Балансиране на редокс реакции, опознайте тези два метода

В химията има видове реакции на редукция и реакции на окисление. Ако двете реакции се случват едновременно, ние наричаме това редокс реакция. По време на окислително-редукционната реакция броят на загубените електрони е равен на броя на натрупаните електрони.

Редукционните реакции се появяват в батериите и произвеждат електрическа енергия. Тази реакция може да се намери и в корозия или ръжда, процес на боядисване на косата и гниене на ябълки. Окислително-редукционната реакция също оказва влияние върху отварянето на озоновата дупка поради използването на течен водород като гориво.

В допълнение, окислително-възстановителните реакции се използват широко във фармацевтичната, биологичната, индустриалната, металургичната и селскостопанската сфера. Тази реакция помага и за улавяне на слънчевата енергия чрез фотосинтетичния процес, осъществяван от зелените растения.

За да балансираме окислително-редукционната реакция, можем да го направим по два метода, а именно метода на окислителното число и метода на електронните йони.

Метод на окислителното число

Методът за изравняване на окислително-възстановителната реакция с използване на окислителни числа се основава на промяна на окислителните числа на окислителя и редуктора.

(Прочетете също: Видове редокс реакции)

Стъпките за балансиране на химично уравнение с метода на окислителното число са както следва.

1. Запишете скелетното уравнение.
2. Изчислете окислителните числа за всеки елемент.
3. Изчислете увеличаването или намаляването на окислителното число на атом и идентифицирайте окислителните и редуциращите агенти.
4. Ако тези увеличения и намаления не са еднакви, тогава умножете окислителя и редуциращия агент по подходящите цели числа, за да изравните общото увеличение и намаляване на окислителните числа.
5. Балансирайте всички атоми, различни от водород и кислород.
6. Балансирайте водорода и кислорода в следните две стъпки.
   1. В кисела среда добавете молекули Н₂O към страната, лишена от кислород, и добавете водородни атоми като H + йони към страната с недостиг на водород.
   2. В алкална среда добавете молекули Н₂О към страната, лишена от кислород. За водород добавете Н молекула₂O към дефицита на водород и след това добавете същия брой OH-йони от противоположната страна.

Електронно-йонен метод

Междувременно методът за изравняване с използване на електронни йони се основава на принципа, че електроните, загубени по време на реакцията на полуокисление, са същите като електроните, получени по време на реакцията на полуредукция.

Стъпките за балансиране на окислително-редукционната реакция с метода на електронните йони са:

1. Запишете скелетното уравнение.
2. Изчислете окислителните числа за всеки елемент.
3. Идентифицирайте окислените и редуцирани видове.
4. Разделете скелетното уравнение на две полуреакции, а именно реакции на полуокисление и реакции на полуредукция.
5. Балансирайте двете половин реакции поотделно.
6. Балансират атомите на елементите, претърпели промяна в окислителното число.
7. Добавете електрони към страните, необходими за балансиране на заряда.
8. Балансирайте кислородните атоми чрез добавяне на молекули Н₂Достатъчно O от страна на дефицит на кислород.
9. Балансирайте Н атомите чрез добавяне на йони H + (в кисела или неутрална атмосфера) или чрез добавяне на Н молекули₂O е необходим от същата страна на дефицита Водород и OH йон - от противоположната страна (в алкална среда).
10. Умножете двете полуреакции с подходящото цяло число, така че общият брой на електроните, получени в едната половина реакция, да е равен на броя на електроните, загубени в реакцията на другата половина.