Окислительно-восстановительные реакции - это реакции, протекающие с изменением степеней окисления элементов. Примером окислительно-восстановительных реакций являются реакции замещения. Рассмотрим реакцию железа с сульфатом меди (II). Расставвим коэффициенты методом электронного баланса.
1. Сначала составим молекулярное уравнение без коэффициентов.
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
2. Затем проставим степени окисления всех химических элементов в данном уравнении:
Fe0 + Cu+2SO4-2 = Cu0 + FeSO4-2
3. Сравним степени окисления элементов в левой и правой части уравнения: степени окисления изменили элементы Сu и Fe. Выпишем эти изменения:
Fe0 - 2e = Fe+2
Cu+2 + 2e = Cu0
Атом железа отдает два своих электрона - окисляется, а ион меди принимает эти 2 электрона. То есть соблюдается принцип электронного баланса: сколько электронов отдается, столько и принимается. Отдающий электроны называется восстановителем, принимающий - окислителем.
4. Таким образом, в реакцию вступает 1 атом железа и 1 меди - уравнение не требует расстановки коэффициентов. Составленное в п.1 уравнение правильное.
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
Рассмотрим расстановку коэффициентов в уравнении реакции взаимодействия цинка с концентрированной азотной кислотой. Объяснения те же.
1.Zn + HNO3 = Zn(NO3)2 + NO2 + H2O
2. Zn0 + H+NO3- = Zn+2(NO3-)2 + N+4O2-2 + H2+O-2
3. Zn0 - 2e = Zn+2 - цинк-восстановитель отдает 2 электрона, он окислется
N+5 + 1e = N+4 - азот-окислитель восстанавливается
Электронный баланс:
Zn0 - 2e = Zn+2
2N+5 + 2e = 2N+4