Вернуться на главную страницу

ЕГЭ. Учимся использовать метод полуреакций

KNO2 + FeCl2 + H2SO4 → ???

 

Для начала запишем то, что мы знаем согласно правилам написания окислительно-восстановительных реакций:

NO2 восстановится до N2, а Fe2+ окислится до Fe3+. Отразим это в продуктах реакции:

KNO2 + FeCl2 + H2SO4 → N2 + Fe3+ + …

 

Начнем с процесса восстановления:

NO2 → N2

 

Видим, что нужно убрать атомы кислорода. В кислой среде это нужно сделать, связав атомы кислорода с катионами водорода в молекулы воды:
NO2 + H+ → N2 + H2O

 

Следующим шагом расставляем коэффициенты:
2NO2 + 8H+ → N2 + 4H2O

 

Теперь уравниваем электроны. В левой части суммарный заряд равен (2-)+(8+) = (6+), в правой части ионов нет, следовательно суммарный заряд равен 0. Чтобы уравнять заряд слева и справа, к левой части нужно прибавить 6 электронов:
2NO2 + 8H+ + 6e → N2 + 4H2O

 

Процесс окисления в данном случае очень прост:

Fe2+ -1e → Fe3+

 

Получили два уравнения окислительного и восстановительного процессов:

2NO2 + 8H+ + 6e → N2 + 4H2O
Fe2+ -1e → Fe3+

 

Видим, что количество передаваемых электронов разное, нужно уравнять, т.е. умножить все коэффициенты второго уравнения на 6:
2NO2 + 8H+ + 6e → N2 + 4H2O
6Fe2+ - 6e → 6Fe3+

 

Далее суммируем левые и правые части обоих уравнений:

2NO2 + 8H+ + 6e + 6Fe2+ - 6e → N2 + 4H2O + 6Fe3+ (электроны сокращаются)

 

Дописываем в левую часть недостающие ионы, которые не принимали участие в окислительно-восстановительных процессах:
2KNO2 + 6FeCl2 + 4H2SO4 → N2 + 4H2O + 6Fe3+
Т.е. мы добавили 2K+, 12Cl и 4SO42–. Вместе с Fe3+ из правой части нам нужно все эти ионы соединить для записи уравнения в молекулярном виде.

 

1) Соединяем 2K+ и 2Cl, получаем 2KCl. Остались только 10Cl. Замечаем, что эти оставшиеся хлорид-ионы нам нужно соединить с Fe3+, но видим, что это не получается сделать, так как, их число должно быть кратно числу 3, например, 3FeCl3. Следовательно, этот путь не является верным.

 

2) Соединяем 2K+ и SO42–, получаем K2SO4. Остались 3SO42–, их мы и соединяем с Fe3+: Fe2(SO4)3. Отлично, все сошлось!

 

Теперь необходимо как-то соединить оставшиеся 12 хлорид-ионов и 4 катиона железа Fe3+. Получаем 4FeCl3!

 

Записываем итоговое химической уравнение в молекулярной форме и рассчитываем оставшийся коэффициент перед молекулой воды:

2KNO2 + 6FeCl2 + 4H2SO4 → N2 + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + 4FeCl3 + 4H2O.