Dobieranie współczynników stechiometrycznych metodą bilansu jonowo - elektronowego w reakcjach utlenienia i redukcji (redox) równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych, zapis równania ogólnego równania na podstawie równań połówkowych utlenienia i redukcji, równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków organicznych

Wprowadzenie W równaniach połówkowych utlenienia / redukcji najczęściej występuje konieczność uwzględnienia ubocznego reagenta reakcji – substratu / produktu (cząsteczek wody, kationów wodorowych, anionów wodorotlenkowych) obok oddanych / pobranych elektronów. W celu ustalenia współczynnika stechiometrycznego dla kationów H+ / anionów OH- w pełnym równaniu reakcji redox konieczne jest zbilansowanie ładunków na jonach – suma ładunków po stronie substratów musi być równana sumie ładunków po stronie produktów reakcji, w bilansie ładunków: w przypadku kationów H+ w równaniu należy dodać x – liczba kationów H+, w przypadku anionów OH - w równaniu należy odjąć x – liczba anionów OH - W prezentacji przyjęto: kolor czerwony – drobina będąca utleniaczem, Kolor niebieski – drobina będąca reduktorem

1. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych NO2- + Br2 + H2O  NO2- + 2 Br - + 2 H+ utl: NO2- + H2O  NO3- + 2 H+ + 2e- 2e- 1 2 red: Br2 + 2e-  2 Br - 2e- 1 -1 + 0 + 0 = -1 - 2 + x x = 2 / H+

2. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych 4 Au + 8 CN- + O2 + 2H2O  4 Au(CN)2- + 4 OH- utl: Au + 2 CN-  Au(CN)2- + 1e- 1e- 4 4 red: O2 + 2 H2O + 4 e-  4 OH - 4e- 1 0 - 8 + 0 = 0 - 4 - x x = 4 / OH-

3. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych 2 MnO4- + 6 CN- + 4 H2O 2 MnO2 + 3 (CN)2 + 8 OH- utl: 2 CN-  (CN)2 + 2e- 2e- 3 6 red: MnO4- + 2 H2O + 3e- MnO2 + 4 OH - 3e- 2 - 2 - 6 + 0 = 0 + 0 - x x = 8 / OH-

4. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych 2 Mn2+ + 5 (PbO)2∙PbO2 + 24 H+ 2 MnO4- + 15 Pb2+ + 12 H2O utl: Mn2+ + 4 H2O  MnO4- + 8 H+ + 5e- 5e- 2 10 red: Pb3O4 + 8 H+ + 2e- 3 Pb2+ + 4 H2O 2e- 5 4 + 0 + x = - 2 + 30 x = 24 / H+ Uwaga: Pb3O4 = (PbIIO)2∙PbIVO2

5. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych 2 MnO4- + 3 Mn2+ + 4 OH-  5 MnO2 + 2 H2O utl: Mn2+ + 4 OH-  MnO2 + 2 H2O + 2e- 2e- 3 6 red: MnO4- + 2 H2O + 3e- MnO2 + 4 OH- 3e- 2 - 2 + 6 - x = 0 x = 4 / OH-

6. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych 2 Au3+ + SbH3 + 5 OH-  2 Au + SbO+ + 4 H2O utl: SbH3 + 5 OH-  SbO + + 4 H2O + 6e- 6e- 1 6 red: Au3+ + 3e- Au 3e- 2 6 + 0 - x = 1 x = 5 / OH-

7. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych 2 Au3+ + AsH3 + 9 OH-  2 Au + AsO33- + 6 H2O utl: AsH3 + 9 OH-  AsO33- + 4 H2O + 6e- 6e- 1 6 red: Au3+ + 3e- Au 3e- 2 6 + 0 - x = - 3 x = 9 / OH-

8. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych 2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+  2 Mn2+ + 5 O2 + 8 H2O utl: H2O2  1 H2O + ½ O2 + 2e- 2e- 5 10 red: MnO4- + 8 H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O 5e- 2 -2 + 0 + x = 4 x = 6 / H+ Uwaga – nadtlenek wodoru jest reduktorem

9. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków nieorganicznych 2 CrO42- + 5 H2O2 + 2 H+  Cr2O122- + 6 H2O utl: 2CrO42- + 6H2O  Cr2O122- + 8H+ + 10e- 10e- 1 10 red: H2O2 + 2 H+ + 2e- 2 H2O 2e- 5 - 4 + 0 + x = - 2 x = 2 / H+ Uwaga – nadtlenek wodoru jest utleniaczem

1. Zapis równania ogólnego równania na podstawie równań połówkowych utlenienia i redukcji Równania połówkowe: utl:N2O22- + 4OH-  2NO22- + 2H2O + 4e- 4e- 3 12 red: Bi(OH)3 + 3e- Bi + 3 OH- 3e- 4 Równanie ogólne reakcji redox: 3N2O22-+12OH- +4Bi(OH)36NO22- +6H2O + 4Bi + 12OH- 3 N2O22-+ 4 Bi(OH)36 NO22- + 6 H2O + 4 Bi

3. Zapis równania ogólnego równania na podstawie równań połówkowych utlenienia i redukcji Równania połówkowe;: utl:[Sn(OH)3]- + 3OH- [Sn(OH)6]2- + 2e- 2e- 3 6 red: AuBr-4 + 3e-  Au + 4 Br- 3e- 2 Równanie ogólne reakcji redox: 3 [Sn(OH)3]- + 9 OH- + 2 AuBr-4 3 [Sn(OH)6]2- + 2 Au 8 Br-

3. Zapis równania ogólnego równania na podstawie równań połówkowych utlenienia i redukcji Równania połówkowe: utl: P + 2 OH- H2PO22- + 1e- 1e- 2 2 red:PO33-+ 3H2O + 2e-  H2PO22- + 4OH- 2e- 1 Równanie ogólne reakcji redox: 2 P + 4 OH- + PO33-+ 3H2O 3 H2PO22- + 4 OH- 2 P + PO33-+ 3H2O 3 H2PO22-

1. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków organicznych 3 CH3-ICH2OH + 2 Cr2O72- + 13 H+  3 CH3IIICOO- + 4 Cr3+ + 11 H2O utl:CH3CH2OH + H2O  CH3COO- + 4e- + 4H+ 4e- 3 12 red:Cr2O72- + 14 H+ + 6e-  2Cr3+ + 7 H2O 6e- 2 0 - 4 + x = - 3 + 12 + 0 x = 13 / H+

2. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków organicznych C6H5IIINO2 + 3 Zn + 6 H+  C6H5-IIINH2 + 3 Zn2+ + 2 H2O utl: Zn  Zn2+ + 2e- 2e- 3 6 red:C6H5NO2 + 6 H+ + 6e-  C6H5NH2 + 2H2O 6e- 1 0 - 4 + x = - 3 + 12 + 0 x = 13 / H+

3. Równania redox jonowe z udziałem jonów/cząsteczek związków organicznych 2 HIICOO- + PtCl62- + 2 OH-  2 CIVO2 + Pt + 6 Cl- + 2 H2O utl: HIICOO- + OH-  CO2 + H2O + 2e- 2e- 2 4 red: PtCl62- + 4e-  Pt + 6 Cl- 4e- 1 - 2 - 2 - x = 0 + 0 - 6 x = 2 / OH-