การดุลสมการรีดอกซ์

Standard

 การดุลสมการรีดอกซ์

 การดุลสมการรีดอกซ์โดยใช้เลขอิอกซิเดชัน

การดุลสมการรีดอกซ์โดยใช้เลขอิอกซิเดชันมีหลักการสำคัญคือ ทำให้เลขออกซิเดชันของธาตุหรือไอออนที่เพิ่มขึ้น และเลขออกซิเดชันของธาตุหรือไอออนที่ลดลงให้เท่ากัน จากนั้นจึงดุลอะตอมอื่นที่เลขออกซิเดชันไม่เปลี่ยนแปลง ตรวจสอบความถูกต้องโดยนับจำนวนอะตอมของธาตุและจำนวนประจุไฟฟ้าทั้งด้านสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ สรุปเป็นขั้นตอนดังนี้

1) หาเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นของตัวรีดิวซ์และเลขออกซิเดชันที่ลดลงของตัวออกซิไดส์

2) ดุลจำนวนอะตอมของธาตุที่เลขออกซิเดชันเปลี่ยนแปลง ซึ่งก็คือตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์ รวมทั้งเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นของตัวรีดิวซ์ และเลขออกซิเดชันที่ลดลงของตัวออกซิไดส์

3) ทำผลรวมของเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นกับเลขออกซิเดชันที่ลดลงให้เท่ากัน โดยนำตัวเลขที่เหมาะสมไปคูณ

4) ดุลจำนวนอะตอมของธาตุที่เลขออกซิเดชันไม่เปลี่ยนแปลงทั้งสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ โดยนำตัวเลขที่เหมาะสมมาเติมหน้าสูตรและสัญลักษณ์ และเริ่มจากโมเลกุลใหญ่ก่อน

5) ตรวจสอบความถูกต้องโดยนับจำนวนอะตอมของแต่ละธาตุและผลรวมของประจุไฟฟ้าของสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ ถ้าเท่ากันและแสดงว่าสมการดุลแล้ว ถ้าเป็นสมการโมเลกุลตรวจสอบเฉพาะจำนวนอะตอมไม่ต้องตรวจสอบประจุ

ตัวอย่างที่ 1  จงดุลสมการ  Fe2O3   +   CO   ®   Fe   +   CO2

วิธีทำ              1)  หาเลขออกซิเดชันของธาตุหรือไอออนในปฏิกิริยาเพื่อให้ทราบตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์

   +3    –2    +2   –2   0   +4    –2
Fe2O3 + CO

®

Fe + CO2

 

                        2)  หาเลขออกซิเดชันของธาตุหรือไอออนในปฏิกิริยาที่เปลี่ยนแปลงของตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์

              จากสมการ Fe มีเลขออกซิเดชันลดลง  3 x 2 = 6  Fe2O3 จึงเป็นตัวออกซิไดส์  ส่วน C มีเลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น 2 จึงเป็นตัวรีดิวซ์

                        3)  ทำเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นและลดลงให้เท่ากัน โดยใส่เลข 2 ไว้ข้างหน้า Fe2O3 และใส่เลข  6  ไว้ข้างหน้า CO ทำให้เลขออกซิเดชันที่ลดลงทั้งหมดเท่ากับ 2x 6  =  12 และเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นทั้งหมด 2 x 6  =  12  ดังนี้

2Fe2O3   +   6CO   ®   Fe   +   CO2

                        4)  ดุลจำนวนอะตอม Fe โดยเติม 4 หน้า Fe และดุลจำนวนอะตอม C โดยเติม 6 หน้า CO2

2Fe2O3   +   6CO   ®   4Fe   +   6CO2

               5)    ทำสัมประสิทธิ์ให้เป็นจำนวนต่ำสุด จะได้ดังนี้

Fe2O3   +   3CO   ®   2Fe   +   3CO2

ตัวอย่างที่ 2  จงดุลสมการต่อไปนี้

(aq)   +   H+(aq)   +   H2S(aq)   ®   Cr3+(aq)   +   H2O(l)   +   S(s)

วิธีทำ              1)  หาเลขออกซิเดชันของธาตุหรือไอออนในปฏิกิริยาเพื่อให้ทราบตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์

+6    –2   +1   +1   –2   +3   +1  –2   0
(aq) + H+(aq) + H2S(aq)

®

Cr3+(aq) + H2O(l) + S(s)

 

                        2)  หาเลขออกซิเดชันของธาตุหรือไอออนในปฏิกิริยาที่เปลี่ยนแปลงของตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์

                        3)  ทำเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นและลดลงให้เท่ากัน โดยใส่เลข 3 ไว้ข้างหน้า H2S และ S ดังนี้

                        4)  ดุลจำนวนอะตอมที่เลขอะตอมไม่เปลี่ยน โดยเติม 7 หน้า H2O เพื่อทำจำนวนอะตอมของ O ทางด้านซ้ายให้เท่ากับด้านขวา ได้เป็นดังนี้

(aq)   +   H+(aq)   +  3H2S(aq)   ®   2Cr3+(aq)   +   7H2O(l)   +   3S(s)

                        5)  ทำจำนวนอะตอมของ H ทางด้านซ้ายและขวาให้เท่ากัน โดยเติม 8 หน้า H+(aq) ได้เป็นดังนี้

(aq)   +   8H+(aq)   +  3H2S(aq)   ®   2Cr3+(aq)   +   7H2O(l)   +   3S(s)

                        6)  ตรวจสอบจำนวนอะตอมแค่ละธาตุและผลรวมประจุไฟฟ้าของสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์

(aq) + 8H+(aq) + 3H2S(aq) ® 2Cr3+(aq) + H2O(l) + 3S(s)
2–   8(1+)   0   2(3+)   0   0

ตัวอย่างที่ 3  จงดุลสมการต่อไปนี้

Zn(s)  +  KMnO4(aq)  +  H2SO4(aq)   ®   ZnSO4(aq)  +  MnSO4(aq)  +  K2SO4(aq)  +  H2O(l)

วิธีทำ              1)  หาเลขออกซิเดชันของธาตุหรือไอออนในปฏิกิริยาเพื่อให้ทราบตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์

0   +1+7–2   +1+6–2   +2+6–2   +2+6–2   +1+6–2   +1–2
Zn(s) + KMnO4(aq) + H2SO4(aq) ® ZnSO4(aq) + MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + H2O(l)

                        2)  หาเลขออกซิเดชันของธาตุหรือไอออนในปฏิกิริยาที่เปลี่ยนแปลงของตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์

                        3)  ทำเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นของตัวรีดิวซ์ให้เท่ากับเลขออกซิเดชันที่ลดลงของตัวออกซิไดส์ โดยเติม 5 หน้า Zn(s) กับ ZnSO4(aq) และเติม 2 หน้าKMnO4(aq) กับ MnSO4(aq) ได้เป็นดังนี้

                        4)  ดุลจำนวนอะตอมที่เลขอะตอมไม่เปลี่ยน ในที่นี้คือ H  O  และ S เพื่อความสะดวกให้ดุลเป็นกลุ่ม ซึ่งทำได้ดังนี้

                        ดุลหมู่  โดยเติม 8 หน้า H2SO4

                        ดุลจำนวนอะตอมของ O  และ H   โดยเติม 8 หน้า H2O  ดังนี้

5Zn(s) + 2KMnO4(aq) + 8H2SO4(aq)  ®  5ZnSO4(aq) + 2MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + 8H2O(l)

หมายเหตุ     สมการนี้จำนวนอะตอมของธาตุเท่ากันแล้ว จำนวนประจุไม่ต้องตรวจสอบเนื่องจากในสมการไม่มีไอออน

อิงอ้าง

http://www.promma.ac.th/main/chemistry/web_electrochemistry/new_page_4.htm


About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s