Условие задачи

Сформулируйте правило сохранения числа электронов в ОВР и укажите его значение для составления уравнений этих реакций.

Решение

Дисциплина, к которой относится данная задача, – это химия, а именно раздел, изучающий окислительно-восстановительные реакции (ОВР).

Рассмотрим правило:

В окислительно-восстановительных реакциях общее число электронов, теряемых веществами, которые окисляются, равно общему числу электронов, приобретаемых веществами, которые восстанавливаются. Это означает, что если в процессе окисления отдельное соединение отдает n электронов, то в процессе восстановления другое соединение должно их принять в количестве, равном n. Таким образом, при составлении уравнений ОВР необходимо обеспечить, чтобы суммарное число электронов с левой и правой стороны уравнения было одинаковым (то есть разность чисел электронов была равна нулю). Это условие и является правилом сохранения числа электронов.

Запишем его в виде уравнения:

∑ (электроны, отданные в окислении) = ∑ (электроны, принятые в восстановлении).

На практике при балансировке ОВР методом полуравнений проводится следующее:
1. Записываются половинные реакции окисления и восстановления.
2. В каждой из них добавляются соответствующие электроны, чтобы уравнять изменения степеней окисления.
3. Количество электронов в одинаковых по величине (но противоположных по знаку) членах обеих реакций приводится к общему числу, после чего их можно сократить при составлении полного уравнения.

Значение данного правила заключается в следующем: оно позволяет сохранить закон сохранения заряда, так как электроны не могут появляться или исчезать в химической реакции – они только переходят от одного вещества к другому.

Итак, правило сохранения числа электронов в ОВР звучит так: общее число электронов, потерянных веществами в реакции окисления, должно быть равно общему числу электронов, полученных веществами в реакции восстановления. Это условие обязательно при составлении и балансировке уравнений окислительно-восстановительных реакций.