1. В кислой среде избыток ионов O⁺² образует с ионами H⁺ молекулы воды:

Изб. O^2–+2H⁺=H₂O

2. В нейтральной или щелочной среде избыток ионов O^2- образует с молекулами воды гидроксид – ионы:

Изб. O^2–+ H₂O=2OH^–

3. В щелочной среде недостаток ионов O^2– компенсируется двумя ионами OH^-, одновременно образуется одна молекула воды:

2OH^–DH₂O+O^2–

Реакциясреды	Избыток ионов О^2–	Недостаток ионов О^2–
Реакциясреды	окислитель	восстановитель
Кислая	Н⁺ ® Н₂О	Н₂O ® 2Н⁺
Кислая	изб. O^2– + 2H⁺ = Н₂О	Н₂О ® 2Н⁺ + O^2–
Нейтральная	H₂O ® OH^–	Н₂O ® 2Н⁺
Нейтральная	изб. О^2– + Н₂О ® 2OН^–	Н₂О ® 2Н⁺ + О^2–
Щелочная	Н₂O ® ОН^–	2OН^– ® Н₂О
Щелочная	изб. О^2– + Н₂O ® 2OН^–	2OН^– ® Н₂О + О^2–

Разберем на конкретных примерах.

Пример 1. Составить уравнение реакции, которая протекает при пропускании сероводорода Н₂S через подкисленный раствор перманганата калия КМnO₄

При протекании реакции малиновая окраска исчезает и раствор мутнеет. Опыт показывает, что помутнение раствора происходит в результате образования элементарной серы из сероводорода:

H₂S ® S +2H⁺

В этой схеме число атомов одинаково в левой и правой частях. Для уравнивания зарядов надо от левой части схемы отнять два электрона, после чего можно стрелку заменить на знак равенства:

H₂S – 2 = S+2H⁺

Эта первая полуреакция — процесс окисления восстановителя H₂S.

Обесцвечивание раствора связано с переходом иона МnО^-₄ (он имеет малиновую окраску) в ион Mn²⁺ (почти бесцветный и лишь при большой концентрации имеет розоватую окраску), что можно выразить схемой

MnO₄^– ®Mn²⁺

Опыт показывает, что в кислом растворе кислород, входящий в состав ионов MnO^-₄, вместе с ионами водорода в конечном итоге образует воду. Поэтому процесс перехода записываем так:

МnО^-₄ + 8H⁺ ®Мn²⁺ + 4Н₂О

Чтобы стрелку заменить на знак равенства, надо уравнять и заряды. Поскольку исходные вещества имеют семь положительных зарядов (7+), а конечные - два положительных (2+), то для выполнения условия сохранения зарядов надо к левой части схемы прибавить пять электронов:

MnO^-₄+ 8H⁺+5e^-= Mn²⁺+4H₂О

Это вторая полуреакция – процесс восстановления окислителя – иона MnO^-₄.

Для составления общего (суммарного) уравнения реакции надо уравнение полуреакций почленно суммировать, предварительно уравнять число отданных и полученных электронов. В этом случае по правилам нахождения наименьшего кратного определяют соответствующие множители, на которые умножаются равенства полуреакций. Сокращенно запись проводится так:

Предыдущая Следующая