​알고리즘

용액을 사용한 산화환원 반응의 예는 고등학생이 최종 화학 시험을 준비하도록 고안된 다양한 참고 자료에 제공됩니다.

OGE에서 제공되는 문제에 성공적으로 대처하기 위해 통합 상태 시험 과제, 산화환원 과정을 컴파일하고 분석하기 위한 알고리즘을 익히는 것이 중요합니다.

  1. 우선, 다이어그램에 제안된 물질의 모든 원소에 전하 값이 할당됩니다.
  2. 반응 왼쪽의 원자 (이온)가 기록되어 상호 작용 중에 표시기가 변경되었습니다.
  3. 산화수가 증가하면 "-" 기호를 사용하고, 산화수가 감소하면 "+" 기호를 사용합니다.
  4. 최소 공배수(나머지 없이 나누는 수)는 주어진 전자와 수용된 전자 사이에서 결정됩니다.
  5. NOC를 전자로 나누면 입체화학적 계수를 얻습니다.
  6. 방정식의 공식 앞에 이를 배치합니다.

OGE의 첫 번째 예

9학년 때 모든 학생들이 산화환원 반응을 해결하는 방법을 아는 것은 아닙니다. 그렇기 때문에 그들은 실수를 많이 하고 OGE에서 높은 점수를 받지 못합니다. 동작 알고리즘은 위에 나와 있습니다. 이제 구체적인 예를 사용하여 이를 해결해 보겠습니다.

기본 교육 단계 졸업생에게 제공되는 제안된 반응의 계수 배열에 관한 작업의 특징은 방정식의 왼쪽과 오른쪽이 모두 제공된다는 것입니다.

상호 작용 생성물을 독립적으로 만들거나 누락된 시작 물질을 선택할 필요가 없기 때문에 작업이 크게 단순화됩니다.

예를 들어, 반응의 계수를 식별하기 위해 전자 저울을 사용하는 것이 제안되었습니다.

얼핏 보면 이 반응에는 입체화학적 계수가 필요하지 않습니다. 그러나 귀하의 관점을 확인하려면 모든 요소에 청구 번호가 있어야 합니다.

산화구리(2)와 산화철(2)을 포함하는 이원 화합물에서 산화 상태의 합은 0입니다. 산소의 경우 -2이고, 구리와 철의 경우 이 표시기는 +2입니다. 단순 물질전자를 포기하지 않거나 받아들이지 않으므로 산화 상태가 0인 것이 특징입니다.

상호 작용 중에 수신되고 제공되는 전자 수를 "+" 및 "-" 기호로 표시하는 전자 저울을 작성해 보겠습니다.

Fe0-2e=Fe2+.

상호작용 동안 수용되고 기증된 전자의 수가 동일하기 때문에 최소 공배수를 찾고, 입체화학적 계수를 결정하고, 이를 제안된 상호작용 방식에 넣는 것은 의미가 없습니다.

과제에서 최대 점수를 얻으려면 용액과의 산화환원 반응의 예를 적는 것뿐만 아니라 산화제(CuO)와 환원제(Fe)의 공식을 별도로 작성하는 것도 필요합니다.

OGE의 두 번째 예

최종 시험으로 화학을 선택한 9학년 학생들이 접할 수 있는 해결책을 통한 산화환원 반응의 더 많은 예를 들어보겠습니다.

방정식에 계수를 배치하는 것이 제안되었다고 가정합니다.

Na+HCl=NaCl+H2.

과제에 대처하기 위해서는 먼저 각 단순물질과 복합물질의 산화상태를 결정하는 것이 중요하다. 나트륨과 수소의 경우 단순한 물질이기 때문에 0과 같습니다.

염산에서 수소는 양성 산화 상태를 가지며 염소는 음성 산화 상태를 갖습니다. 계수를 배열한 후 계수와의 반응을 얻습니다.

통합 상태 시험의 첫 번째

산화 환원 반응을 보완하는 방법은 무엇입니까? 통합 상태 시험(11학년)에 있는 솔루션의 예에는 간격 완성과 계수 배치가 필요합니다.

예를 들어, 전자 저울로 반응을 보완해야 합니다.

H 2 S+ HMnO 4 = S+ MnO 2 +…

제안된 방식에서 환원제와 산화제를 식별합니다.

산화 환원 반응을 작성하는 방법을 배우는 방법은 무엇입니까? 샘플에서는 특정 알고리즘을 사용한다고 가정합니다.

첫째, 문제의 조건에 따라 주어지는 모든 물질에 대하여 산화상태를 설정하는 것이 필요하다.

다음으로, 이 과정에서 어떤 물질이 미지의 생성물이 될 수 있는지 분석해야 합니다. 산화제(망간이 그 역할을 함)와 환원제(황이 그 역할을 함)가 있기 때문에 원하는 생성물의 산화 상태는 변하지 않으므로 물입니다.

산화 환원 반응을 올바르게 해결하는 방법을 논의하면서 다음 단계는 전자 관계를 컴파일하는 것입니다.

Mn +7은 3을 취합니다. e= Mn +4;

S -2 는 2e= S 0 을 제공합니다.

망간 양이온은 환원제이고, 황 음이온은 대표적인 산화제이다. 받은 전자와 기증된 전자 사이의 가장 작은 배수는 6이므로 계수는 2, 3입니다.

마지막 단계는 원래 방정식에 계수를 삽입하는 것입니다.

3H 2 S+ 2HMnO 4 = 3S+ 2MnO 2 + 4H 2 O.

통합 상태 시험에서 OVR의 두 번째 샘플

산화 환원 반응을 올바르게 공식화하는 방법은 무엇입니까? 솔루션이 포함된 예는 동작 알고리즘을 해결하는 데 도움이 됩니다.

반응의 공백을 메우기 위해 전자 저울 방법을 사용하는 것이 제안되었습니다.

PH 3 + HMnO 4 = MnO 2 +…+…

우리는 모든 요소의 산화 상태를 정렬합니다. 이 과정에서 산화 특성은 구성의 일부인 망간에 의해 나타나며 환원제는 인이어야하며 인산에서 산화 상태를 양성으로 변경해야합니다.

가정에 따라 반응식을 얻은 다음 전자 균형 방정식을 구성합니다.

P -3은 8e를 제공하고 P +5로 변합니다.

Mn +7은 3e를 취하여 Mn +4가 됩니다.

LOC는 24이므로 인의 입체계수는 3, 망간은 -8이어야 합니다.

결과 프로세스에 계수를 넣으면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

3 PH 3 + 8 HMnO 4 = 8 MnO 2 + 4H 2 O+ 3 H 3 PO 4.

통합 상태 시험의 세 번째 예

전자 이온 균형을 사용하여 반응을 구성하고 환원제와 산화제를 표시해야 합니다.

KMnO 4 + MnSO 4 +…= MnO 2 +…+ H2SO 4.

알고리즘에 따라 각 요소의 산화 상태를 정렬합니다. 다음으로, 공정의 오른쪽과 왼쪽 부분에서 누락된 물질을 확인합니다. 여기에는 환원제와 산화제가 주어지므로 누락된 화합물의 산화 상태는 변하지 않습니다. 손실된 생성물은 물이고 출발 화합물은 황산칼륨입니다. 우리는 전자 저울을 작성할 반응 계획을 얻습니다.

Mn +2 -2 e = Mn +4 3 환원제;

Mn +7 +3e= Mn +4 2 산화제.

우리는 불균형 과정과 관련이 있기 때문에 과정의 오른쪽에 있는 망간 원자를 합산하여 방정식에 계수를 씁니다.

2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O= 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4.

결론

산화 환원 반응은 살아있는 유기체의 기능에 특히 중요합니다. OVR의 예로는 부패, 발효, 신경 활동, 호흡 및 신진 대사 과정이 있습니다.

산화와 환원은 금속공학과 관련이 있습니다. 화학 산업이러한 공정 덕분에 화합물로부터 금속을 복원하고, 화학적 부식으로부터 보호하고, 가공하는 것이 가능합니다.

유기물의 산화환원 과정을 컴파일하려면 특정 작용 알고리즘을 사용해야 합니다. 먼저 제안된 방식에서 산화 상태를 설정한 다음 지표를 증가(감소)시키는 요소를 결정하고 전자 저울을 기록합니다.

위에서 제안한 일련의 작업을 따르면 테스트에서 제공되는 작업에 쉽게 대처할 수 있습니다.

전자천칭법 외에 반쪽반응을 구성하여 계수의 배열도 가능하다.

여기에는 반응 물질이 전자를 교환하여 반응 물질을 구성하는 원소 원자의 산화 상태를 변화시키는 반응이 포함됩니다.


예를 들어:


Zn + 2H + → Zn 2+ + H 2,


FeS 2 + 8HNO 3 (농도) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,


대다수 화학 반응산화환원에 속하며 매우 중요한 역할을 합니다.


산화는 원자, 분자 또는 이온이 전자를 잃는 과정입니다.


원자가 전자를 포기하면 양전하를 얻습니다.


예를 들어:


Al - 3e - = Al 3+


H 2 - 2e - = 2H +


산화하는 동안 산화 상태가 증가합니다.


음으로 하전된 이온(전하 -1)(예: Cl-)이 전자 1개를 포기하면 중성 원자가 됩니다.


2Cl - - 2e - = Cl 2


양전하를 띤 이온이나 원자가 전자를 포기하면, 양전하의 크기는 포기한 전자의 수에 따라 증가합니다.


철 2+ - 전자 - = 철 3+


환원은 원자, 분자 또는 이온이 전자를 얻는 과정입니다.


원자가 전자를 얻으면 음전하를 띤 이온이 됩니다.


예를 들어:


Сl 2 + 2е- = 2Сl -


S + 2е - = S 2-


양전하를 띤 이온이 전자를 받아들이면 전하가 감소합니다.


Fe 3+ + e- = Fe 2+


아니면 중성 원자로 들어갈 수도 있습니다.


철 2+ + 2e- = 철 0


산화제는 전자를 받아들이는 원자, 분자 또는 이온입니다. 환원제는 전자를 기증하는 원자, 분자 또는 이온입니다.


반응 중에 산화제가 환원되고 환원제가 산화됩니다.


산화는 항상 환원을 동반하며, 그 반대로 환원은 항상 산화와 연관되어 있으며 이는 다음 방정식으로 표현될 수 있습니다.


환원제 - e - ⇔ 산화제


산화제 + e - ← 환원제


따라서 산화 환원 반응은 산화와 환원이라는 두 가지 반대 과정의 통일성을 나타냅니다.

가장 중요한 환원제 및 산화제

복원자


산화제


금속, 수소, 석탄


일산화탄소(II) CO


황화수소 H 2 S, 황산화물(IV) SO 2, 아황산 H 2 SO 3 및 그 염


요오드화수소산 HI, 브롬화수소산 HBr, 염산 HCl


염화 주석(II) SnCl2, 황산 철(II) FeSO4, 황산 망간(II) MnSO4, 황산 크롬(III) Cr2(SO4) 3


아질산 HNO 2, 암모니아 NH 3, 히드라진 N 2 H 4, 산화질소(II) NO


아인산 H 3 PO 3


알데히드, 알코올, 포름산 및 옥살산, 포도당


전기 분해 중 음극

할로겐


과망간산칼륨 KMnO 4, 망간산칼륨 K 2 MnO 4, 산화망간(IV) MnO 2


중크롬산칼륨 K 2 Cr 2 O 7, 크롬산칼륨 K 2 CrO 4


질산 HNO 3


산소 O 2, 오존 O 3,


과산화수소 H 2 O 2


황산 H 2 SO 4 (농축), 셀렌산 H 2 SeO 4


산화구리(II) CuO, 산화은(I) Ag 2 O, 산화납(IV) PbO 2


귀금속 이온(Ag +, Au 3+ 등)


염화철(III) FeCl 3


차아염소산염, 염소산염 및 과염소산염


왕수(Aqua Regia), 농축된 질산과 불화수소산의 혼합물


전기 분해 중 양극


전자저울 방식.

OVR을 균등화하기 위해 여러 가지 방법이 사용되는데, 이제 그 중 하나인 전자 저울 방법을 고려해 보겠습니다.


알루미늄과 산소의 반응식을 작성해 보겠습니다.


Al + O 2 = Al 2 O 3


이 방정식의 단순함에 속지 마십시오. 우리의 임무는 앞으로 훨씬 더 복잡한 반응을 균등화할 수 있는 방법을 이해하는 것입니다.


그렇다면 전자저울 방식이란 무엇일까요? 균형은 평등입니다. 따라서 주어진 반응에서 한 원소가 포기하고 다른 원소가 받아들이는 전자의 수가 동일해야 합니다. 알루미늄과 산소의 다양한 산화 상태에서 알 수 있듯이 처음에는 이 양이 다르게 보입니다.


Al 0 + O 2 0 = Al 2 +3 O 3 -2


알루미늄은 전자를 포기하고(양의 산화 상태를 얻음) 산소는 전자를 받아들입니다(음의 산화 상태를 얻음). +3 산화 상태를 얻으려면 알루미늄 원자가 전자 3개를 포기해야 합니다. 산소 분자가 산화 상태가 -2인 산소 원자로 변하려면 전자 4개를 받아야 합니다.


Al 0 - 3e- = Al +3


O 2 0 + 4e- = 2O -2


주어진 전자와 받은 전자의 수가 같아지려면 첫 번째 방정식에 4를 곱하고 두 번째 방정식에 3을 곱해야 합니다. 이렇게 하려면 주어진 전자와 받은 전자의 수를 위쪽과 아래쪽으로 이동하면 충분합니다. 위의 그림과 같이 선이 표시됩니다.


이제 방정식에 환원제(Al) 이전에 찾은 계수 4와 산화제(O 2) 이전에 찾은 계수 3을 넣으면 주고 받은 전자의 수가 균등해지고 12가 됩니다. .전자 균형이 달성되었습니다. 반응 생성물 Al 2 O 3 이전에 계수 2가 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 이제 산화 환원 반응의 방정식은 동일화됩니다.


4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3


전자 천칭 방법의 모든 장점은 알루미늄을 산소로 산화시키는 것보다 더 복잡한 경우에 나타납니다.


예를 들어, 잘 알려진 "과망간산 칼륨"(과망간산 칼륨 KMnO 4)은 산화 상태 +7의 Mn 원자로 인해 강력한 산화제입니다. 염소 음이온 Cl –도 전자를 제공하여 염소 원자로 변합니다. 이는 때때로 실험실에서 염소 가스를 생성하는 데 사용됩니다.


K + Mn +7O4-2 + K + Cl - + H2SO4 = Cl20 + Mn +2SO4 + K2SO4 + H2O


전자 균형 다이어그램을 만들어 보겠습니다.


Mn +7 + 5e- = Mn +2


2Cl - - 2e- = Cl 2 0


2와 5는 방정식의 주요 계수이므로 다른 모든 계수를 쉽게 선택할 수 있습니다. Cl 2 앞에는 계수 5(또는 KСl 앞에 2 × 5 = 10)를 입력하고 KMnO 4 앞에는 계수 2를 입력해야 합니다. 다른 모든 계수는 이 두 계수에 연결됩니다. 이것은 단순히 숫자를 계산하여 행동하는 것보다 훨씬 쉽습니다.


2 KMnO 4 + 10KCl + 8H 2 SO 4 = 5 Cl 2 + 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O


K 원자(왼쪽에 12개 원자)의 수를 동일하게 하려면 방정식 오른쪽의 K 2 SO 4 앞에 계수 6을 넣어야 합니다. 마지막으로 산소와 수소를 동일하게 하려면 충분합니다. H 2 SO 4 및 H 2 O 앞에 계수 8을 넣습니다. 최종 형태의 방정식을 얻습니다.


우리가 볼 수 있듯이 전자 균형 방법은 산화 환원 반응 방정식에서 일반적인 계수 선택을 배제하지 않지만 그러한 선택을 크게 촉진할 수 있습니다.


구리와 질산팔라듐(II) 용액의 반응 방정식을 작성합니다. 반응의 초기 및 최종 물질의 공식을 작성하고 산화 상태의 변화를 보여 드리겠습니다.

환원제와 산화제의 경우 계수는 1과 같습니다. 최종 반응식은 다음과 같습니다.


Cu + Pd(NO 3) 2 = Cu(NO 3) 2 + Pd


보시다시피 전체 반응식에는 전자가 나타나지 않습니다.


방정식의 정확성을 확인하기 위해 오른쪽과 왼쪽에 있는 각 요소의 원자 수를 셉니다. 예를 들어 오른쪽에는 6개의 산소 원자가 있고 왼쪽에도 6개의 원자가 있습니다. 팔라듐 1 및 1; 구리도 1과 1입니다. 이는 방정식이 올바르게 작성되었음을 의미합니다.


이 방정식을 이온 형태로 다시 작성해 보겠습니다.


Cu + Pd 2+ + 2NO 3 - = Cu 2+ + 2NO 3 - + Pd


그리고 동일한 이온이 환원된 후에 우리는 다음을 얻습니다.


Cu + Pd 2+ = Cu 2+ + Pd

망간(IV) 산화물과 진한 염산의 상호작용에 대한 반응식 작성

(실험실에서는 이 반응을 통해 염소가 생성됩니다.)


반응의 시작 물질과 최종 물질의 공식을 적어 보겠습니다.


HCl + MnO 2 → Cl 2 + MnCl 2 + H 2 O


반응 전후의 원자 산화 상태의 변화를 보여 드리겠습니다.



이 반응은 염소와 망간 원자의 산화 상태가 변하기 때문에 산화환원 반응입니다. HCl은 환원제이고 MnO 2는 산화제입니다. 우리는 전자 방정식을 작성합니다.



그리고 환원제와 산화제의 계수를 구하세요. 이들은 각각 2와 1과 같습니다. 산화 상태가 -1인 2개의 염소 원자가 2개의 전자를 포기하기 때문에 계수 2(1이 아님)가 설정됩니다. 이 계수는 이미 전자 방정식에 포함되어 있습니다.


2HCl + MnO 2 → Cl 2 + MnCl 2 + H 2 O


다른 반응 물질에 대한 계수를 찾습니다. 전자 방정식에서 2mol의 HCl에 1mol의 MnO 2가 있음이 분명합니다. 그러나 생성된 2가 전하를 띤 망간 이온을 결합하려면 산 2몰이 더 필요하다는 점을 고려하면 환원제 앞에 계수 4를 배치해야 합니다. 그러면 물 2몰이 얻어집니다. 최종 방정식은


4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O


방정식 작성의 정확성을 확인하는 것은 염소와 같은 한 원소의 원자 수를 세는 것으로 제한될 수 있습니다. 왼쪽에는 4가 있고 오른쪽에는 2 + 2 = 4가 있습니다.


전자평형법은 반응식을 분자 형태로 나타내기 때문에 컴파일과 검증 후에는 이온 형태로 작성해야 합니다.


방정식을 이온 형태로 다시 작성해 보겠습니다.


4Н + + 4Сl - + МnО 2 = Сl 2 + Мn 2 + + 2Сl - + 2Н 2 О


방정식의 양쪽에서 동일한 이온을 취소한 후 우리는 다음을 얻습니다.


4H + + 2Cl - + MnO 2 = Cl 2 + Mn 2 + + 2H 2 O

황화수소와 과망간산 칼륨의 산성 용액의 반응에 대한 방정식을 작성합니다.

반응식, 즉 출발물질과 생성물질의 공식을 작성해 봅시다:


H 2 S + KMnO 4 + H 2 SO 4 → S + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O


그런 다음 반응 전후의 원자 산화 상태 변화를 보여줍니다.



황과 망간 원자의 산화 상태가 변합니다 (H 2 S는 환원제, KMnO 4는 산화제). 우리는 전자 방정식을 구성합니다. 우리는 전자 손실과 이득의 과정을 묘사합니다.



그리고 마지막으로 산화제와 환원제에 대한 계수를 찾은 다음 다른 반응물에 대한 계수를 찾습니다. 전자 방정식에서 우리는 5 mol H 2 S와 2 mol KMnO 4를 가져와야 하며 5 mol S 원자와 2 mol MnSO 4를 얻음이 분명합니다. 또한, 식의 좌변과 우변의 원자를 비교하면 K 2 SO 4 1 mol과 물 8 mol도 형성되어 있음을 알 수 있다. 최종 반응 방정식은 다음과 같습니다.


5Н 2 S + 2КМnО 4 + ЗН 2 SO 4 = 5S + 2МnSO 4 + К 2 SO 4 + 8Н 2 О


방정식 작성의 정확성은 산소와 같은 한 원소의 원자 수를 세어 확인됩니다. 왼쪽에는 2 4 + 3 4 = 20이 있고 오른쪽에는 2 4 + 4 + 8 = 20이 있습니다.


방정식을 이온 형태로 다시 작성합니다.


5H 2 S + 2MnO 4 - + 6H + = 5S + 2Mn 2+ + 8H 2 O


올바르게 작성된 반응식은 물질의 질량 보존 법칙을 표현한 것으로 알려져 있습니다. 그러므로 출발물질과 반응산물의 동일한 원자의 개수는 동일해야 합니다. 요금도 절약되어야 합니다. 출발 물질의 전하량의 합은 항상 반응 생성물의 전하량의 합과 같아야 합니다.


전자-이온 균형 방법은 전자 균형 방법에 비해 더 보편적이며 많은 산화환원 반응, 특히 다음과 관련된 반응에서 계수를 선택하는 데 부인할 수 없는 이점이 있습니다. 유기 화합물, 산화 상태를 결정하는 절차조차 매우 복잡합니다.

OVR 분류

산화 환원 반응에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.


1) 분자간 산화-환원 반응
(산화제와 환원제가 다른 물질인 경우);


2) 불균형 반응
(동일한 물질이 산화제와 환원제로 작용할 수 있는 경우)


3) 분자내 산화-환원 반응
(분자의 한 부분은 산화제로 작용하고 다른 부분은 환원제로 작용할 때).>


세 가지 유형의 반응의 예를 살펴보겠습니다.


1. 분자간 산화-환원 반응은 이 단락에서 이미 논의한 모든 반응입니다.
좀 더 살펴보자 어려운 경우, 산화제의 일부가 일반적인 비산화환원 교환 반응에 관여하기 때문에 산화제 전체가 반응에서 소비될 수 없는 경우:


Cu 0 + H + N +5 O 3 -2 = Cu +2 (N +5 O 3 -2) 2 + N +2 O -2 + H 2 O


일부 NO 3 - 입자는 산화제로 반응에 참여하여 산화질소 NO를 생성하고 일부 NO 3 - 이온은 변경되지 않은 채 구리 화합물 Cu(NO 3) 2로 전달됩니다. 전자 저울을 만들어 보겠습니다.


Cu 0 - 2e- = Cu +2


N +5 + 3e- = N +2


Cu 및 Cu(NO 3) 2 앞에 구리에 대해 구한 계수 3을 놓으십시오. 그러나 계수 2는 NO 앞에만 배치되어야 합니다. 왜냐하면 그 안에 존재하는 모든 질소가 산화환원 반응에 참여하기 때문입니다. HNO 3 앞에 인수 2를 두는 것은 실수입니다. 이 물질에는 산화 환원에 참여하지 않고 Cu(NO 3) 2 (NO 3 입자 - 여기서는 때때로 "이온" -관찰자"라고 함).


나머지 계수는 이미 찾은 계수를 사용하여 쉽게 선택할 수 있습니다.


3 Cu + 8HNO 3 = 3 Cu(NO 3) 2 + 2 NO + 4H 2 O


2. 불균형 반응은 동일한 물질의 분자가 서로 산화 및 환원될 수 있을 때 발생합니다. 이는 물질이 중간 산화 상태의 모든 원소의 원자를 포함하는 경우 가능해집니다.


결과적으로 산화 상태는 감소하거나 증가할 수 있습니다. 예를 들어:


HN +3O 2 = HN +5O 3 + N +2 O + H 2 O


이 반응은 전자평형법을 사용하여 산화제 및 환원제인 HNO 2 와 HNO 2 사이의 반응으로 나타낼 수 있습니다.


HN +3O 2 + HN +3 O 2 = HN +5 O3 + N +2 O + H 2 O


N +3 - 2e- = N +5


N +3 + e- = N +2


우리는 방정식을 얻습니다.


2HNO 2 + 1HNO 2 = 1 HNO 3 + 2 NO + H 2 O


또는 HNO 2 의 몰수를 더하면 다음과 같습니다.


3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O


분자 내 산화-환원 반응은 분자 내에서 산화 원자와 환원 원자가 인접할 때 발생합니다. 가열되면 Berthollet 염 KClO 3의 분해를 고려해 봅시다.


KCl +5 O 3 -2 = KCl - + O 2 0


이 방정식은 전자 저울 요구 사항도 준수합니다.


Cl +5 + 6e- = Cl -


2O -2 - 2e- = O 2 0


여기에서 발견된 두 계수 중 어느 계수가 KClO 3 앞에 와야 하는지에 대한 어려움이 발생합니다. 결국 이 분자에는 산화제와 환원제가 모두 포함되어 있습니까?


이러한 경우 발견된 계수는 제품 앞에 배치됩니다.


KClO3 = 2KCl + 3O2


이제 KClO 3 앞에 인수 2가 와야 한다는 것이 분명해졌습니다.


2KClO3 = 2KCl + 3O2


가열 시 베르톨레 염이 분해되는 분자 내 반응은 실험실에서 산소를 생산하는 데 사용됩니다.

반반응 방식



이 방법은 이름에서 알 수 있듯이 산화과정과 환원과정의 이온반응식을 도출하고 이를 종합하여 전체 방정식으로 만드는 방법이다.
예를 들어, 전자 천칭 방법을 설명하는 데 사용된 것과 동일한 반응에 대한 방정식을 만들어 보겠습니다.
황화수소 H 2 S를 과망간산칼륨 KMnO 4의 산성화된 용액에 통과시키면 진홍색이 사라지고 용액이 흐려진다.
경험에 따르면 원소 황의 형성으로 인해 용액의 탁도가 발생합니다. 프로세스 흐름:


H 2 S → S + 2H +


이 계획은 원자 수로 동일화됩니다. 전하 수로 균등화하려면 다이어그램 왼쪽에서 두 개의 전자를 뺀 후 화살표를 등호로 바꿀 수 있습니다.


H 2 S - 2е - = S + 2H +


이것은 환원제 H 2 S의 산화 과정인 첫 번째 반쪽 반응입니다.


용액의 변색은 MnO 4 - 이온(진홍빛 색상을 가짐)이 Mn 2+ 이온(거의 무색이며 고농도에서만 희미한 핑크색을 냄)으로 전이되는 것과 관련이 있으며, 이는 다음과 같이 표현될 수 있습니다. 도표


MnO4 - → Mn2+


산성 용액에서는 MnO 4 이온의 일부인 산소가 수소 이온과 함께 궁극적으로 물을 형성합니다. 따라서 우리는 다음과 같이 전환 프로세스를 작성합니다.


MnO 4 - + 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O


화살표를 등호로 바꾸려면 전하량도 동일해야 합니다. 초기 물질은 7개의 양전하(7+)를 갖고 최종 물질은 2개의 양전하(2+)를 가지므로 전하 보존 조건을 충족하려면 다이어그램 왼쪽에 5개의 전자를 추가해야 합니다.


MnO 4 - + 8H + + 5e - = Mn 2+ + 4H 2 O


이것은 두 번째 반쪽 반응, 즉 산화제의 환원 과정입니다. 과망간산 이온


컴파일하려면 일반 방정식반응을 수행하려면 이전에 주고 받은 전자의 수를 동일하게 한 반쪽 반응 방정식을 항별로 추가해야 합니다. 이 경우, 가장 작은 배수를 찾는 규칙에 따라 반쪽 반응 방정식에 곱해지는 해당 요소가 결정됩니다. 약식은 다음과 같이 작성됩니다.



그리고 10H+만큼 줄이면 마침내 다음과 같은 결과를 얻게 됩니다.


5H 2 S + 2MnO 4 - + 6H + = 5S + 2Mn 2+ + 8H 2 O


이온 형태로 작성된 방정식의 정확성을 확인합니다. 왼쪽의 산소 원자 수는 8이고 오른쪽의 산소 원자 수는 8입니다. 충전 횟수: 왼쪽은 (2-)+(6+) = 4+, 오른쪽은 2(2+) = 4+. 원자와 전하가 동일하므로 방정식은 올바르게 작성되었습니다.


반쪽 반응법을 사용하여 반응식을 이온 형태로 작성합니다. 분자 형태의 방정식으로 이동하려면 다음을 수행합니다. 이온 방정식의 왼쪽에서 각 음이온에 해당하는 양이온과 각 양이온에 대해 음이온을 선택합니다. 그런 다음 방정식 오른쪽에 동일한 숫자로 동일한 이온을 쓴 다음 이온을 분자로 결합합니다.




따라서 반쪽반응법을 이용하여 산화환원반응의 방정식을 작성하면 전자평형법과 동일한 결과가 나온다.


두 가지 방법을 비교해 보겠습니다. 전자천칭법에 비해 반반응법의 장점은 바로 이것이다. 가상의 이온이 아니라 실제로 존재하는 이온을 사용한다는 것입니다. 실제로 용액에는 이온이 없지만 이온이 있습니다.


반쪽 반응법에서는 원자의 산화 상태를 알 필요가 없습니다.


개별 이온 반반응 방정식을 작성하는 것은 이해에 필수적입니다. 화학 공정갈바니 전지에서 그리고 전기분해 중에. 이 방법을 사용하면 전체 프로세스에 적극적으로 참여하는 환경의 역할을 볼 수 있습니다. 마지막으로, 반쪽 반응 방법을 사용할 때, 파생된 반응식에 나타나는 모든 생성 물질을 알 필요는 없습니다. 따라서 수용액에서 일어나는 모든 산화환원 반응에 대한 방정식을 작성할 때 반쪽 반응 방법을 선호하고 사용해야 합니다.