산화-환원 반응 완성하기: Fe(OH)2 + O2 → Fe(OH)3 (염기성 용액)

산화-환원 반응 완성하기: Fe(OH)2 + O2 → Fe(OH)3 (염기성 용액)

Redox Balance: Fe(OH)2 + O2 → Fe(OH)3

(Balance the Redox reaction in basic solution)

 

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Fe(OH)2(s) + O2(g) → Fe(OH)3(s)

 

Fe(OH)2에서 Fe의 산화수 = +2

Fe(OH)3에서 Fe의 산화수 = +3

⇨ Fe는 전자 1개를 잃고 산화됨.

 

O2에서 O의 산화수 = 0

생성물에 증가된 OH^-에서 O의 산화수 = -2

⇨ O는 전자 2개를 얻고 환원됨.

 

Fe in Fe(OH)2 = +2 and becomes +3 in Fe(OH)3, lost 1e^-, oxidized.

O in O2 = 0 and becomes -2 in OH^-, gained 2e^-, reduced.

 

 

[참고] 아래 설명은 참고만하시고,

보다 최적화된 다음 링크 글을 바로 읽어보세요.

( 더 간단한 설명 http://ywpop.tistory.com/10361 )

 

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[염기성 용액에서 산화-환원 반응 균형 맞추기 순서]

( 위↑ 링크를 클릭하면, 개선된 방법에 대한 설명이 나옵니다. )

 

(1) 각 반쪽반응식으로 나눈다.

(2) 각 반쪽반응식에서 반응물/생성물 양쪽의 원자수를 맞춘다. 순서는

  ① 산소와 수소를 제외한 나머지 원자수부터 먼저 맞춘다.

  ② 물(H2O)을 이용, 산소 원자수를 맞춘다.

  ③ 양성자(H^+)를 이용, 수소 원자수를 맞춘다.

(3) 각 반쪽반응식에서 내놓은(산화)/받은(환원) 전자수를 맞춘다.

(4-1) H^+를 중화시킬 수 있는 OH^- 첨가(∵ 염기성 용액)

(4-2) H^+ + OH^- → H2O

(4-3) H2O 소거(정리)

(5) 산화 반쪽반응식의 전자수와 환원 반쪽반응식의 전자수가 같도록, 적당한 계수를 곱한다. 즉,

(산화된 물질이 내놓은 전자수 = 환원된 물질이 받은 전자수)

(6) 각 반쪽반응식을 더한다.

 

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(6) 각 반쪽반응식을 더한다.

Combine the last two half-reactions and eliminate common species.

 

 

4Fe^2+ + O2 + 2H2O → 4Fe^3+ + 4OH^-

 

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대학 교재 답지에는 다음과 같이 나옵니다.
(1) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3

 

위 분자 반응식은 아래와 같이 이온 반응식으로 나타낼 수 있습니다.
(2) 4Fe^2+ + 8OH^- + 2H2O + O2 → 4Fe^3+ + 12OH^-

 

그리고 양쪽에 모두 존재하는 OH^- 이온을 정리하면, 다음과 같습니다.
(3) 4Fe^2+ + 2H2O + O2 → 4Fe^3+ + 4OH^-

 

따라서 (1) = (3) 입니다.

 

 

산화-환원 반응 완성하기_Fe(OH)2_O2_Fe(OH)3.hwp