Hálf-viðbrögð aðferð: algrím

Margir efnaferla prófuð með þeirri breytingu gráður á oxun sem atómin sem mynda hvarfgjömu efnasambandið. Skrifa jöfnur viðbrögð redox tegund er oft í fylgd með erfiðismunum að setja stuðlana fyrir hverja formúlu efnum. Í þessu skyni hafa aðferðir verið þróaðar í tengslum við rafræn eða rafræn, jónandi gjald dreifingu jafnvægi. Greinin lýsir seinni leið upp jöfnunum.

hálf-viðbrögð aðferð, kjarninn í

Hann kallaði einnig rafeinda-jón jafnvægi dreifingu stuðullinn margfaldarar. Byggja á aðferð af að skiptast á neikvætt hlöðnu ögnum á milli anions eða katjónum í uppleysingarlausninni með mismunandi pH gildi.

Í hvörfunum af oxunar og afoxandi söltum í gerð sem taka þátt með neikvæðum jónum eða jákvæða hleðslu. Jöfnur sameinda tegundir jón, miðað helmingur Hvarfið aðferð er að ræða, greinilega sýnt fram á kjarna einhver ákveðin ferli.

Til að mynda jafnvægi salta í sérstöku veldistáknun sterk tengsl og jónfskum agnir og lausar tengingar, og gas innlán í formi undissociated sameindir. Samsetningin skal tekið fram rafrásir agnir, sem breytist hversu þeirra oxun. Til að ákvarða upplausnarefninu í jafnvægi gefa til kynna súr (H ^+), alkalí (OH ^-) og hlutlausu (H ₂ O) Skilyrði.

Fyrir hvað nota?

The WRA aðferðin er beint til að hálf-viðbrögð jöfnur skrifa jóníska sérstaklega fyrir oxun og afoxun ferli. Endanleg staða verður summa þeirra.

framkvæmd stigum

Ritun hefur eigin sérkenni hálf viðbrögð aðferð sína. The reiknirit samanstendur af eftirfarandi skrefum:

- Fyrsta skrefið er að skrifa niður formúlur fyrir alla hvarfefnum. Til dæmis:

H ₂ S + KMnO ₄ + HCl

- Þá þarftu að setja upp lögun frá efna sjónarmiði, hvers efnisþáttar í ferlinu. Í þessu hvarfi, KMnO ₄ virkar eins oxidizer, H ₂ S er sem afoxandi miðill og HCl skilgreinir súru umhverfi.

- Í þriðja skrefi ætti að vera skrifað á nýja línu formúluhólfum jónsamböndum sem sýndu svörun við sterka salta hugsanlegt hlutverk við atóm sem er breyting á prófgráðum við oxun. Í þessu hvarfi MnO ₄ ^- Post sem oxandi miðli, H ₂ S er afoxunarmiðli og H ⁺ oxonium katjón eða H ₃ O ⁺ skilgreinir súru umhverfi. The gaskennd, solid eða veikburða rafgreiningar efnasamband gefin upp ósnortinn sameinda formúlur.

Vitandi byrja hluti, til að reyna að ákveða hvaða tegund af oxandi og afoxandi miðli verður að minnka og oxast formi, í sömu röð. Stundum hafa þegar verið tilgreind endanlegar efni á skilyrðum, sem auðveldar verkið. Með eftirfarandi jöfnum gefa til kynna umbreytingarhitastig sem er H ₂ S (vetni súlfíð) til að S (brennistein), og anjónin MnO ₄ ^- að minnsta Mn ²⁺ ingu.

Á jafnvægi í lotukerfinu agna í vinstri og hægri hluti þeirra er í súru umhverfi er bætt vetni katjón sé til H ⁺ eða A sameinda vatn. The alkalísk lausn var bætt út hýdroxíð jónir OH ^- eða H ₂ O.

MnO ₄ ^- → Mn ²⁺

Í lausn af um súrefnisatóm ásamt manganatnyh jónir H ⁺ og myndar vatn sameindir. Að jafna var fjöldi þátta er skrifuð sem jöfnu: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- → 4H ₂ O + Mn ^2+.

Þá jafnvægi fari rafmagn. Til að gera þetta, íhuga heildarhleðsluna vinstri á svæðinu, það kemur sjö, og þá til hægri, tvær útgönguleiðir. Til að koma jafnvægi á ferlinum sé bætt á upphafsefnin fimm neikvæðar agna: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + Mn ^2+. Það kemur í ljós hálf-viðbrögð batna.

Nú jafna fjölda atóma til að vera oxun ferli. Í þessu er bætt við á hægri hlið vetnis katjónum: H ₂ S → 2H ^{+ +} S.

Eftir að Jöfnunarhleðsla er flutt: H ₂ S -2e ^- → 2H ^{+ +} S. Það er séð um að upphafs efnasamböndunum neyslu tvær neikvæð agnir. Það kemur í ljós hálfa viðbrögð oxun ferli.

Taka upp tvær jöfnur í dálk og línu kastað og samþykkt gjöldum. Samkvæmt reglunni ákvörðun the minnstur mörgum er valið fyrir hvern hálfan hvarfi multiplier þitt. Það er margfaldaður með oxun og afoxandi jöfnu.

Nú er hægt að framkvæma samlagningu tveggja blöð, brotin vinstri og hægri hliðar saman og draga úr fjölda rafrænna tegunda.

8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + Mn ²⁺ | 2

H ₂ ^{S -2e - → 2H + + S} | 5

16H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ ^{O + 2Mn 2+ + 10H + +} 5S

Sú jöfnu getur dregið úr fjölda H ⁺ 10: 6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2Mn ^{2 +} + 5s.

Við athuga rétt af the jón jafnvægi með því að telja fjölda súrefnisatómum til örvarnar og eftir það, sem er jafnt og 8. Það er einnig nauðsynlegt til að sannreyna lokagjöld, og að fyrsti hluti jafnvægi: (6) + (-2) = 4. Ef allt passar, það er skrifað rétt.

hálf-viðbrögð aðferð endar með því að umskipti frá sameindarjónina upptöku til að jöfnu. Fyrir hverrar agnar er anjónin sem og ingu hluti sem er á vinstri jafnvægi um hið gagnstæða hleðslu valinn jón. Þá eru þeir fluttir til hægri, í sömu upphæð. Nú jónir geta vera tengdur við alla sameind.

6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5S

^{6Cl - + 2K + → 6Cl -} + 2k +

H ₂ S + KMnO ₄ + 6HCl → 8H ₂ O + 2MnCl ₂ + 5S + 2KCl.

Beita aðferð hálf-viðbrögð, reiknirit sem er að skrifa sameinda jöfnu, getur það ásamt því að skrifa gerð rafræn jafnvægi.

Ákvörðun oxunarmiðlum

Slík hlutverk er spilað með jónandi, lotukerfinu eða sameinda aðila sem fá neikvætt hlaðnar rafeindir. Eldnærandi efni gangast endurgerð í viðbrögðunum. Þeir hafa rafræn galli, sem hægt er að auðveldlega fyllt. Slíkar aðferðir innihalda oxunarhvata hálfa viðbrögð.

Ekki öll efni hafa getu til að festa rafeindir. Með því að sterka oxandi hvarfefni fela í sér:

• halogen fulltrúar;
• sýra eins og nitric, brennisteins- og selen;
• kalíumpermanganati, dichromate, manganatny, chromate;
• tetravalent mangan og leiða oxíð;
• silfur og gull jón;
• efnasamband súrefnisgas;
• tvígildur kopar oxíð og eingildar silfur;
• klór-innihaldandi salt components;
• vodka konunglegur;
• vetnisperoxíð.

Ákvörðun um að draga

Að hlutverk tilheyrir Ionic, lotukerfinu eða sameinda agnir, sem gefa neikvæða hleðslu. Í hvörfunum sem afoxandi efni undirgangast oxunarálagningu gildi frá og með því að kljúfa rafeinda.

Hafa draga úr eiginleikum :

• Fulltrúar margra málma;
• tetravalent brennisteinssambönd og vetni súlfíð;
• halogen acids;
• járn, króm, og mangan súlfat;
• tinklóríð;
• köfnunarefnis-innihaldandi miðlar á borð við sýru Nitrous, tin oxíð, hýdrasíni og ammoníaks;
• náttúrulegt kolefni og sem tvígilda oxíð;
• vetni sameind;
• fosfórsýrlingi.

Kosturinn við aðferðina rafeinda-jón

Til að skrifa oxunarhvata viðbrögð, hálf-viðbrögð aðferð er notuð oftar en rafræna gerð jafnvægi.

Þetta er vegna þess að þeim kostum rafeinda-ion aðferð :

1. Á þeim tíma að skrifa jöfnuna miðað raunverulegan jónir og efnasambönd sem eru fyrir hendi sem hluti af lausninni.
2. Þú getur ekki upphaflega hafa upplýsingar um að fá efnasambandið, sem þeir eru ákveðnir á lokastigi.
3. Það er ekki alltaf nauðsynleg gögn um hve oxun.
4. Vegna aðferð er hægt að vita fjölda rafeinda sem taka þátt í hálfa viðbrögð sem breyta pH gildi lausnarinnar.
5. Með því að hin skemmri jöfnunum jónaspesíunnar rannsökuð lögun af aðferð og uppbyggingu afleiddu efnasambandanna.

Half-viðbrögð í súrri lausn

Framkvæma útreikninga með umfram vetnisjóna varðveitir grunn reiknirit. Method hálf-viðbrögð í súrum miðli með upptöku byrja hluti af hverju því ferli. Þá voru þeir lýstu í formi jöfnunum af jón tegunda í samræmi við jafnvægi í lotukerfinu og rafræn greiðslu. Sérstaklega á skrá ferli oxuð og afoxandi eðli.

Til þess að samstilla lotukerfinu súrefni til að Hliðarhvörf með umframmagn koma vetnis katjónir hennar. Magnið af H ⁺ ætti að nægja til að fá sameinda vatn. Innskot súrefni skort rekja H ₂ O.

Því næst framkvæmd jafnvægi af vetnisatómum og rafeinda.

Gerðu samlagningu jöfnur fyrir og eftir ör með fyrirkomulag stuðlum.

Framkvæma sömu lækkun jóna og sameinda. Með því að nú þegar skráð hvarfefni í samtals viðbót vantar jöfnu starfa anjónayfirborðsvirkt og kaq'ónískum tegundir. Fjöldi þeirra fyrir og eftir að örin verður að passa.

Equation OVR (hálf-viðbrögð aðferð) er talinn vera uppfyllt þegar skrifa lokið tjáninguna á sameinda tegunda. Við hliðina á hvern íhlut þarf að vera ákveðin þáttur.

Dæmi um súr skilyrði

Efnahvarfið af natríumnítríti með chloric sýru leiðir til framleiðslu á natríum nítrat og saltsýru. Fyrir tilhögun stuðlum með því að nota aðferð við hálf-viðbrögðum, dæmi af að skrifa jöfnur sem tengd er við vísbendingu um súru umhverfi.

Nano ₂ + HClO ₃ → nanó ₃ + HCl

Clo ₃ ^{- + 6H + + 6e - →} 3H ₂ O + Cl ^- | 1

NO ₂ ^- + H ₂ O ^- 2e - → NO ₃ ^{- +} 2H + | 3

Clo ₃ ^{- +} 6H + + 3H ₂ O + 3NO ₂ ^- → 3H ₂ O + Cl ^- + 3NO ₃ ^{- +} 6H +

Clo ₃ ^- + 3NO ₂ ^- → Cl ^- + 3NO ₃ ^-

^{3Na + + H + → 3Na +} + H +

3NaNO ₂ + HClO ₃ → 3NaNO ₃ + HCl.

Í þessu ferli, nítratsalt af natríumnítrati fæst, og úr chloric sýru myndaði salt. Oxun gráðu breyting með köfnunarefni 3 til 5, og við klór-aukalega 5 verður -1. Báðar vörurnar mynda ekki botnfall.

Half-viðbrögð við basísku umhverfi

Að halda útreikninga Þegar umfram hýdroxíð jónir, svarar til útreikninga fyrir súrum lausnum. Method helmingur viðbrögð í basískum miðli byrja einnig að tjá þætti ferlisins í formi jónísk jöfnur. Mismunur fram í tengslum við jöfnun lotukerfinu súrefni. Svona, innskot frá viðbrögðum sínum við yfirmagn af sameindamassa koma vatni, og fyrir á gagnstæðri hlið stundum bætt hýdroxíð anjónir.

The stuðullinn á sameindinni sem er af _H2O gefur til kynna munurinn á the magn af súrefni fyrir og eftir ör, og fyrir jónir OH ^- það tvöfalt. Á meðan oxunarmiölum sem gegnir hlutverki afoxunarmiðil tekur O frumeindir með hýdroxýl anjónum.

Method helmingur Efnahvarfið gengur því að framkvæma á eftir fylgja algrímsins, sem falla saman við ferli, sem hefur verið umfram sýru. The endir afleiðing er á jöfnu af sameindamassa þeirra tegunda.

Dæmi um basískum miðli

Þegar blöndun joð með natríumhýdroxíði myndast natríumjoðíð og ° at, vatnssameinda. Fyrir stöðunni á aðferð using hálf reaction aðferð. Dæmi of alkali lausnir eru með sérstöðu sína sem tengjast jöfnun lotukerfinu súrefni.

NaOH + I ₂ → NaI + NaIO ₃ + H ₂ O

I + e ^- → I ^- | 5

^{6OH - + I - 5e - →} I - + 3H ₂ O + IO ₃ ^- | 1

I + 5i + 6OH ^- → 3H ₂ O + 5l ^- + IO ₃ ^-

6Na ⁺ → Na ^{+ +} 5Na ⁺

6NaOH + 3I ₂ → 5NaI + NaIO ₃ + 3H ₂ O.

The afleiðing af hvarfinu er hvarf eru fjólublá lit á sameinda joð. Það er breyting oxunarstig á einingunni frá 0 til 1 og 5 til að mynda iodide og natríum ° at.

Reaction í hlutlausu umhverfi

Venjulega vísar það til ferli sem koma í vatnsrofi til að mynda veikburða sölt acid (með value pH-gildi milli 6 og 7) eða örlítið undirstöðu (að pH 7 til 8) lausn.

helmingur Hvarfið aðferð í hlutlausum miðli er skráð í nokkrum útgáfum.

Í fyrsta aðferð tekur ekki tillit til salt vatnsrof. Í stað ætisins er tekið sem á við um hlutlaust og vinstra megin við sem örin eiginleiki sameinda vatn. Í þessari útfærslu, hálf-viðbrögð taka fyrir sýru, og annað - fyrir basískur.

The second aðferð er hentugur fyrir ferli þar sem það er hægt að ákveða áætlaða pH-gildi. Þá hvarfið varðandi aðferðina við að jón-rafeinda litið í alkalískri eða súrt lausn.

EXAMPLE hlutlausu umhverfi

Þegar vetni súlfíð efnasamband með natrium dichromate f vatni fæst botnfall brennistein, natríum og þrígilt króm hýdroxíð. Þetta er dæmigerð svar fyrir hlutlausa lausn.

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + H ₂ S + H2O → NaOH + S + Cr (OH) ₃

H ₂ ^{S - 2e - → S + H} + | 3

7H ₂ O + Cr ₂ O ₇ ^{2- + 6e - → 8OH - +} 2Cr (OH) ₃ | 1

7H ₂ O + 3H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^{2- → 3H + + 3S + 2Cr} (OH) ₃ + 8OH ^-. Hydrogen katjónir og hýdroxíð anjónir þegar þau eru gefin, að mynda 6 vatnssameindum. Þeir geta vera fjarri í hægri og vinstri, þannig að umfram á ör.

H ₂ O + 3H ₂ S + Cr ₂ O ₇ ^2- → 3S + 2Cr (OH) ₃ + 2OH ^-

2NA ⁺ → 2NA ⁺

Na ₂ Cr ₂ O ₇ + 3H ₂ S + H ₂ O → 2NaOH + 3S + 2Cr ( OH) ₃

Í lok hvarfsins útfelling af króms hýdroxíð litum: bláum og gulum brennistein á styrk alkalínfosfatasa i lausn með natríumhýdroxíði. Oxunarklofnun máttur af the þátturinn S verður -2 til 0, og greiða með krómi +6 breytt í 3.