В химии есть типы реакций восстановления и реакции окисления. Если две реакции происходят одновременно, мы называем это окислительно-восстановительной реакцией. Во время окислительно-восстановительной реакции количество потерянных электронов равно количеству полученных электронов.
В батареях происходят окислительно-восстановительные реакции, в результате которых вырабатывается электрическая энергия. Эту реакцию также можно найти в коррозии или ржавчине, в процессе окрашивания волос и гниении яблок. Окислительно-восстановительная реакция, по-видимому, также влияет на открытие озоновой дыры из-за использования жидкого водорода в качестве топлива.
Кроме того, окислительно-восстановительные реакции широко используются в фармацевтической, биологической, промышленной, металлургической и сельскохозяйственной областях. Эта реакция также помогает улавливать солнечную энергию в процессе фотосинтеза, осуществляемого зелеными растениями.
Чтобы уравновесить окислительно-восстановительную реакцию, мы можем сделать это двумя методами, а именно методом степени окисления и методом электронно-ионных ионов.
Метод числа окисления
Метод выравнивания окислительно-восстановительных реакций с использованием степеней окисления основан на изменении степеней окисления окислителя и восстановителя.
(Также читайте: Типы окислительно-восстановительных реакций)
Шаги по уравновешиванию химического уравнения с методом определения степени окисления следующие.
- Запишите скелетное уравнение.
- Рассчитайте степень окисления для каждого элемента.
- Рассчитайте увеличение или уменьшение степени окисления на атом и определите окислитель и восстановитель.
- Если эти увеличения и уменьшения не совпадают, тогда умножьте окислитель и восстанавливающий агент на соответствующие целые числа, чтобы уравнять общее увеличение и уменьшение степеней окисления.
- Сбалансируйте все атомы, кроме водорода и кислорода.
- Уравновешивайте водород и кислород в следующих двух шагах.
- В кислой атмосфере добавьте молекулы H 2 O к стороне с дефицитом кислорода и добавьте атомы водорода в виде ионов H + к стороне с дефицитом водорода.
- В щелочной среде добавьте молекулы H 2 O на сторону с дефицитом кислорода. Для водорода добавьте молекулу H 2 O на сторону с дефицитом водорода, а затем добавьте такое же количество ионов OH на противоположной стороне.
Электронно-ионный метод
Между тем, метод выравнивания с использованием электронных ионов основан на том принципе, что электроны, потерянные во время реакции полуокисления, такие же, как электроны, полученные во время реакции полувосстановления.
Шаги для уравновешивания окислительно-восстановительной реакции электронно-ионным методом:
- Запишите скелетное уравнение.
- Рассчитайте степень окисления для каждого элемента.
- Определите окисленные и восстановленные виды.
- Разделите скелетное уравнение на две половинные реакции, а именно реакции полуокисления и реакции полувосстановления.
- Уравновесить две половинные реакции по отдельности.
- Сбалансируйте атомы элементов, у которых изменилась степень окисления.
- Добавьте электроны по бокам, чтобы сбалансировать заряд.
- Сбалансируйте атомы кислорода, добавив достаточное количество молекул H 2 O на стороне дефицита кислорода.
- Уравновешивайте атом H, добавляя ионы H + (в кислой или нейтральной среде) или добавляя необходимые молекулы H 2 O на стороне дефицита тех же ионов водорода и OH на противоположной стороне (в щелочном состоянии).
- Умножьте две половины реакций на соответствующее целое число, чтобы общее количество электронов, полученных в одной половине реакции, равнялось количеству электронов, потерянных в другой половине реакции.
