핵심 개념
산화 환원 반응은 매우 흥미롭고 특히 전기 화학에서 화학에서 중요한 반응입니다! 그러나 올바르게 균형을 잡지 않으면 많이 사용하지 않습니다. 이 튜토리얼에서는 밸런스리스 반응 의 방법을 배웁니다. 그러한 반응이 균형을 잡는 것이 무엇을 의미하는지
다른 기사에서 다루는 주제
- 전기 화학이란 무엇입니까?
- 산화 환원 반응
- 산화 상태
- 전기 화학 세포
어휘
- 산화 : 하나 이상의 전자가 손실되는 화학 반응의 유형.
- 산화 상태/번호 : 산화 정도를 설명하는 원자에 할당 된 숫자, 이는 섭취 또는 손실 된 전자의 수를 의미합니다.
- 감소 : 하나 이상의 전자가 얻는 화학 반응의 유형.
검토 :산화 환원 반응이란 무엇입니까?
산화 환원 반응은 환원 및 산화가 모두 발생하는 반응으로, 이는 한 종의 산화 동안 손실 된 전자가 다른 종의 감소 동안 얻어진다는 것을 의미한다. 이런 식으로, 전자는 종으로 교환되며 전체적으로 방정식에 순 전하가 없습니다.
산화 환원 반응이 균형을 이루는 것이 무엇을 의미합니까?
반응의 모든 원자가 균형을 이루면 산화 환원 반응이 균형을 이룹니다. 즉, 제품 측면에있는 것과 같이 반응물 측면에 동일한 수의 X 및 Y 원자가 있음을 의미합니다. 또한 전자와 전하가 균형을 이루는 것을 의미합니다. 산화 중에 손실 된 전자의 수는 감소 중에 발생하는 전자의 수와 같습니다. 산화 환원 반응의 균형은 순 반응 방정식을 간결하게 전달할 수 있습니다.
산화 환원 반응의 균형을 잡는 방법 :단계별
- 감소 반응을 쓰십시오
- 산화 반응을 쓰십시오
- 반 반응 내에서 원자 수의 균형을 유지합니다
- 각 절반 반응에서 전달 된 전자 수 결정
- 반응 사이의 전자 수의 균형 균형을 잡으므로 한 반응에서 손실 된 수는 다른 하나에서 얻은 숫자와 같습니다.
- 두 절반 반응을 순 방정식으로 결합하십시오. 원자가 양쪽에서 균형을 이루면 항상 끝에서 두 번 점검해야합니다!
산화 환원 반응의 균형을 잡는 방법의 예
예제 #1
이것을 이해하기 위해 단계별로 예를 들어 봅시다. 구리와 아연으로 구성된 일반적인 전기 화학 세포의 간단한 예를 살펴 보겠습니다.
1 단계.
감소 반 반응을 작성하십시오. 이 반응에서 구리가 감소하여 다음과 같은 반 반응을 만듭니다.
Cu (aq) → Cu (s)
2 단계.
산화 반 반응을 작성하십시오. 아연은이 반응에서 산화되어 다음과 같은 반 반응을 만듭니다.
Zn (s) → Zn (aq)
3 단계.
반 반응 내에서 원자의 균형을 유지하십시오. 모두 균형 잡힌! 환원 반 반응의 생성물과 반응물 모두에 하나의 구리 원자가 있고 산화 반 반응의 생성물 및 반응물 모두에서 단 하나의 아연 원자가있다.
.4 단계.
각각의 반 반응의 전자 수를 결정하십시오. 감소 반 반응의 산화 수가 2로 감소함에 따라, 이는 두 개의 전자가 전달됨을 나타냅니다 :Cu (aq) + 2e → Cu (들).
이와 같은 방식으로, 산화 반 반응의 산화 수가 2로 증가함에 따라, 이는 2 개의 전자가 전달됨을 나타낸다 :Zn (s) → Zn (aq) + 2e
5 단계.
전자 수의 균형. 산화 반 반응에는 2 개의 전자가 손실되고 절반 반응에서 획득 된 2 개의 전자가 있으므로 균형 잡힌 모든 균형이 잡혔습니다!
6 단계.
반 반응을 결합하십시오. 전체 반응은 다음과 같습니다. 전자가 취소 된 이후.
예제 #2
알루미늄 호일 실험에서 구리 분말을 만드는 데 관련된 반응과 같은 덜 간단한 예를 살펴 보겠습니다. 이 실험에서, 우리는 알루미늄 호일, Al 및 구리 황산염, cuso 4 로 시작합니다. . 단일 변위 반응은 구리, Cu 및 알루미늄 설페이트의 형성을 초래합니다. (so
단계 0 :
산화 상태를 식별하십시오. 이것은 산화 환원 반응의 균형을 잡기 시작하기 전에 취해야 할 중요한 단계입니다. 이것은 우리가 어떤 종을 감소시키고 산화되는지를 식별하는 데 도움이 될 것입니다.
.
반응물 :Al, Cu, so 4
제품 :Al, Cu, So 4
So
1 단계.
감소 반 반응을 작성하십시오. 우리가 아는 바와 같이 감소는 전자의 이득이므로 산화 수의 감소를 의미합니다. 이것은 구리가 줄어들 었음을 나타냅니다 :Cu → Cu
2 단계.
산화 반 반응을 작성하십시오. 우리가 알고 있듯이 산화는 전자의 손실로 산화 수의 증가를 의미합니다. 이것은 알루미늄이 산화된다는 것을 나타냅니다 :al → al
3 단계 .
반 반응 내에서 원자의 균형을 유지하십시오.
Cu → Cu는 반응물과 제품 모두에 하나의 구리가 있기 때문에 그대로 유지됩니다.
그러나 우리는 제품이 실제로 Al 2 라는 사실을 설명해야합니다. (so
4 단계.
각 반 반응에서 전자 수를 결정하십시오.
Cu → Cu는 2 개의 전자를 얻습니다. Cu + 2E → Cu
가됩니다.
2AL → Al 각 알루미늄 원자는 3 개의 전자를 잃고 2 :2al → Al + 6e의 계수 또는 2al → al 2 의 계수를 곱합니다. (so
5 단계.
전자 수의 균형. 절반 반응은 2 개의 전자 만 얻는 반면, 산화 반 반응은 총 6 개의 전자를 잃습니다. 따라서, 우리는 반 반응에서 6 개의 전자를 얻기 위해 반 반응에 3의 계수를 곱하고, 저녁 :3CU + 6E → 3CU. 다시 말하지만, 관중 인 이온을 명확하게하기 위해 다시 가져 오면, 우리는 3cuso 4 를 알 수 있습니다. + 6E → 3CU.
6 단계.
반 반응을 결합하십시오. 따라서 전체 반응은 다음과 같습니다. 2AL + 3CUSO 4 + 6e → al 2 (SO4)
균형 산화 환원 반응 :산성 또는 기본 조건
산성 또는 기본 조건 하에서 산화 환원 반응의 균형을 유지할 때, 하나의 중요한 경고로 위에서 설명한 것과 동일한 단계를 따르십시오.
산성 조건에서, 원자는 종종 그대로 균형을 유지하지 않으므로 h 2 를 추가해야합니다. o 과량의 산소 균형을 맞추고 H를 균형있게 균형을 잡으려면 과량의 수소 균형을 유지합니다. 이것은 모두 h 2 때문입니다 O와 H는 산성 조건에서 발견되므로 반응에 존재하므로 필요에 따라 더 많이 추가 할 수 있습니다. 이 정도로, 순 전하가 보존되어야하므로 반응물과 제품 측면에서의 전하를 추적해야합니다 (이는 반 반응의 균형을 맞출 때 특히 관련이 있습니다). H를 추가하면 과도한 전하가 발생하면 적절한 경우 전자를 추가하여 상쇄 할 수 있습니다. 그러나 결국, 전자는 위의 5 단계에 설명 된대로 전체 산화 환원 방정식의 양쪽에서 여전히 취소해야합니다.
기본 조건에서 산화 환원 반응 균형은 위에서 설명한 방법과 매우 유사하지만 h가 아닌 OH를 사용하는 것과 매우 유사합니다.
추가 읽기
- 표준 감소 잠재력은 쉽게 만들어졌습니다
- 실험실 절차 :적정
- 수율 계산
- 균형 화학 방정식
