Équations demi-réactions

Écris les demi-équations pour la réaction de déplacement entre les ions brome et iodure. L'équation non équilibrée est donnée ci-dessous :

\(Br_2+I^-\rightarrow I_2+Br^- \)

Choisissons d'abord un réactif. Commençons par le brome. Le brome (_Br2) réagit pour former des ions bromure (^Br-) :

\(Br_2\rightarrow Br^- \)

Cette équation n'est pas équilibrée. Il y a deux Br à gauche, mais un seul à droite. Pour l'équilibrer, nous devons doubler le nombre d'ions bromure :

\(Br_2\rightarrow 2Br^- \)

\(Br_2+2e^-\rightarrow 2Br^- \)

Les deux côtés ont maintenant le même nombre de chaque élément et la même charge. La demi-équation est équilibrée. Mais nous n'avons pas terminé. Nous devons maintenant écrire une deuxième demi-équation pour l'iode.

Dans cette réaction, les ions iodure réagissent pour former de l'iode :

\(I^-\rightarrow I_2\)

En équilibrant l'équation en fonction de I, on obtient ce qui suit :

\(2I^-\rightarrow I_2\)

Cette fois, la charge du côté gauche de l'équation est 2(-1) = -2, et la charge du côté droit est +0. Cela signifie que nous devons ajouter deux électrons négatifs au côté droit :

\(2I^-\rightarrow I_2+2e^- \)

Une fois de plus, cette équation est maintenant équilibrée en termes d'éléments et de charges. Tes deux demi-équations sont complètes.

Écris les demi-équations de la réaction entre les ions manganate(VII) et les ions fer(II) pour former des ions manganèse(II) et des ions fer(III). L'équation non équilibrée est donnée ci-dessous :

\(MnO_4^- + Fe^{2+} + H^+ \rightarrow Mn^{2+} + Fe^{3+} + H_2O\)

Pour équilibrer les charges, nous devons ajouter un électron au côté droit de l'équation :

\N- (Fe^{2+} \N- Fe^{3+} + e^-\N)

Les deux éléments et les deux charges sont équilibrés ; voilà notre première demi-équation terminée. Nous allons maintenant examiner l'ion manganate. Voici notre équation de départ :

\(MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+}\)

Il y a le même nombre de Mn de chaque côté de l'équation, nous n'avons donc pas besoin de nous en préoccuper. Cependant, il y a quatre oxygènes (O) dans le côté gauche, mais aucun dans le côté droit. Nous devons équilibrer l'équation en ajoutant plus de O au côté droit. Rappelle-toi que les seules substances que nous pouvons ajouter aux demi-équations sont l'eau (_H2O), les ions hydrogène (^H+) et les électrons (^e-). Donc, pour ajouter plus d'oxygène au côté droit, nous devons inclure un peu de_H2O. Nous avons besoin de 4 O, donc nous ajoutons 4_H2O:

\(MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O\)

Nous rencontrons maintenant un autre problème : il y a 8 hydrogènes (H) sur le côté droit de l'équation, mais aucun sur le côté gauche. Heureusement pour nous, les ions hydrogène (^H+) sont l'une des espèces que nous sommes autorisés à ajouter aux demi-équations. Par conséquent, nous ajoutons 8 ^H+ au côté gauche :

\(MnO_4^- + 8H^+\rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O\)

Nous avons presque terminé. Cependant, les charges ne sont pas équilibrées : Il y a une charge globale de +7 sur le côté gauche, mais seulement +2 sur le côté droit. Pour que les charges soient égales, nous ajoutons 5 électrons négatifs au côté gauche :

\(MnO_4^- + 8H^+ + 5e^-\rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O\)

Vérifie une dernière fois l'équation pour t'assurer que le nombre de moles de chaque élément et la charge globale sont équilibrés de chaque côté de l'équation. Dans ce cas, tout semble parfait. Bravo, nous avons écrit nos deux demi-équations.

Combine les deux demi-équations suivantes pour créer une équation d'oxydoréduction globale :

\N(Fe^{2+} \NFe^{3+} + e^-\N)

\N- (MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \N- Mn^{2+} + 4H_2O\N)

Jette un coup d'œil aux deux demi-équations. La première n'a qu'un électron sur le côté droit, tandis que la seconde en a cinq sur le côté gauche. Nous devons multiplier chacune des demi-équations par une constante afin qu'elles comportent toutes deux le même nombre d'électrons. La façon la plus simple d'y parvenir est de multiplier la première équation par 5. De cette façon, les deux équations comporteront cinq électrons :

\(5Fe^{2+} \rightarrow 5Fe^{3+} + 5e^-\)

Nous allons maintenant additionner les deux réactions pour former une équation d'oxydoréduction globale. Ajoute tous les réactifs des deux demi-équations au côté gauche de cette nouvelle équation d'oxydoréduction, et ajoute tous les produits à droite :

\(5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow 5Fe^{3+} + 5e^-+ Mn^{2+} + 4H_2O\)

Tu verras que les électrons s'annulent. Nous pouvons les supprimer, ce qui nous donne notre réponse finale :

\(5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ +\cancel {5e^-}\rightarrow 5Fe^{3+} + \cancel {5e^-}+ Mn^{2+} + 4H_2O\)

\(5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ \crightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O\)