التعليقات

تفاعلات الأكسدة والاختزال - مشكلة مثال المعادلة المتوازنة

تفاعلات الأكسدة والاختزال - مشكلة مثال المعادلة المتوازنة

هذا مثال على مشكلة تفاعل رد فعل الأكسدة التي توضح كيفية حساب حجم وتركيز المواد المتفاعلة والمنتجات باستخدام معادلة الأكسدة المتوازنة.

الوجبات السريعة الرئيسية: مشكلة كيمياء تفاعل الأكسدة والاختزال

  • تفاعل الأكسدة والاختزال هو تفاعل كيميائي يحدث فيه الاختزال والأكسدة.
  • الخطوة الأولى في حل أي تفاعل الأكسدة والاختزال هي موازنة معادلة الأكسدة. هذه معادلة كيميائية يجب موازنة الشحن وكذلك الكتلة.
  • بمجرد موازنة معادلة الأكسدة ، استخدم نسبة الخلد للعثور على تركيز أو حجم أي مادة متفاعلة أو منتج ، بشرط أن يكون حجم وتركيز أي مادة مفاعلة أو منتج آخر معروفًا.

مراجعة سريعة الأكسدة

تفاعل الأكسدة والاختزال هو نوع من التفاعل الكيميائي أحمرالجفاف و ثورتحدث الهوية. لأنه يتم نقل الإلكترونات بين الأنواع الكيميائية ، تتشكل الأيونات. لذلك ، لتحقيق التوازن في رد فعل الأكسدة والاختزال لا يتطلب فقط موازنة الكتلة (عدد ونوع الذرات على كل جانب من المعادلة) ، ولكن أيضا تهمة. بمعنى آخر ، فإن عدد الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة على جانبي سهم التفاعل هي نفسها في معادلة متوازنة.

بمجرد موازنة المعادلة ، يمكن استخدام نسبة الخلد لتحديد حجم أو تركيز أي مادة متفاعلة أو منتج طالما أن حجم وتركيز أي نوع معروف.

مشكلة تفاعل الأكسدة والاختزال

بالنظر إلى معادلة الأكسدة المتوازنة التالية للتفاعل بين MnO4- و Fe2+ في محلول حمضي:

MNO4-(أ ك) + 5 الحديد2+(أ ك) + 8 ساعات+(أ ك) → مليون2+(أ ك) + 5 الحديد3+(أ ك) + 4 ساعات2O

حساب حجم 0.100 م KMnO4 اللازمة للتفاعل مع 25.0 سم3 0.100 م ف2+ وتركيز الحديد2+ في حل إذا كنت تعرف أن 20.0 سم3 من حل يتفاعل مع 18.0 سم3 من 0.100 KMnO4.

كيفية حل

بما أن معادلة الأكسدة متوازنة ، 1 مول من MnO4- يتفاعل مع 5 مول من الحديد2+. باستخدام هذا ، يمكننا الحصول على عدد من الشامات من الحديد2+:

الشامات2+ = 0.100 مول / لتر × 0.0250 لتر

الشامات2+ = 2.50 × 10-3 مول

باستخدام هذه القيمة:

الشامات MnO4- = 2.50 × 10-3 مول Fe2+ س (1 مول MnO4-/ 5 مول Fe2+)

الشامات MnO4- = 5.00 × 10-4 مول MNO4-

حجم 0.100 م KMnO4 = (5.00 × 10)-4 مول) / (1.00 × 10-1 مول / لتر)

حجم 0.100 م KMnO4 = 5.00 × 10-3 L = 5.00 سم3

للحصول على تركيز Fe2+ في الجزء الثاني من هذا السؤال ، تم حل المشكلة بالطريقة نفسها باستثناء حل تركيز أيون الحديد غير معروف:

الشامات MnO4- = 0.100 مول / لتر × 0.180 لتر

الشامات MnO4- = 1.80 × 10-3 مول

الشامات2+ = (1.80 × 10-3 مول MNO4-) × (5 مول Fe2+ / 1 مول MNO4)

الشامات2+ = 9.00 × 10-3 مول Fe2+

تركيز الحديد2+ = (9.00 × 10)-3 مول Fe2+) / (2.00 × 10-2 L)

تركيز الحديد2+ = 0.450 م

نصائح للنجاح

عند حل هذا النوع من المشاكل ، من المهم مراجعة عملك:

  • تحقق للتأكد من أن المعادلة الأيونية متوازنة. تأكد من أن عدد ونوع الذرات هو نفسه على جانبي المعادلة. تأكد من أن الشحنة الكهربائية الصافية هي نفسها على جانبي التفاعل.
  • كن حذرا للعمل مع نسبة الخلد بين المواد المتفاعلة والمنتجات وليس كميات غرام. قد يُطلب منك تقديم إجابة نهائية بالجرام. إذا كان الأمر كذلك ، فقم بمعالجة المشكلة باستخدام الشامات ثم استخدم الكتلة الجزيئية للأنواع للتحويل بين الوحدات. الكتلة الجزيئية هي مجموع الأوزان الذرية للعناصر في المركب. اضرب الأوزان الذرية للذرات بواسطة أي حروف فرعية تتبع رمزها. لا تتكاثر في المعامل أمام المركب في المعادلة لأنك قد أخذت هذا في الاعتبار بالفعل من خلال هذه النقطة!
  • كن حذرًا للإبلاغ عن الشامات والغرامات والتركيز ، وما إلى ذلك ، باستخدام العدد الصحيح من الشخصيات المهمة.

مصادر

  • Schüring، J.، Schulz، H. D.، Fischer، W. R.، Böttcher، J.، Duijnisveld، W. H.، eds (1999). الأكسدة والاختزال: الأساسيات والعمليات والتطبيقات. Springer-Verlag، Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
  • بولتيني تراتنيك ؛ غروندل ، تيموثي ج. هادرلين ، ستيفان ب. (2011). كيمياء الأكسدة المائية. ACS ندوة سلسلة. 1071. ردمك 9780841226524.


شاهد الفيديو: موازنة معادلة كيميائية (سبتمبر 2021).