Struktura

Úplný zápis rovnic redoxních reakcí

Zápisy rovnic redoxních reakcí – výpočet koeficientů v rovnicích (vyčíslování rovnic)

Základem vyčíslení rovnice je shoda počtu odevzdaných a přijatých elektronů

Úplný zápis rovnic redoxních reakcí

Př. 1:
Zapište rovnici reakce jodovodíku s kyselinou sírovou, při které vzniká jod, sulfan a voda:

A) Podrobný rozpis odvození stechiometrických koeficientů

  • Zapíšeme vzorce reaktantů a produktů do reakčního schématu
     HI + H2SO4 → I2 + H2S + H2O
     
  • Určíme oxidační čísla (lze zapsat pouze k těm atomům, které při reakci změnily oxidační číslo)
    HI–I + H2SVIO4 → I20 + H2S–II + H2O
     
  • Zapíšeme rovnice poloreakcí:
    oxidace:  I–I – 1e   → I0
    redukce: SVI + 8 e→ S–II
     
  • Provedeme bilanci vyměněných elektronůpočet odevzdaných a přijatých elektronů musí být stejný,
    tzn. upravíme soustavu rovnic:
    oxidace: 8 I–I – 8 e8 I0
    redukce: SVI + 8 e → S–II

    Z upravené soustavy rovnic poloreakcí je zřejmé, že na redukci jednoho atomu síry z oxidačního čísla VI na –II je potřeba zoxidovat 8 atomů jodu z oxidačního čísla –I na 0.

  • Doplníme získané koeficienty do reakčního schématu
    8 HI–I + H2SVIO44 I20 + H2S–II + H2O

  • Provedeme bilanci počtu atomů, které nezměnily oxidační číslo:
    V této rovnici zbývá doplnit počet molekul vody. Nejsnazší bude bilance podle počtu atomů kyslíku:
    8 HI–I + H2SVIO4 → 4 I20 + H2S–II + 4 H2O

  • Zkontrolujeme správnost vyčíslení podle počtu vstupujících a vystupujících atomů vodíku. Vstupuje 10 H a vystupuje také 10 H. Vyčíslení je v pořádku. Tímto jsme reakční schéma upravili na chemickou rovnici.

 

B) Zkrácený zápis řešení

Celý proces vyčíslení zapisujeme formálně mnohem jednodušeji:

  • Určíme oxidační čísla:
    HI–I + H2SVIO4 → I20 + H2S–II + H2O
     

  • Provedeme bilanci elektronů – zapíšeme poloreakce a počty elektronů a použijeme „křížové pravidlo“:
    obrazek

  • Doplníme koeficienty získané z bilance počtu elektronů:
    8 HI–I + 1 H2SVIO44 I20 + 1 H2S–II + H2O

  • Provedeme bilanci atomů – počty všech vstupujících atomů v reaktantech se rovnají počtu všech vystupujících atomů téhož prvku v produktech, počet molekul vody určíme z bilance kyslíku:
    8 HI–I + 1 H2SVIO44 I20 + 1 H2S–II + 4 H2O

Tento způsob zápisu vyčíslení je samozřejmě úspornější a budeme jej používat i v dalších úlohách.


Naučte se vyčíslovat rovnice za pomocí řešených příkladů, které jsou rozfázovány na jednotlivé kroky. Výpočty lze provádět samostatně a potom ověřit správnost řešení, popřípadě lze snadno zjistit, v kterém kroku jste chybovali.

Př. 2:
Zapište rovnici rozpouštění mědi ve zředěné kyselině dusičné. Při reakci vzniká dusičnan měďnatý, oxid dusnatý a voda:

Animace postupu řešení: Po kliknutí na obrázek můžete sledovat postup vyčíslení.

 


Př. 3
Reakcí chlorovodíku s dichromanem draselným vzniká plynný chlór, chlorid chromitý, chlorid draselný a voda. Zapište tento děj chemickou rovnicí:


Př. 4
Pražením pyritu vzniká oxid železitý a oxid siřičitý. Zapište reakci chemickou rovnicí:
 

 


Př. 5
Zaváděním plynného chlóru do teplého roztoku hydroxidu draselného vzniká chlorid draselný, chlorečnan draselný a voda.
Zapište reakci chemickou rovnicí.


Př. 6
Síran železnatý reaguje s manganistanem draselným v prostředí kyseliny sírové za vzniku síranu železitého, síranu manganatého, síranu draselného a vody. Zapište děj chemickou rovnicí:


Př. 7
Aluminotermická výroba manganu z oxidu manganato-manganitého:


Úlohy k procvičení:

  1. KMnO4 + Zn + H2SO4 → MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 + H2O
  2. KMnO4 + KNO2 + H2O → MnO2 + KNO3 + KOH

  3. KMnO4 + K2SO3 + KOH → K2MnO4 + K2SO4 + H2O

  4. K2Cr2O7 + NaI + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

  5. PbO2 + Mn(NO3)2 + HNO3 → Pb(NO3)2 + HMnO4 + H2O

  6. Br2 + NaOH → NaBr + NaBrO3 + H2O

  7. H2SO4 + H2S → S + H2O

  8. As2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + H2SO4 + NO

  9. Au + HNO3 + HCl → AuCl3 + NO + H2O

  10. H2SO4 + P → H3PO4 + SO2 + H2O

  11. Fe2O3 + H2 → Fe + H2O

  12. HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + H2O

  13. CuCl2 + KI → CuI + I2 + KCl

  14. SiO2 + F2 → SiF4 + O2

  15. H2SO4 + F2 → HF + SF6 + O2

  16. KClO3 + HCl → KCl + Cl2 + H2O

  17. FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O

Řešení:

  1. 2 KMnO4 + 5 Zn + 8 H2SO4 → 2 MnSO4 + 5 ZnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

  2. 2 KMnO4 + 3 KNO2 + H2O → 2 MnO2 + 3 KNO3 + 2 KOH

  3. 2 KMnO4 + K2SO3 + 2 KOH → 2 K2MnO4 + K2SO4 + H2O

  4. K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 I2 + K2SO4 + 3 Na2SO4 + 7 H2O

  5. 5 PbO2 + 2 Mn(NO3)2 + 6 HNO3 → 5 Pb(NO3)2 + 2 HMnO4 + 2 H2O

  6. 3 Br2 + 6 NaOH → 5 NaBr + NaBrO3 + 3 H2O

  7. H2SO4 + 3 H2S → 4 S + 4 H2O

  8. 3 As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O → 6 H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28 NO

  9. Au + HNO3 + 3 HCl → AuCl3 + NO + 2 H2O

  10. 5 H2SO4 + 2 P → 2 H3PO4 + 5 SO2 + 2 H2O

  11. Fe2O3 + 3 H2 → 2 Fe + 3 H2O

  12. 2 HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2 H2O

  13. 2 CuCl2 + 4 KI → 2 CuI + I2 + 4 KCl

  14. SiO2 + 2 F2 → SiF4 + O2

  15. H2SO4 + 4 F2 → 2 HF + SF6 + 2 O2

  16. KClO3 + 6 HCl → KCl + 3 Cl2 + 3 H2O

  17. FeS2 + 8 HNO3 → Fe(NO3)3 + 2 H2SO4 + 5 NO + 2 H2O

Zdroje

  • HONZA, Jaroslav a Aleš MAREČEK. Chemie pro čtyřletá gymnázia 1. díl. Brno: DaTaPrintBrno, 1997, 248 s. ISBN 80-902402-0-8.
  • ŠRÁMEK, Vratislav. Chemie obecná a anorganická. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2000, 262 s. ISBN 80-7182-099-7.

Obrázky

  • Autorem obrázků, schémat a animace je Jaroslav Svatoň

Řešený příklad

Logolink