Если ты готовишься к ЕГЭ и ОГЭ по химии, то точно сталкивался с окислительно восстановительными реакциями. Это такие реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов, входящих в состав молекул реагирующих веществ. Давай разберемся, какие навыки в решении заданий с окислительно-восстановительными реакциями тебе понадобятся, чтобы получить максимум баллов на экзамене.
Для того, чтобы научиться уравнивать ОВР, мы перенесемся в мир окислителей-грабителей и восстановителей-спасителей.
Вся суть ОВР помещается в один легко запоминающийся стишок:
Окислитель — он грабитель. Электроны отбирает, карму (степень окисления) резко понижает. Восстановитель — он спаситель. Электроны отдает, карма вверх его растет.
То есть после реакции у элемента-окислителя увеличивается количество электронов, а у элемента-восстановителя уменьшается. Электроны заряжены отрицательно, поэтому окислитель свою степень окисления понижает, а восстановитель повышает.
Окислитель в реакции может забрать только определенное количество электронов, а восстановитель отдает тоже их фиксированное количество. И не всегда эти значения совпадают.
Однако электроны не могут испариться в воздухе или появиться из ниоткуда, поэтому наша задача при уравнивании ОВР сводится к тому, чтобы уравнять количество отданных и принятых электронов.
Для этого мы будем пользоваться методом электронного баланса, который состоит из этапов:
-
Записываем элементы, которые меняют степени окисления;
-
Считаем разницу в их степенях окисления до и после реакции;
-
Дописываем коэффициенты (крест накрест), чтобы уравнять количество отданных и принятых электронов;
-
Ставим эти коэффициенты перед веществами в реакции;
-
Математически уравниваем оставшиеся элементы, которые не поменяли свои степени окисления.
-
Давай разберем это на примере реакции:
-
Расставим степень окисления элементов и выясним, у кого она изменилась:
-
Мы видим, что свою степень окисления поменяли два элемента: сера и азот. При этом сера ее повысила (с -2 до +6), а азот понизил (с +5 до +4). Значит сера - восстановитель, а азот - окислитель.
-
Посчитав разницу между левой степенью окисления и правой, находим количество отданных и принятых электронов:
-
Чтобы уравнять количество отданных и принятых электронов, мы умножаем азот на 8:
-
Теперь записываем эти коэффициенты в уравнение реакции (перед азотом слева и справа ставим 8, а перед серой - ничего (коэффициент 1)):
-
Помимо серы и азота в нашем уравнении присутствуют и другие атомы: водород и кислород. Они тоже должны быть уравнены, для этого нам необходимо поставить коэффициент перед единственным нетронутым веществом — водой.
Для этого давай посчитаем количество водорода слева: 2 (в ) + 8 (в ) = 10 H.
Справа тоже должно быть 10 Н. Два водорода уже присутствуют справа в серной кислоте, поэтому на воду остается восемь.
Так как в молекуле воды 2 водорода, нам необходимо поставить перед водой коэффициент 4. Попробуй самостоятельно уравнять следующие реакции:
Ответы: