Порядок уравнивания окислительно-восстановительных реакций, т.е. приведение их в форму, обеспечивающую закон сохранения энергии (баланс массы и заряда).

Метод электронного баланса

Для расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях по методу электронного баланса необходимо:

1. найти окислитель и восстановитель и записать реакции присоединения и отдачи электронов;
2. произвести баланс перенесенных зарядов;
3. произвести уравнивание в соответствии с балансом заряда;
4. проверить баланс по водороду;
5. проверить соблюдения баланса по кислороду.

Например, запишем уравнение реакции получения хлора окислением соляной кислоты перманганатом калия:

+ → + +KCl + H₂O

В этой реакции хлорид-ион окисляясь, отдает один электрон, а Mn⁺⁷, восстанавливаясь, принимает пять электронов. Составляем электронные уравнения:

^- = 5

⁺ = 2

Полученные коэффициенты подставляем в схему реакции:

HCl + 2KMnO₄ → 2MnCl₂+5Cl₂ + KCl + H₂O,

Далее подбираем коэффициенты для кислотных остатков и водорода

16HCl + 2KMnO₄ = 2MnCl₂+5Cl₂ + 2KCl + 8H₂O.

Правильность расстановки коэффициентов проверяем по балансу кислорода.

Метод полуреакций (электронно-ионного баланса)

Метод полуреакций удобен при расстановке коэффициентов в ионных окислительно-восстановительных уравнениях. Принципы расстановки сходны с вышеприведенным методом, однако вместо элементов в уравнениях электронного баланса используются ионы. Например, рассмотрим реакцию взаимодействия сульфит- и перманганат-ионов в кислой среде:

Восстановителем является сульфит-ион (он отдает электроны). Запишем уравнение его окисления (полуреакцию), дополняя недостающий кислород (слева) водой и водород (справа) ионами водорода:

Перманганат-ион служит в этой реакции окислителем (он принимает электроны). Запишем полуреакцию и для него, используя тот же метод дополнения водой и ионами водорода:

Теперь суммируя полученные полуреакции с учетом равенства отданных и принятых электронов, получаем сокращенное ионное уравнение данной реакции:

5

2

Дополняя левую и правую части уравнения одинаковыми количествами одноименных ионов можно легко перейти к молекулярному уравнению:

Как видно из рассмотренного выше в окислительно-восстановительных реакциях наблюдается перенос электронов (присоединение в процессе восстановления и отдача при окислении). В связи с этим они играют определяющую роль в электрохимических процессах. Попытаемся доказать, что в окислительно-всстановительных реакциях подобных тем, которые мы рассмотрели выше, действительно наблюдается перенос электронов. Для этого проведем эксперимент, схема которого представлена на рисунке 1.1.