Các bước viết bán phản ứng và cân bằng
Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng.
Viết bán phản ứng oxi hóa và khử riêng biệt.
Cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố (trừ O và H).
Cân bằng số nguyên tử oxi bằng cách thêm H2OH2O vào vế thiếu oxi.
Cân bằng số nguyên tử hydro bằng cách thêm H+H+ (trong môi trường axit) hoặc OH−OH− (trong môi trường bazơ) vào vế thiếu hydro.
Cân bằng điện tích bằng cách thêm electron (e−e−).
Nhân hệ số để số electron trao đổi ở hai bán phản ứng bằng nhau.
Cộng hai bán phản ứng và rút gọn.
Ví dụ cụ thể
Xét phản ứng:
I−+ClO3−→I3−+Cl−I−+ClO3−→I3−+Cl−
Bán phản ứng 1: Quá trình oxi hóa
I−I− bị oxi hóa thành I3−I3−:
3I−→I3−+2e−3I−→I3−+2e−
Số oxi hóa của II tăng từ −1−1 lên −13−31 (trong I3−I3−).
Cần 3 nguyên tử I−I− để tạo thành 1 phân tử I3−I3−.
Tổng số electron mất đi: 2e−2e−.
Bán phản ứng 2: Quá trình khử
ClO3−ClO3− bị khử thành Cl−Cl−:
6e−+3H2O+ClO3−→Cl−+6OH−6e−+3H2O+ClO3−→Cl−+6OH−
Số oxi hóa của ClCl giảm từ +5+5 xuống −1−1.
Cần 6e−6e− để khử ClO3−ClO3− thành Cl−Cl−.
Cân bằng oxi: Thêm 3H2O3H2O vào vế trái để cân bằng 3 nguyên tử oxi trong ClO3−ClO3−.
Cân bằng hydro: Thêm 6OH−6OH− vào vế phải để cân bằng 6 nguyên tử hydro từ 3H2O3H2O.
Tại sao thêm 6OH−6OH− vào Cl−Cl− mà không phải 3H2O3H2O?
Trong môi trường bazơ, khi thêm H2OH2O vào một vế, bạn cần thêm OH−OH− vào vế còn lại để cân bằng hydro và oxi.
Cụ thể:
Khi thêm 3H2O3H2O vào vế trái, bạn tạo ra 6 nguyên tử hydro và 3 nguyên tử oxi.
Để cân bằng hydro, bạn cần thêm 6OH−6OH− vào vế phải.
Nếu thêm 3H2O3H2O vào vế phải, bạn sẽ không thể cân bằng hydro và oxi một cách chính xác.
Cân bằng tổng thể
Nhân bán phản ứng 1 với 3 và bán phản ứng 2 với 1 để cân bằng số electron:
9I−→3I3−+6e−9I−→3I3−+6e−6e−+3H2O+ClO3−→Cl−+6OH−6e−+3H2O+ClO3−→Cl−+6OH−
Cộng hai bán phản ứng:
9I−+3H2O+ClO3−→3I3−+Cl−+6OH−9I−+3H2O+ClO3−→3I3−+Cl−+6OH−
Kết luận
Trong môi trường bazơ, khi cân bằng bán phản ứng, bạn cần thêm OH−OH− để cân bằng hydro và oxi.
Việc thêm 6OH−6OH− vào Cl−Cl− là do yêu cầu cân bằng hydro và oxi từ 3H2O3H2O đã thêm vào vế trái.
Phương pháp này đảm bảo cân bằng cả nguyên tử và điện tích trong phản ứng.