Чтобы уравнять данное окислительно-восстановительное уравнение, необходимо следовать шагам метода электронного баланса. Рассмотрим реакцию:
[
\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH(OH)}_2 + \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{H}_2\text{O}
]
Определение изменений в степенях окисления:
- В спирте (\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH(OH)}_2), углерод, несущий гидроксильные группы, имеет степень окисления -1. В карбоновой кислоте (\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH}) этот углерод имеет степень окисления +3.
- В дихромате калия (\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7), хром имеет степень окисления +6, а в сульфате хрома (\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3) — +3.
Составление полуреакций:
Составление уравнения с учетом электронного баланса:
Чтобы сбалансировать изменения степеней окисления, нам нужно 2 молекулы спирта, чтобы отдать 8 электронов, и 1 молекулу дихромата, чтобы принять 6 электронов. Таким образом, уравнение будет:
[
2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH(OH)}_2 + \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{H}_2\text{O}
]
Баланс атомов и зарядов:
- Балансируем кислород через воду и водород через ионы водорода ((\text{H}^+)) и (\text{H}_2\text{O}).
- Балансируем сульфат-ион ((\text{SO}_4^{2-})).
После балансировки всех атомов и зарядов получаем:
[
3\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH(OH)}_2 + \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 8\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 3\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 11\text{H}_2\text{O}
]
Теперь уравнение сбалансировано по атомам и зарядам.