Подреждане на коефициентите на всякакви OVR реакции
Подреждането на коефициентите на всякакви OVR реакции е голямо главоболие както за ученици, така и за студенти, изучаващи химия!
В този урок ще покажа как да задам коефициентите за всякакви окислително-редукционни реакции и ще демонстрирам това с помощта на примера на една много сложна реакция на диспропорциониране:
Преди да продължите,опитайте сами да подредите коефициентите за тази реакция!
Методът на решение, който обяснявам в статията, ви позволява да поставите точно всички коефициенти, без да използвате метода на електронния баланс.
Първа стъпка – неизвестна
Първото нещо, което трябва да направим, е да присвоим неизвестни на всеки коефициент:
Стъпка втора – Равенство
Обърнете внимание на елементите, които се появяват преди и след знака за равенство1 пъти !
Това е желязо “Fe ” вFeS2 иNaFeO2 съединения, от това заключаваме, че:
Коефициентът пред съдържащите желязо съединения ще бъде същият, т.к. iron се среща веднъж преди и след знака за равенство)
Освен това, това е сяра "S " в съединениятаFeS2 иNa2SO4, от това заключаваме, че:
Обърнете внимание откъде идва коефициентът „2“, това се дължи на факта, че в съединениетоFeS2 сярата има коефициент две, а вNa2SO4 сярата има коефициент едно, съответно, за да е равно количеството сяра преди и след, трябва да разделите коефициентаX6Na2SO4 на 2, i .е. коефициентътX6 според условието на уравнението ще бъде два пъти по-голям в сравнение сX1 !
X1 = X4= X6 /2
Сега следващият елемент е "Cr " в съединениятаK2Cr2O7 иKCrO2, следователно:
X2 =X5 /2
И накрая "C " във връзкитеNa2CO3 иCO2, следователно:
X3 =X7
X1 = X4= X6 /2
X2 =X5 /2
X3 =X7
Стъпка трета - писане на уравнение
Решението на този проблем е математическо и трябва да съставим уравнение въз основа на факта, че броят на елементите преди трябва да е равен на броя след! Следователно, ние правим уравнение, където коефициентите стават фактори на елементите:
X1 (Fe + 2S) + X2 (2K + 2Cr + 7O) + X3 (2Na + C + 3O) = X4 (Na + Fe + 2O) + X5 (K + Cr + 2O) + X6 (2Na + S + 4O) + X7 (C + 2O)
Четвърта стъпка - заместване
Вече знаем, че:
X1 = X4= X6 /2
X2 =X5 /2
X3 =X7
2 X2 =X5
X3 =X7
Нека заместим всички неизвестни, като ги изразим чрезX1,X2 иX3, получаваме:
X1 (Fe + 2S) + X2 (2K + 2Cr + 7O) + X3 (2Na + C + 3O) = X1 (Na + Fe + 2O) + 2 X2 (K + Cr + 2O) + 2 X1 (2Na + S + 4O) + X3 (C + 2O)
Стъпка пета - Призрачно уравнение
Вече сме готови, за да отворим скобите на уравнението, ето какво ще направим:
X1 Fe + 2 X1 S+ 2 X2 K + 2 X2 Cr + 7 X2 O + 2 X3 Na + X3 C + 3 X3 O =X1 Na + X1 Fe + 2 X1 O + 2 X2 K + 2 X2 Cr + 4 X2 O + 4 X1 Na + 2 X1 S + 8 X1 O + X3 C + 2 X3 O
Нека намалим колкото можем.
3 X2 O + 2 X3 Na + X3 O = 5 X1 Na + 10 X1 O
Получи се много компактно!
Шеста стъпка - решаване на уравнението
За да решим полученото уравнение, трябва да изразимX2 иX3 чрезX1, за това разглеждаме елементите, коитоне в една сума преди и след знака за равенство, товаNa иO, нека напишем уравнения за тях!
Занатрий, от горното уравнение - тъй като знаем, че количеството елемент преди е равно на количеството елемент след:
2 X3 Na = 5 X1 Na
Закислород :
3 X2 + X3 = 10 X1, тъй като2 X3 /5 = X1, тогава замествамеX1 :
Тъй като преди това научихме, че:
X3 =X7
Сега можемда изразим всички неизвестни чрезX1 !
Нека поставим всички неизвестни в самото начално уравнение, като ги изразим чрезX1 и представимX1 = 2 (това е необходимо, за да няма дробни стойности, но ако представитеX1 = 1, тогава няма да има грешка):
Ето го нашето решение!
Този метод е идеален за решаване на реакции на диспропорциониране и копропорциониране, както и за решаване на олимпиадни задачи по химия и всякакви OVR реакции!
Например, нека се опитаме да подредим коефициентите на следната OVR реакция, нека се опитаме да решим този проблем в съкратена версия:
От уравнението (за калий):
X1 /2= X2
Нека съставим уравнение за манган:
Нека съставим уравнение за кислорода:
4 X1 O = 4 X2 O + 2 X3 O + 2 X4 O
След това заместване, изразяване чрезX1 :
4 X1 O = 4 X1 O/2 + 2 X1 O/2 + 2 X4 O
X1 =2 X4
X1 /2 =X4
Ние изразяваме чрезX1 всички неизвестни:
Да вземемX1 = 2:
Разбира се, това уравнение може да бъде решено както чрез метода на изброяване, така и чрез метода на електронния баланс, но нашият метод ви дава 100% решение за всяка OVR реакция!