Реакции в щелочной среде.
Составим уравнение реакции сульфита натрия с перманганатом калия в сильнощелочной среде при недостатке восстановителя, соблюдая ту же последовательность, что и в разобранных выше примерах для кислой среды.
1. Напишем в левой части уравнения формулы исходных веществ:
2. Определим восстановитель и окислитель и коэффициенты для них. Мы уже выяснили раньше окислительно-восстановительные свойства сульфита натрия и перманганата калия в кислой среде. В рассматриваемой теперь реакции участвуют те же исходные вещества (
и
), но только в сильно концентрированной щелочной среде. В связи с этим они проявляют несколько иные окислительно-восстановительные свойства.
В молекуле
ион
является восстановителем, как и в кислой среде; он отдает 2 электрона и переходит в ион
В молекуле
ион
является окислителем; в сильно концентрированной щелочной среде и при недостатке восстановителя он принимает лишь 1 электрон и восстанавливается до
.
Пишем под восстановителем число 2, а под окислителем 1. Коэффициенты для восстановителя и окислителя будут соответственно 1 и 2, т. е. на 1 молекулу
требуется 2 молекулы
.
Таким образом, левая часть уравнения принимает следующий вид:
3. Напишем в правой части уравнения формулы получающихся соединений:
4. Находим коэффициент для щелочи. Для этого подсчитываем в правой и левой частях уравнения число ионов металла, не изменивших своей зарядности, и по разности находим коэффициент. В правой части уравнения имеется
, а в левой
, по разности (4-2=2) находим коэффициент для щелочи:
5. Проверяем число ионов водорода в левой и правой частях уравнения и находим число образовавшихся молекул воды.
Для примера приведем еще уравнения реакций окисления восстановления с участием щелочи:
Составим уравнение реакции окисления хромита натрия бромом в щелочной среде в ионной форме.
1. Пишем левую часть уравнения:
2. Ион
является восстановителем: он отдает 3 электрона и переходит в щелочной среде в ион
. Молекула
является окислителем: она принимает 2 электрона и превращается в два иона брома
. Поставим под восстановителем 3, под окислителем 2 и найдем коэффициенты для восстановителя и окислителя:
3. Запишем в левой части уравнения исходные вещества с найденными коэффициентами, а в правой — образующиеся продукты:
4. По числу атомов кислорода в
находим, сколько атомов кислорода перешло от гидроксид-иона (8-4=4). Кроме того, следует учесть, что освобождающиеся при этом ионы водорода
связываются также гидроксид-ионами
, образуя 4 молекулы воды. Всего, таким образом, израсходуется восемь гидроксид-ионов
Это уравнение в молекулярной форме может иметь вид: