Інші завдання дивись тут...

Пропонуються два алгоритми складання  електронного балансу. Сірим кольором даються відповіді, а зеленим кольором ― пояснення.

Вправа 1. Уставте пропущені слова, щоб висловлювання стало завершеним:

1. Реакції, які відбуваються зі зміною ступеня окиснення, називають окисно-відновними.

2. Елемент, який віддає електрони і окиснюється, є відновником.

3. Елемент, який приймає електрони і відновлюється, є окисником.

4. Метод, за допомогою якого добирають коефіцієнти для окисно-відновних реакцій, називають методом електронного балансу.

 

Вправа 2. Окисно-відновні реакції відображають подані нижче схеми.

А Zn + O₂ →

   Zn⁰ + O₂⁰ = Zn⁺²O^-2

Реакція відбувається зі зміною ступеня окиснення хімічних елементів. 

Б BaO + H₂O →

В CaO + HCl →

Г Mg + HCl →

  Mg⁰ + H⁺¹Cl = Mg⁺²Cl₂ + H₂⁰

Реакція відбувається зі зміною ступеня окиснення хімічних елементів. 

 

Вправа 3. Зазначте в поданих схемах ступені окиснення елементів до й після реакції й установіть, який елемент окиснився та який відновився:

а) Al + НСl → AlCl₃ + H₂↑;

 Al⁰ + Н⁺¹Сl → Al⁺³Cl₃ + H₂⁰↑;

Відновник Al⁰ -3e → Al⁺³ ― процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰ ― процес відновлення.

б) Mg + Br₂ → MgBr₂; 

Mg⁰ + Br₂⁰ → Mg⁺²Br₂^-1;

Відновник Mg⁰ -2e → Mg⁺² ― процес окиснення.

Окисник Br₂⁰ +2e → 2Br^-1 ― процес відновлення.

в) KClO₃ → KCl + O₂↑;

KCl⁺⁵O₃^-2 → KCl^-1 + O₂⁰↑;

Відновник 2O^-2 -4e → O₂⁰ ― процес окиснення.

Окисник Cl⁺⁵ +6e → Cl^-1 ― процес відновлення.

г) Cr + Cl₂ → CrCl₃;

Cr⁰ + Cl₂⁰ → Cr⁺³Cl₃^-1;

Відновник Cr⁰ -3e → Cr⁺³ ― процес окиснення.

Окисник Cl₂⁰ +2e → 2Cl^-1 ― процес відновлення.

ґ) Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑; 

Zn⁰ + H₂⁺¹SO₄ → Zn⁺²SO₄ + H₂⁰↑; 

Відновник Zn⁰ -2e → Zn⁺² ― процес окиснення.

Окисник 2H⁰ +2e → H₂^-1 ― процес відновлення.

д) Ca + H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑.

Ca⁰ + H₂⁺¹O → Ca⁺²(OH)₂ + H₂⁰↑.

Відновник Ca⁰ -2e → Ca⁺² ― процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰ ― процес відновлення.

 

Вправа 4. Допишіть рівняння реакцій і класифікуйте їх на окисно-відновні й такі, що відбуваються без зміни ступенів окиснення:

а) Na₂O + Н₂O = 2NaOH; Реакція без зміни ступеня окиснення.

Na₂⁺¹O^-2 + Н₂⁺¹O^-2 = 2Na⁺¹O^-2H⁺¹

б) 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑; Окисно-відновна реакція.

2H₂⁺¹O₂^-1 = 2H₂⁺¹O^-2 + O₂⁰↑;

Реакція відбувається зі зміною ступеня окиснення хімічних елементів. 

в) 3Mg + 2H₃PO₄ = Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂↑; Окисно-відновна реакція.

3Mg⁰ + 2H₃⁺¹PO₄ = Mg₃⁺²(PO₄)₂ + 3H₂⁰↑;

Реакція відбувається зі зміною ступеня окиснення хімічних елементів. 

г) 2Fe +3Cl₂ = 2FeCl₃; Окисно-відновна реакція.

2Fe⁰ +3Cl₂⁰ = 2Fe⁺³Cl₃^-1;

Реакція відбувається зі зміною ступеня окиснення хімічних елементів. 

ґ) ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O; Реакція без зміни ступеня окиснення.

Zn⁺²O^-2 + 2H⁺¹N⁺⁵O₃^-2 = Zn⁺²(N⁺⁵O₃^-2)₂ + H₂⁺¹O^-2;

д) Ba + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂↑. Окисно-відновна реакція.

Ba⁰ + 2H₂⁺¹O = Ba⁺²(OH)₂ + H₂⁰↑.

Реакція відбувається зі зміною ступеня окиснення хімічних елементів. 

 

Вправа 5. Допишіть рівняння реакцій. Знайдіть коефіцієнти методом електронного балансу, укажіть окисник і відновник:

а) Al + F₂ → ... ;

І спосіб

Al⁰ + F₂⁰ → Al⁺³F₃^-1

Відновник Al⁰ -3e → Al⁺³ │3│6│2 ― процес окиснення.  

Окисник F₂⁰ +2e → 2F^-1  │2│ │3 ― процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Алюмінію та Фтору. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 3 і 2. Це число 6, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 3 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Алюмінію і Фтору. Числа 2 і 3 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс елемента Алюмінію у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулою двох сполук Алюмінію (Al, AlF₃), а різним є індекс елемента Фтору ― ставимо коефіцієнт 3, бо відноситься до двох атомів Фтору, перед формулою фтору:

2Al + 3F₂ = 2AlF₃

ІІ спосіб

Al⁰ + F₂⁰ → Al⁺³F₃^-1

Відновник Al⁰ -3e → Al⁺³  х 2 ― процес окиснення. 

Окисник F₂⁰ +2e → 2F^-1   х 3 ― процес відновлення.

Числа — 2 і 3 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2Al0 - 6e → 2Al+3

3F20 + 6e → 6F-1  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2Al0 + 3F20 → 2Al+3 + 6F-1

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: три атоми F-1 вже є у складі AlF₃, тому 2 записуємо біля AlF₃):

2Al + 3F₂ = 2AlF₃ 

 

б) Fe + HBr → ... ; 

І спосіб

Fe⁰ + H⁺¹Br → Fe⁺²Br₂ + H₂⁰↑

Відновник Fe⁰ -2e → Fe⁺²  │2│2│1 ― процес окиснення

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰   │2│ │1 ― процес відновлення

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Феруму та Гідрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 2 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Феруму і Гідрогену. Числа 1 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс елемента Феруму у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед формулою двох сполук фуруму (Fe, FeBr₂), а різним є індекс елемента Гідрогену ― ставимо коефіцієнт 1, бо відноситься до двох атомів Гідрогену, перед формулою водню:

Fe + HBr → FeBr₂ + H₂↑

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

Fe + 2HBr = FeBr₂ + H₂↑

ІІ спосіб

Fe⁰ + H⁺¹Br → Fe⁺²Br₂ + H₂⁰↑

Відновник Fe⁰ -2e → Fe⁺²  x 1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰   x 1 - процес відновлення.

Додаткові множники дорівнюють 1. 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

Fe0 + 2H⁺¹ → Fe⁺² + H₂0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

Fe + 2HBr = FeBr₂ + H₂↑

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Бром: в обох частинах рівняння записано по 2 атоми. 

 

в) K + H₂O → ... ; 

І спосіб

K⁰ + H⁺¹O → K⁺¹OH + H₂⁰↑

Відновник K⁰ -1e → K⁺¹   │1│2│2 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰ │2│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Калію та Гідрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 1 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 1 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Калію і Гідрогену. Числа 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елемент Калію змінив ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми цей елементи у жодній речовині не виявляє такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс елемента Калію у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулою двох сполук Калію (К, КОН). Оскільки елемент Гідроген змінив ступінь окиснення не повністю (в правій частині схеми є речовина КOH, в якій цей елемент має такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині), тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед продуктом реакції воднем:

2K + H₂O → 2KOH + H₂

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

2K + 2H₂O = 2KOH + H₂↑

ІІ спосіб

K⁰ + H⁺¹O → K⁺¹OH + H₂⁰↑

Відновник K⁰ -1e → K⁺¹    x 2 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰   x 1 - процес відновлення.

Числа — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2K0 - 2e → 2K+1

2H+1 + 2e → H₂0  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2K0 + 2H⁺¹ → 2K⁺¹ + H₂0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: коефіцієнт 2 стосується лише сполук Калію, тому що частина атомів Гідрогену в йоні Н+ не відновилась, а увійшла до складу калій гідроксиду. Обчислюємо загальну кількість атомів Гідрогену в правій частині рівняння: їх є 4 (2 + 2). Отже, перед формулою води ставимо коефіцієнт 2, бо два атоми Н+1 є вже у складі Н₂О):

2K + 2H₂O = 2KOH + H₂↑

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Оксиген: в обох частинах рівняння записано по 2 атоми. 

 

г) Mg + HCl → ... ;

І спосіб

Mg⁰ + H⁺¹Cl → Mg⁺²Cl₂ + H₂⁰↑

Відновник Mg⁰ -2e → Mg⁺²   │2│2│1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰     │2│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Магнію та Гідрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 2 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Магнію і Гідрогену. Числа 1 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс елемента Магнію у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед формулою двох сполук Магнію (Mg, MgCl₂), а різним є індекс елемента Гідрогену ― ставимо коефіцієнт 1, бо відноситься до двох атомів Гідрогену, перед формулою водню:

Mg + HCl → MgCl₂ + H₂↑

Добираємо коефіцієнт для решти сполук. Правильно записане рівняння:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑

ІІ спосіб

Mg⁰ + H⁺¹Cl → Mg⁺²Cl₂ + H₂⁰↑

Відновник Mg⁰ -2e → Mg⁺²  x 1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰    x 1 - процес відновлення.

Додаткові множники дорівнюють 1. 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

Mg0 + 2H⁺¹ → Mg⁺² + H₂0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Хлор: в обох частинах рівняння записано по 2 атоми.

 

ґ) Zn + H₂SO₄ → ... ; 

І спосіб

Zn⁰ + H₂⁺¹SO₄ → Zn⁺²SO₄ + H₂⁰↑

Відновник Zn⁰ -2e → Zn⁺²    │2│2│1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰     │2│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Цинку та Гідрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 2 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Цинку і Гідрогену. Числа 1 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковими є індекси цих елементів у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед формулами всіх сполук:

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑

ІІ спосіб

Zn⁰ + H₂⁺¹SO₄ → Zn⁺²SO₄ + H₂⁰↑

Відновник Zn⁰ -2e → Zn⁺²  x 1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰   x 1 - процес відновлення.

Додаткові множники дорівнюють 1. 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

Zn0 + 2H⁺¹ → Zn⁺² + H₂0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Н⁺¹ є у складі H₂SO₄, тому біля Н₂SO₄ залишається коефіцієнт 1, який зазвичай не пишуть):

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Оксиген: в обох частинах рівняння записано по 4 атоми.

 

д) Na + H₂O → ... ; 

І спосіб

Na⁰ + H⁺¹₂O → Na⁺¹OH + H₂⁰↑

Відновник Na⁰ -1e → Na⁺¹   │1│2│2 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰     │2│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Натрію та Гідрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 1 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 1 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Натрію і Гідрогену. Числа 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елемент Натрій змінив ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми цей елемент у жодній речовині не виявляє такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс цього елемента у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулами двох сполук Натрію (Na, NaOH). Оскільки елемент Гідроген змінив ступінь окиснення не повністю (в правій частині схеми є речовина NaOH, в якій цей елемент має такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині), тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед продуктом реакції воднем:

2Na + H₂O → 2NaOH + H₂↑

Добираємо коефіцієнт для решти сполук. Правильно записане рівняння:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

ІІ спосіб

Na⁰ + H⁺¹₂O → Na⁺¹OH + H₂⁰↑

Відновник Na⁰ -1e → Na⁺¹     x 2 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰       x 1 - процес відновлення.

Числа — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів::

2Na0 - 2e → 2Na+1

2H+1 + 2e → H₂0  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:. 

2Na0 + 2H⁺¹ → 2Na⁺¹ + H₂0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: коефіцієнт 2 стосується лише сполук Натрію, тому що частина атомів Гідрогену в йоні Н+1 не відновилась, а увійшла до складу натрій гідроксиду. Обчислюємо загальну кількість атомів Гідрогену в правій частині рівняння: їх є 4 (2 + 2). Отже, перед формулою води ставимо коефіцієнт 2, бо два атоми Н+1 є вже у складі Н₂О):

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Оксиген: в обох частинах рівняння записано по 2 атоми.

 

е) CuO + H₂ → ... ; 

І спосіб

Cu⁺²O + H₂⁰ → Cu⁰ + H₂⁺¹O

Відновник H₂⁰ -2e → 2H⁺¹   │2│2│1 - процес окиснення.  

Окисник Cu⁺² +2e → Cu⁰    │2│  │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Гідрогену та Купруму. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 2 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Гідрогену і Купруму. Числа 1 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковими є індекси цих елементів у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед формулами всіх сполук:

СuO + H₂ = Cu + H₂O

ІІ спосіб

Cu²⁺O + H₂⁰ → Cu⁰ + H₂⁺¹O

Відновник H₂⁰ -2e → 2H⁺¹  х 1 - процес окиснення. 

Окисник Cu⁺² +2e → Cu⁰   х 1 - процес відновлення.

Додаткові множники дорівнюють 1.

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

H₂0 + Cu⁺² → 2H+1 + Cu⁰

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Н⁺¹ є у складі H₂O, тому біля Н₂O залишається коефіцієнт 1, який зазвичай не пишуть):

CuO + H₂ = Cu + H₂O

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Оксиген: в обох частинах рівняння записано по 1 атому.

 

є) P + O₂ → ... .

І спосіб

P⁰ + O₂⁰ → P₂⁺⁵O₅^-2

Відновник P⁰ -5e → P⁺⁵   │5│20│4 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2  │4│  │5 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Фосфору та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 5 і 4. Це число 20, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині,  ділимо почергово на 5 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Фосфору і Оксигену. Числа 4 і 5 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та різними є індекси цих елементів у формулі вихідної речовини і продукту реакції, ставимо  коефіцієнт 4, бо відноситься до одного атома Фосфору, перед формулою фосфору, а коефіцієнт 5, бо відноситься до двох атомів Оксигену, перед формулою кисню:

4P + 5O₂ → P₂O₅

Добираємо коефіцієнт для фосфор (V) оксиду. Він становить 2. Правильно записане рівняння:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅

ІІ спосіб

P⁰ + O₂⁰ → P₂⁺⁵O₅^-2

Відновник P⁰ -5e → P⁺⁵     х 4 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2   х 5 - процес відновлення.

Числа — 4 і 5 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

4P0 - 20e → 4P+5

5O20 +20e → 10O-2  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

4P0 + 5O20 → 4P+5 + 10O-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми р⁵⁺ і п'ять атомів О-2 є у складі P₂O₅, тому 2 записуємо біля P₂O₅):

4P + 5O₂ = 2P₂O₅ 

 

Вправа 6. Охарактеризуйте процеси, що відбуваються, користуючись схемами. Напишіть рівняння відповідних реакцій. Доберіть коефіцієнти методом електронного балансу:

а) S^-2 → S⁺⁴; 

І спосіб

H₂S + O₂ → SO₂ + H₂O

H₂S^-2 + O₂⁰ → S⁺⁴O₂^-2 + H₂O^-2

Відновник S^-2 -6e → S⁺⁴    │6│12│2 - процес окиснення.  

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2    │4│  │3 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Сульфуру та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 6 і 4. Це число 12, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині,  почергово на 6 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Сульфуру і Оксигену. Числа 2 і 3 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елемент Сульфур змінив ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми цей елемент у жодній речовині не виявляє такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс цього елемента у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулами двох сполук Сульфуру (H₂S, SO₂). Оскільки елемент Гідроген змінив ступінь окиснення не повністю, ставимо коефіцієнт 3 перед киснем:

2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + H₂O

Добираємо коефіцієнт для води. Він становить 2. Правильно записане рівняння:

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

ІІ спосіб

H₂S + O₂ → SO₂ + H₂O

H₂S^-2 + O₂⁰ → S⁺⁴O₂ + H₂O^-2

Відновник S^-2 -6e → S⁺⁴    х 2 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2   х 3 - процес відновлення.

Числа — 2 і 3 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2S-2 - 12e → 2S+4

3O20 + 12e → 6O-2 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2S-2 + 3O₂⁰ → 2S+4 + 6O^-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: чотири атоми О-2 вже є у складі SO2, тому 2 записуємо біля H2O, отже, маємо разом 6 атомів О-2: 4 у складі SO₂ і 2 у складі Н2О):

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Гідроген: в обох частинах рівняння записано по 4 атоми. 

 

б) Fe⁰ → Fe⁺³; 

І спосіб

Fe + O₂ → Fe₂O₃

Fe⁰ + O₂⁰ → Fe₂⁺³O₃^-2

Відновник Fe⁰ -3e → Fe⁺³   │3│12│4 - процес окиснення.

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2    │4│   │3 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Феруму та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 3 і 4. Це число 12, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 3 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Феруму і Оксигену. Числа 4 і 3 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та різними є індекси цих елементів у формулі вихідної речовини і продукту реакції, ставимо коефіцієнт 4, бо відноситься до одного атома Феруму, перед формулою феруму, а коефіцієнт 3, бо відноситься до двох атомів Оксигену, перед формулою кисню:

4Fe + 3O₂ → Fe₂O₃

Добираємо коефіцієнт для ферум (ІІІ) оксиду. Він становить 2. Правильно записане рівняння:

4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃

ІІ спосіб

Fe + O₂ → Fe₂O₃

Fe⁰ + O₂⁰ → Fe₂⁺³O₃^-2

Відновник Fe⁰ -3e → Fe⁺³   x 4 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2    x 3 - процес відновлення.

Числа — 4 і 3 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

4Fe0 - 12e → 4Fe+3

3O20 + 12e → 6O-2 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

4Fe0 + 3O₂⁰ → 4Fe+3 + 6O^-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Fe+3 і три атоми O^2- вже є у складі Fe₂O₃, тому перед формулою Fe₂O₃, записуємо коефіцієнт 2):

4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃

 

в) Ca⁰ → Ca⁺²; 

І спосіб

Сa⁰ + O₂ → CaO

Ca⁰ + O₂⁰ → Ca⁺²O^-2

Відновник Ca⁰ -2e → Ca⁺²   │2│4│2 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2    │4│  │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Кальцію та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 4. Це число 4, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 2 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Кальцію і Оксигену. Числа 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс елемента Кальцію у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулою двох сполук Кальцію (Са, СаО), а різним є індекс елемента Оксигену ― ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, бо відноситься до двох атомів Оксигену, перед формулою кисню:

2Са + O₂ = 2СаО

ІІ спосіб

Сa⁰ + O₂ → CaO

Ca⁰ + O₂⁰ → Ca⁺²O^-2

Відновник Ca⁰ -2e → Ca⁺²  х 2 - процес окиснення.

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2   х 1 - процес відновлення.

Числа — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2Са0 - 4e → 2Са+2

O20 + 4e → 2O-2 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2Са0 + O₂⁰ → 2Са+2 + 2O^-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

2Са + O₂ = 2СаO

 

г) S⁺⁴ → S⁺⁶; 

І спосіб

SO₂ + O₂ → SO₃

S⁺⁴O₂^-2 + O₂⁰ → S⁺⁶O₃^-2

Відновник S⁺⁴ -2e → S⁺⁶    │2│4│2 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2    │4│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Сульфуру та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 4. Це число 4, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 2 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Сульфуру і Оксигену. Числа 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елемент Сульфур змінив ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми цей елемент у жодній речовині не виявляє такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс цього елемента у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулою двох сполук Сульфуру (SO₂, SO₃). Оскільки елемент Оксиген змінив ступінь окиснення не повністю, ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед киснем:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

ІІ спосіб

SO₂ + O₂ → SO₃

S⁺⁴O₂^-2 + O₂⁰ → S⁺⁶O₃^-2

Відновник S⁺⁴ -2e → S⁺⁶    x 2 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2    x 1 - процес відновлення.

Числа — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2S+4 - 4e → 2S+6

O20 + 4e → 2O-2 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2S+4 + O₂⁰ → 2S+6 + 2O^-2 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: коефіцієнт 2 стосується лише сполук Сульфуру):

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

 

ґ) Al⁺³ → Al⁰;

І спосіб

AlCl₃ + Na → NaCl + Al

Al⁺³Cl₃^-1 + Na⁰ → Na⁺¹Cl^-1 + Al⁰

Відновник Na⁰ -1e → Na⁺¹  │1│3│3 - процес окиснення.

Окисник Al⁺³ +3e → Al⁰     │3│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Натрію та Алюмінію. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 1 і 3. Це число 3, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 1 і 3, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Натрію і Алюмінію. Числа 3 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковими є індекси цих елементів у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 3 перед формулами двох сполук Натрію (Na, NaCl) та коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед формулами двох сполук Алюмінію (AlCl₃, Al):

AlCl₃ + 3Na = 3NaCl + Al

ІІ спосіб

AlCl₃ + Na → NaCl + Al

Al⁺³Cl₃^-1 + Na⁰ → Na⁺¹Cl^-1 + Al⁰

Відновник Na⁰ -1e → Na⁺¹  x 3 - процес окиснення.

Окисник Al⁺³ +3e → Al⁰     x 1 - процес відновлення.

Числа — 3 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

3Na0 - 3e → 3Na+1

Al+3 + 3e → Al0 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

3Na0 + Al⁺³ → 3Na+1 + Al⁰

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

AlCl₃ + 3Na = 3NaCl + Al

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Хлор: в обох частинах рівняння записано по 3 атоми.

 

д) C⁺² → C⁺⁴.

CO + O₂ → CO₂

C⁺²O^-2 + O₂⁰ → C⁺⁴O₂^-2

Відновник C⁺² -2e → C⁺⁴    │2│4│2 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2    │4│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Карбону та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 4. Це число 4, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 2 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Карбону і Оксигену. Числа 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елемент Карбону змінив ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми цей елемент у жодній речовині не виявляє такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс цього елемента у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулою двох сполук Карбону (СO, СO₂). Оскільки елемент Оксиген змінив ступінь окиснення не повністю, ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед киснем:

2СO + O₂ = 2СO₂

ІІ спосіб

SO₂ + O₂ → SO₃

S⁺⁴O₂^-2 + O₂⁰ → S⁺⁶O₃^-2

Відновник S⁺⁴ -2e → S⁺⁶    x 2 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2    x 1 - процес відновлення.

Числа — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2S+4 - 4e → 2S+6

O20 + 4e → 2O-2 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2S+4 + O₂⁰ → 2S+6 + 2O^-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: коефіцієнт 2 стосується лише сполук Сульфуру):

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

 

Вправа 7. Допишіть пропущені продукти реакцій. Доберіть коефіцієнти методом електронного балансу, укажіть окисник і відновник:

а) РH₃ + O₂ → Р₂O₅ + ... ;

РH₃ + O₂ → Р₂O₅ + H₂O

Р^-3Н₃⁺¹ + О₂⁰ → Р₂⁺⁵О₅^-2 + Н₂⁺¹О^-2

відновник  2P^-3 - 16e → 2P⁺⁵    16│16│1 - процес окиснення

окисник   O₂⁰ + 4e → 2O^-2        4│  │4 - процес відновлення

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Фосфора та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 16 і 4. Це число 16, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 16 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Фосфору і Оксигену. Числа 1 і 4 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми цей елемент у жодній речовині не виявляє такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та різними є індекси цих елементів у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, бо відноситься до двох атомів Фосфору перед формулою сполуки фосфор (V) оксиду, а коефіцієнт 4, бо відноситься до двох атомів Оксигену, перед киснем:

PH₃ + 4O₂ → P₂O₅ + H₂O

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

2РН₃ + 4О₂ = Р₂О₅ + 3Н₂О

ІІ спосіб

РH₃ + O₂ → Р₂O₅ + H₂O

Р^-3Н₃⁺¹ + О₂⁰ → Р₂⁺⁵О₅^-2 + Н₂⁺¹О^-2

відновник  2P^-3 - 16e → 2P⁺⁵    х 1 - процес окиснення

окисник   O₂⁰ + 4e → 2O^-2      х 4 - процес відновлення

Числа в останньому стовпчику — 1 і 4 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2P^-3 -16e → 2P⁺⁵

4O₂⁰ +16e → 8O^-2  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2P^-3 + 4O₂⁰ → 2P⁺⁵ + 8О^-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Р⁺⁵ вже є у складі Р₂О₅, тому перед формулою Р₂О₅ ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо. Вісім атомів О^-2 - це 5 атомів у складі Р₂О₅ і 3 атоми в складі Н₂О,  тому перед формулою Н₂О записуємо коефіцієнт 3):

2PH₃ + 4O₂ = P₂O₅ + 3H₂O

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Гідроген: в обох частинах рівняння записано по 6 атомів. 

 

б) Fe + HCl → ... + H₂; 

І спосіб

Fe⁰ + H⁺¹Cl → Fe⁺²Cl₂ + H₂⁰↑

Відновник Fe⁰ -2e → Fe⁺²   │2│2│1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰    │2│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Феруму та Гідрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 2 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Феруму і Гідрогену. Числа 1 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс елемента Феруму у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 1, який зазавичай не пишемо, перед формулою двох сполук Феруму (Fe, FeCl₂), а різним є індекс елемента Гідрогену ― ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, бо відноситься до двох атомів Гідрогену, перед формулою водню:

Fe + HCl → FeCl₂ + H₂↑

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

ІІ спосіб

Fe⁰ + H⁺¹Cl → Fe⁺²Cl + H₂⁰↑

Відновник Fe⁰ -2e → Fe⁺²     x 1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰      x 1 - процес відновлення.

Додаткові множники дорівнюють 1. 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:. 

Fe0 + 2H⁺¹ → Fe⁺¹ + H₂0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції.

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Хлор: в обох частинах рівняння записано по 2 атоми. 

 

в) Na + H₂O → NaOH + ... ;

І спосіб

Na⁰ + H⁺¹₂O → Na⁺¹OH + H₂⁰↑

Відновник Na⁰ -1e → Na⁺¹   │1│2│2 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰     │2│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Натрію та Гідрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 1 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 1 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Натрію і Гідрогену. Числа 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елемент Натрій змінив ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс цього елемента у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулою двох сполук Натрію (Na, NaОН). Оскільки елемент Гідроген змінив ступінь окиснення не повністю (в правій частині схеми є речовина NaOH, в якій цей елемент має такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині), тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед продуктом реакції воднем:

2Na + H₂O → 2NaOH + H₂

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

ІІ спосіб

Na⁰ + H⁺¹₂O → Na⁺¹OH + H₂⁰↑

Відновник Na⁰ -1e → Na⁺¹     x 2 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰       x 1 - процес відновлення.

Числа — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів::

2Na0 - 2e → 2Na+1

2H+1 + 2e → H₂0  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:. 

2Na0 + 2H⁺¹ → 2Na⁺¹ + H₂0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: коефіцієнт 2 стосується лише сполук Натрію, тому що частина атомів Гідрогену в йоні Н+ не відновилась, а увійшла до складу натрій гідроксиду. Обчислюємо загальну кількість атомів Гідрогену в правій частині рівняння: їх є 4 (2 + 2). Отже, перед формулою води ставимо коефіцієнт 2, бо два атоми Н+1 є вже у складі Н₂О):

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Оксиген: в обох частинах рівняння записано по 2 атоми. 

 

г) HgO → Hg + ... ; 

Hg⁺²O^-2 → Hg⁰ + O₂⁰↑

Відновник 2O^-2 -4e → O₂⁰   │4│4│1 - процес окиснення.

Окисник Hg⁺² +2e → Hg⁰   │2│ │2 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Оксигену та Меркурію. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 4 і 2. Це число 4, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 4 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Оксигену і Меркурію. Числа 1 і 2 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елементи змінили ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми ці елементи у жодній речовині не виявляють такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс елемента Меркурія у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2, перед формулою двох сполук Меркурію (HgO, Hg), а різним є індекс елемента Оксигену ― ставимо коефіцієнт 1, бо відноситься до двох атомів Оксигену, перед формулою кисню:

2HgO = 2Hg + O₂↑

ІІ спосіб

Hg⁺²O^-2 → Hg⁰ + O₂⁰↑

Відновник 2O^-2 -4e → O₂⁰   x 1 - процес окиснення.

Окисник Hg⁺² +2e → Hg⁰   x 2 - процес відновлення.

Числа — 1 і 2 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2O-2 - 4e → O₂0

2Hg+2 + 4e → 2Hg0  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2O-2 + 2Hg⁺² → O₂⁰ + 2Hg0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

2HgO = 2Hg + O₂↑

 

ґ) SO₂ + O₂ → ... ; 

І спосіб

S⁺⁴O₂ + O₂⁰ → S⁺⁶O₃^-2

Відновник S⁺⁴ -2e → S⁺⁶   │2│4│2 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2   │4│  │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Сульфуру та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 4. Це число 4, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередин, ділимо почергово на 2 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Сульфуру і Оксигену. Числа 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елемент Сульфуру змінив ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми цей елемент у жодній речовині не виявляє такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс цього елемента у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 2 перед формулою двох сполук Сульфуру (SO₂, SO₃). Оскільки елемент Оксиген змінив ступінь окиснення не повністю, ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед киснем:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

ІІ спосіб

S⁺⁴O₂ + O₂⁰ → S⁺⁶O₃^-2

Відновник S⁺⁴ -2e → S⁺⁶   х 2 - процес окиснення. 

Окисник O₂⁰ +4e → 2O^-2   х 1 - процес відновлення.

Числа — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2S+4 - 4e → 2S+6

O20 + 4e → O-2  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2S+4 + O20 → 2S+6 + 2O-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

 

д) Ba + H₂O → Ba(OH)₂ + ... .

І спосіб

Ba⁰ + H⁺¹₂O → Ba⁺²(OH⁺¹)₂ + H₂⁰↑

Відновник Ba⁰ -2e → Ba⁺²    │1│1│1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰     │1│ │1 - процес відновлення.

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Барію та Гідрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 1 і 1. Це число 1, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині, ділимо почергово на 1 і 1, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Барію і Гідрогену. Числа 1 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Оскільки елемент Барій змінив ступінь окиснення повністю (в правій частині схеми цей елемент у жодній речовині не виявляє такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині) та однаковим є індекс елемента Барію у формулі вихідної речовини і продукту реакції, тому ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед формулою двох сполук Барію (Вa, Вa(ОН)₂). Оскільки елемент Гідроген змінив ступінь окиснення не повністю (в правій частині схеми є речовина Ва(OH)₂, в якій цей елемент має такий самий ступінь окиснення, як у вихідній речовині), тому ставимо коефіцієнт 1 перед продуктом реакції воднем:

Вa + H₂O → Вa(OH)₂ + H₂↑

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

Ba + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂↑

ІІ спосіб

Ba⁰ + H⁺¹₂O → Ba⁺²(OH)₂ + H₂⁰↑

Відновник Ba⁰ -2e → Ba⁺²     x 1 - процес окиснення.

Окисник 2H⁺¹ +2e → H₂⁰      x 1 - процес відновлення.

Додаткові множники дорівнюють 1.

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:. 

Ba0 + 2H⁺¹ → Ba⁺¹ + H₂0

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: частина атомів Гідрогену в йоні Н+ не відновилась, а увійшла до складу натрій гідроксиду. Обчислюємо загальну кількість атомів Гідрогену в правій частині рівняння: їх є 4 (2 + 2). Отже, перед формулою води ставимо коефіцієнт 2, бо два атоми Н+1 є вже у складі Н₂О):

Ba + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂↑

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Оксиген: в обох частинах рівняння записано по 2 атоми. 

 

Вправа 8. Напишіть рівняння реакцій за поданою схемою Zn → ZnO → Zn(NO₃)₂ → Zn(OH)₂ → ZnO → Zn. Укажіть тип кожної реакції, виокремте серед них окисно-відновні: 

2Zn + O₂ = 2ZnO ― реакція сполучення, окисно-відновна.

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂+ H₂O ― реакція обміну.

Zn(NO₃)₂ + 2NaOH = Zn(OH)₂ + 2NaNO₃ ― реакція обміну.

Zn(OH)₂ = ZnO + H₂O ― реакція розкладу.

ZnO + C = Zn + CO (t>1000⁰C) ― реакція заміщення, окисно-відновна.

Обчисліть масу цинк нітрату, якщо в реакцію вступив цинк масою 19,5 г.

Відомо: m(Zn)=19,5 г

Знайти: m(Zn(NO₃)₂)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Записуємо рівняння реакції:

  19,5 г               х г         

    Zn + 2HNO₃= Zn(NO₃)₂ + H₂↑ 

   65 г               189 г         

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.

Прореагувало 1 моль цинку Zn з утворенням 1 моль цинк нітрату Zn(NO₃)₂. Обчислюємо молярні маси (M=M_r г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.

M_r(Zn)=A_r(Zn)=65, M(Zn)=65 г/моль. Маса 1 моль=65 г

M_r(Zn(NO₃)₂)=A_r(Zn)+2•A_r(N)+6•A_r(O)=65+2•14+6•16=189,  

M(Zn(NO₃)₂)=180 г/моль. Маса 1 моль=189 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

2. За допомогою пропорції обчислюємо масу цинк нітрату.

19,5 г / 65 г = х г / 189 г, звідси за властивістю пропорції маємо:

х г • 65 г = 189 г • 19,5 г, тому

х=m(Zn(NO₃)₂)= 189 г • 19,5 г : 65 г=56,7 г

ІІ спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини цинку масою 19,5 г за формулою v=m/M, де M=M_r г/моль.

M_r(Zn)=A_r(Zn)=65, M(Zn)=65 г/моль.

v(Zn)=m(Zn) : M(Zn)=19,5 г : 65 г/моль=0,3 моль

2. Записуємо рівняння реакції: Zn+2HNO₃=Zn(NO₃)₂+H₂↑

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 

Прореагувало 1 моль цинку Zn з утворенням 1 моль цинк нітрату Zn(NO₃)₂, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,3 моль цинку, то в результаті реакції утвориться така ж кількість речовини цинк нітрату, тому 

v(Zn(NO₃)₂)=v(Zn)=0,03 моль

3. Обчислюємо масу цинк нітрату кількістю речовини 0,03 моль за формулою m=v•M, де

М=М_r г/моль.

M_r(Zn(NO₃)₂)=A_r(Zn)+2•A_r(N)+6•A_r(O)=65+2•14+6•16=189,  

M(Zn(NO₃)₂)=180 г/моль

m(Zn(NO₃)₂)=v(Zn(NO₃)₂)•M(Zn(NO₃)₂)=0,3 моль•189 г/моль=56,7 г

Відповідь: m(Zn(NO₃)₂)=56,7 г

Інші завдання дивись тут...