روش نیم واکنش: الگوریتم

بسیاری از فرایندهای شیمیایی با درجه تغییر اکسیداسیون اتم که به صورت ترکیب واکنش تست شده است. نوشتن معادلات واکنش ردوکس نوع است که اغلب توسط مشکل در تنظیم ضرایب قبل از هر مواد فرمول همراه است. برای این منظور، روش توسعه یافته اند مربوط به تعادل توزیع بار الکترونیکی و یا الکترونیکی یونی. مقاله شرح روش دوم تا معادلات.

روش نیم واکنش، جوهر از

او همچنین الکترون یون ضرب ضریب توزیع تعادل نامیده می شود. بر اساس روش تبادل ذرات با بار منفی بین آنیونها یا کاتیونها در محیط انحلال با مقدار pH متفاوت است.

در واکنش اکسیداتیو و تقلیل نوع الکترولیت درگیر با یون های منفی و یا بار مثبت است. معادلات گونه یون مولکولی، روش واکنش نیم بر اساس درگیر است، به وضوح نشان می جوهر از هر گونه فرایند.

به شکل تعادل الکترولیت ها با استفاده از یک نماد پیوند قوی خاص به عنوان ذرات یونی و اتصالات شل و ذخایر گاز در قالب مولکول undissociated. ترکیب باید مدارهای ذرات که مدرک خود را از اکسیداسیون تغییر نشان می دهد. برای تعیین متوسط انحلال در تعادل دلالت اسیدی (H ^+)، قلیایی ^{(- OH)} و خنثی (H ₂ O) شرایط.

برای چه استفاده؟

روش WRA به معادلات نیم واکنش نوشتن یونی به طور جداگانه برای فرایندهای اکسیداسیون و کاهش است. تعادل نهایی خواهد بود مجموع آنها.

مراحل اجرای

نوشتن مختصات خود روش نیمه واکنش آن است. الگوریتم شامل مراحل زیر است:

- گام اول به نوشتن فرمول برای همه رجنتس. به عنوان مثال:

H ₂ S + KMnO ₄ + هیدروکلراید

- سپس شما نیاز به نصب از ویژگی های از نظر شیمیایی، هر جزء از فرایند است. در این واکنش، KMnO ₄ به عنوان اکسید کننده، H ₂ S یک عامل کاهنده است و HCl یک محیط اسیدی تعریف می کند.

- گام سوم باید در یک فرمول خط جدید ترکیبات یونی واکنش با یک پتانسیل الکترولیت قوی در اتم که یک تغییر از درجه اکسیداسیون وجود دارد نوشته شده است. در این واکنش MNO ₄ ^- عمل به عنوان یک عامل اکسید کننده، H ₂ S معرف کاهش و H ⁺ oxonium کاتیون یا H ₃ O ⁺ است یک محیط اسیدی تعریف می کند. ترکیب الکترولیت های گازی، جامد و یا ضعیف فرمول مولکولی دست نخورده بیان شده است.

دانستن اجزای شروع به تلاش برای تعیین چه نوع از اکسید کننده و عامل کاهنده توان کاهش می یابد و اکسید فرم، به ترتیب خواهد شد. گاهی اوقات مواد نهایی در حال حاضر در شرایط، که تسهیل کار مشخص شده است. معادلات زیر نشان می دهد انتقال H ₂ S (سولفید هیدروژن) به S (سولفور) و آنیون MNO ₄ ^- در منگنز ²⁺ کاتیون.

برای تعادل از ذرات اتمی را در قسمت سمت چپ و راست در محیط اسیدی اضافه شده است کاتیون هیدروژن H ⁺ و یا آب مولکولی. راه حل قلیایی یون هیدروکسید اضافه شده OH ^- یا H ₂ O

MNO ₄ ^- → منگنز ²⁺

در یک راه حل از یک اتم اکسیژن با هم با یون H ⁺ manganatnyh فرم مولکول های آب. به تساوی تعدادی از عناصر است به عنوان معادله نوشته شده: 8H ^{+ +} MNO ₄ ^- → 4H ₂ O + منگنز ^2+.

سپس، حفظ تعادل است برق انجام شده است. برای این کار، در نظر گرفتن مقدار کل بار به سمت چپ در منطقه، آن را تبدیل هفت، و سپس به سمت راست، دو خروجی. به تعادل این فرآیند به مواد اولیه اضافه شده پنج ذرات منفی: 8H ^{+ +} MNO ₄ ^- + 5E ^- → 4H ₂ O + منگنز ^2+. به نظر می رسد نیم واکنش بهبود می یابند.

حالا برابر تعداد اتم به فرایند اکسیداسیون. برای این است که به سمت کاتیونهای هیدروژن راست اضافه شده: H ₂ S → 2H ^{+ +} S.

پس از بار یکسان انجام شده است: H ₂ S -2e ^- → 2H ^{+ +} S. مشاهده می شود که ترکیبات شروع مصرف دو ذره منفی است. به نظر می رسد واکنش نیمی از فرآیند اکسیداسیون.

ضبط دو معادله در یک ستون و خط بازیگران و اتهامات را پذیرفته است. با توجه به قانون تعیین حداقل چند برای هر نیم واکنش خود را چند برابر انتخاب شده است. این است که توسط اکسیداتیو و معادله تقلیل ضرب شده است.

حالا ممکن است به انجام جمع بندی از دو ورق، با هم خورده طرف چپ و راست و کاهش تعداد گونه های الکترونیکی.

8H ^{+ +} MNO ₄ ^- + 5E ^- → 4H ₂ O + منگنز ²⁺ | 2

H ₂ ^{S -2e - → 2H + + S} | 5

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

+ 5H ₂ S → 8H ₂ O + 2Mn ²⁺ + 5S ^- 6H ^{+ +} 2MnO _4: معادله نتیجه می توانید تعدادی از H ⁺ 10 کاهش می دهد.

ما در بر صحت تعادل یون بررسی با شمارش تعداد از اتم های اکسیژن به فلش و بعد از آن، به 8. برابر است همچنین لازم است به منظور بررسی اتهامات نهایی، و بخش اولیه از تعادل: (6) + (-2) = 4. اگر همه چیز مسابقات، آن را به درستی نوشته شده است.

روش نیم واکنش با گذار از ضبط یون مولکولی به معادله به پایان می رسد. برای هر ذره آنیون و کاتیون بخشی از تعادل سمت چپ بر روی بار مخالف یون انتخاب شده است. سپس آنها را به سمت راست منتقل می شود، در همان مقدار. در حال حاضر، یون را می توان به کل مولکول متصل می شود.

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.

اعمال روش نیم واکنش، الگوریتم است که به نوشتن معادله مولکولی، آن را می توانید همراه با نوع نوشتن تعادل الکترونیکی.

تعیین اکسید کننده

چنین نقش است که توسط نهادهای یونی، اتمی و مولکولی که الکترون های شارژ شده منفی دریافت ایفا کرده است. مواد اکسید کننده تحت مرمت در واکنش های. آنها نقطه ضعف الکترونیکی، که می تواند به راحتی پر شده است. چنین فرایندهایی شامل واکنش های اکسیداسیون و کاهش نیم.

همه مواد از این توانایی به ضمیمه الکترون. توسط معرف اکسید کننده قوی عبارتند از:

• نمایندگان هالوژن؛
• اسید مانند نیتریک، سولفوریک و سلنیوم؛
• پرمنگنات پتاسیم، کرومات، manganatny، کرومات؛
• منگنز چهار ظرفیتی و اکسیدهای سرب؛
• نقره و یون طلا؛
• گاز اکسیژن ترکیب؛
• دو ظرفیتی اکسید مس و ظرفیتی نقره ای.
• کلر حاوی اجزای نمک؛
• سلطنتی ودکا.
• پراکسید هیدروژن است.

تعیین کاهش

این نقش متعلق به یونی، ذرات اتمی و مولکولی، که به بار منفی. در واکنش های کاهش مواد تحت اثر اکسیداتیو بر رخ الکترون است.

دارای خواص کاهش :

• نمایندگان بسیاری از فلزات؛
• ترکیبات گوگرد چهار ظرفیتی و سولفید هیدروژن؛
• اسیدهای هالوژن؛
• آهن، کروم، منگنز و سولفات؛
• کلرید دارای قلع؛
• حاوی نیتروژن عوامل مانند نیتروژن اسید، اکسید دارای قلع، هیدرازین و آمونیاک.
• طبیعی کربن و اکسید دو ظرفیتی است؛
• مولکول هیدروژن؛
• اسید فسفر است.

مزایای استفاده از این روش الکترون یون

برای ارسال نامه واکنش ردوکس، روش نیمه واکنش بیشتر از تعادل نوع الکترونیکی استفاده می شود.

این به خاطر مزایای روش الکترون یون :

1. در زمان نوشتن معادله با توجه به یون های واقعی و ترکیبات است که به عنوان بخشی از راه حل وجود دارد.
2. شما نمی توانید در ابتدا اطلاعات در مورد دریافت این ترکیب را دارند، آنها در مراحل نهایی تعیین می شود.
3. این است که همیشه اطلاعات لازم در درجه اکسیداسیون است.
4. با توجه به روش ممکن است به دانستن تعداد الکترون های درگیر در نیم واکنش به عنوان تغییر مقدار pH محلول.
5. توسط معادلات کاهش گونه های یونی ویژگی از فرآیندها و ساختار ترکیبات حاصل مطالعه قرار گرفت.

نیم واکنش در محلول اسید

انجام محاسبات با یون هیدروژن اضافی اصلی الگوریتم اطاعت می کند. روش نیم واکنش در محیط اسیدی با یک ضبط شروع بخشی از فرآیند. سپس آنها را در قالب معادلات گونه یون در انطباق با تعادل از شارژ اتمی و الکترونیکی بیان شده است. به طور جداگانه فرآیندهای اکسیداتیو و شخصیت تقلیل ثبت شده است.

به چین اکسیژن اتمی به سمت واکنش با بیش را کاتیونهای هیدروژن آن است. مقدار H ⁺ باید برای به دست آوردن آب مولکولی کافی باشد. گذشته کمبود اکسیژن نسبت داده H ₂ O

سپس تعادل اتم های هیدروژن و الکترون انجام شده است.

یک جمع بندی از معادلات قبل و بعد از فلش با ترتیب ضرایب.

انجام همان کاهش یون ها و مولکول های. توسط معرف در حال حاضر ثبت در علاوه بر این ها از دست رفته معادله عمل آنیونی و کاتیونی گونه. تعداد آنها قبل و بعد از فلش باید یکسان باشند.

معادله OVR (روش نیم واکنش) در نظر گرفته که در زمان نوشتن یک عبارت به پایان رسید از گونه های مولکولی به برآورده شود. بعد به هر جزء باید یک عامل خاص باشد.

نمونه هایی از شرایط اسیدی

واکنش از نیتریت سدیم با اسید کلرید منجر به تولید نیترات سدیم و اسید هیدروکلریک. برای آرایش از ضرایب با استفاده از روش نیم واکنش، نمونه هایی از معادلات نوشتن همراه با نشانه ای از محیط اسیدی.

نانو ₂ + HClO ₃ → نانو ₃ + هیدروکلراید

CLO ₃ ^{- + 6H + + 6E - →} 3H ₂ O + کلر ^- | 1

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

CLO ₃ ^{- +} 6H + + 3H ₂ O + 3NO ₂ ^- → 3H ₂ O + کلر ^- + 3NO ₃ ^{- +} 6H +

CLO ₃ ^- + 3NO ₂ ^- → کلر ^- + 3NO ₃ ^-

^{3NA + + H + → 3NA +} + H +

3NaNO ₂ + HClO ₃ → 3NaNO ₃ + HCL.

در این فرایند، یک نیتریت نیترات سدیم به دست آمده است، و از اسید کلرید تشکیل یک نمک. تغییرات درجه اکسیداسیون با نیتروژن 3 تا 5، و اتهام کلر 5 می شود -1. هر دوی این محصولات یک رسوب تشکیل نشده است.

نیمه واکنش به محیط قلیایی

انجام محاسبات که یونهای هیدروکسید اضافی مربوط به محاسبات برای راه حل های اسیدی است. روش واکنش نیم در محیط قلیایی نیز شروع به بیان اجزای فرایند در قالب معادله های یونی. تفاوت در طول تراز اکسیژن اتمی مشاهده شده است. بنابراین، گذشته از واکنش آن با بیش مولکولی را از آب، و به طرف مقابل اضافه آنیونهای هیدروکسید.

ضریب مولکول H ₂ O نشان دهنده تفاوت در مقدار اکسیژن قبل و بعد از فلش، و برای یونهای OH ^- آن دو برابر شود. در طول عامل اکسیداسیون اقدام به عنوان عامل کاهنده اتم های O طول می کشد با آنیونهای هیدروکسیل است.

واکنش روش نیمه اتمام انجام مراحل باقی مانده از الگوریتم، که با فرآیندهای که مقادیر زیادی اسید همزمان. نتیجه نهایی معادله از گونه های مولکولی است.

نمونه هایی برای محیط قلیایی

زمانی که مخلوط کردن ید با سدیم هیدروکسید تشکیل یدید سدیم و یودیت، مولکول های آب. برای روند تعادل با استفاده از نیمی از روش واکنش. نمونه هایی از راه حل های قلیایی دارند جزئیات خود را مربوط به برابری اکسیژن اتمی.

سود + I ₂ → نائینی + NaIO ₃ + H ₂ O

من + E ^- → من ^- | 5

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

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

6NA ⁺ → Na ⁺ را ⁺ 5NA ⁺

6NaOH + 3I ₂ → 5NaI + NaIO ₃ + 3H ₂ O

نتیجه واکنش ناپدید شدن رنگ بنفش از ید مولکولی است. است که یک دولت تغییر اکسیداسیون این عنصر از 0 به 1 و 5 به شکل یدید و سدیم یدید وجود دارد.

واکنش در یک محیط خنثی

به طور معمول آن را به فرآیندهای در هیدرولیز رخ اشاره به تشکیل نمک اسید ضعیف (با مقدار pH بین 6 و 7) و یا کمی پایه (به PH 7 تا 8) راه حل.

روش واکنش نیم در یک رسانه بی طرف است در چندین نسخه ثبت شده است.

در روش اول را به حساب هیدرولیز نمک نیست. رسانه است به عنوان بی طرف گرفته و به سمت چپ از فلش نسبت آب مولکولی. در این حالت، یک نیم واکنش را برای اسید، و دیگری - برای قلیایی.

روش دوم مناسب برای فرایندهای که در آن ممکن است برای ایجاد مقدار pH تقریبی است. سپس واکنش برای روش یون الکترون در نظر گرفته در یک محلول قلیایی یا اسیدی است.

مثال متوسط خنثی

زمانی که ترکیب سولفید هیدروژن با دی کرومات سدیم در آب به دست آمده است گوگرد رسوب، سدیم و هیدروکسید سه ظرفیتی کروم. این پاسخ معمولی برای یک راه حل خنثی است.

سدیم ₂ کروم ₂ O ₇ + H ₂ S + H2O → سود + S + کروم (OH) ₃

H ₂ ^{S - 2E - → S + H} + | 3

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

7H ₂ O + 3H ₂ S + کروم ₂ O ₇ ^{2- → 3H + + 3S + 2Cr} (OH) ₃ + 8OH ^- کاتیونهای هیدروژن و هیدروکسید آنیونهای هنگامی که ترکیب، به صورت یک 6 مولکول آب. آنها را می توان در سمت راست و چپ حذف، ترک بیش از حد به فلش.

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

2Na ⁺ → 2Na ⁺

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

در پایان واکنش رسوب از رنگ هیدروکسید کروم گوگرد آبی و زرد در محلول قلیایی هیدروکسید سدیم. قدرت اکسیداتیو عنصر S می شود -2 به 0، و متهم به کروم 6 تبدیل به 3.