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일반화학/[20장] 전기화학

산화-환원 반응 균형 맞추기. 산성 용액에서

by 영원파란 2015. 11. 16.
반응형

산화-환원 반응 균형 맞추기. 산성 용액에서

balancing redox reactions in acidic solution

by the ion-electron method (이온-전자법)

( also called the half-reaction method )

 

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[1] 반쪽 반응 나누기

( separate into half-reactions )

 

반응 전/후 물질의 산화수를 비교하여,

산화 반쪽 반응과 환원 반쪽 반응으로 나눈다.

( 참고: 산화수 구하는 규칙 https://ywpop.tistory.com/2719 )

 

 

 

[] 미완성(균형이 안 맞춰진) 산화-환원 반응식에서,

산화된 물질과 환원된 물질을 파악할 때,

즉, 산화 반쪽 반응과 환원 반쪽 반응으로 나눌 때,

반응물 또는 생성물이 3개 이상이고, 그래서,

어떤 것이 산화 또는 환원된 것인지를 결정할 수 없을 경우에는,

즉, 어떤 것을 산화 반쪽 반응 또는 환원 반쪽 반응에 넣어야 할지

모를 경우에는,

H^+와 OH^-는 각각 산 또는 염기 촉매를 나타내고,

H2O는 질량 균형을 맞추기 위해 사용된 것일 수도 있기 때문에,

H^+, OH^-, H2O는 제외시킨다.

( 참고: 구경꾼 이온까지 제거 https://ywpop.tistory.com/16701 )

 

 

 

[2] 질량 균형 맞추기

( balance mass )

 

각 반쪽 반응의 원자 수를 맞춘다.

맞추는 순서는 다음과 같다.

① 산소와 수소를 제외한 나머지 원자 수부터 맞춘다.

( balance all the elements except hydrogen and oxygen )

 

② 물(H2O)을 이용, 산소 원자 수를 맞춘다.

( balance oxygen using H2O )

 

③ 양성자(H^+)를 이용, 수소 원자 수를 맞춘다.

( balance hydrogen using H^+ )

 

 

예) Cr2O7^2- → Cr^3+

 

 

 

 

[3] 전자(e^-)를 더해서, 전하 균형 맞추기

( balance charge by adding electron(s) )

 

전자(e^-)를 사용하여, 각 반쪽 반응의 전하 균형을 맞춘다.

산화 반쪽 반응은 생성물 쪽에, 환원 반쪽 반응은 반응물 쪽에 전자 추가.

 

 

 

 

[4] 주고받은(이동한) 전자 수 같도록

( electrons lost = electrons gained )

 

산화된 물질이 내놓은 전자 수 = 환원된 물질이 받은 전자 수

산화 반쪽 반응의 전자 수와 환원 반쪽 반응의 전자 수가 같도록,

적당한 계수를 곱한다.

( If necessary, multiply one or both balanced half-reactions

by an integer to equalize the number of electrons

transferred in the two half-reactions. )

 

 

 

[5] 반쪽 반응 더하기. 끝.

( add half-reactions )

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6321 ] 염기성 용액에서 균형 맞추기

 

 

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1. 반응 전/후 물질의 산화수를 비교하여,

산화 반쪽 반응과 환원 반쪽 반응으로 나눈다.

 

 

2. 각 반쪽 반응의 원자 수를 맞춘다. (질량 균형 맞추기)

맞추는 순서는 다음과 같다.

① 산소와 수소를 제외한 나머지 원자 수부터 맞춘다.

( O, H 외 나머지는 산화수가 같은 물질을 추가하여 균형을 맞춘다. )

② 물(H2O)을 이용, 산소 원자 수를 맞춘다.

③ 양성자(H^+)를 이용, 수소 원자 수를 맞춘다.

 

 

3. 전자(e^-)를 더해서,

각 반쪽 반응의 전하 균형을 맞춘다. (전하 균형 맞추기)

 

 

4. 산화 반쪽 반응의 전자수와 환원 반쪽 반응의 전자수가 같도록,

적당한 계수를 곱한다. 즉,

산화된 물질이 내놓은 전자수 = 환원된 물질이 받은 전자수

 

 

5. 각 반쪽 반응을 더한다. 완성.

 

 

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Steps in the half-reaction method for balancing equations

for redox reactions occurring in acidic solution

 

 

1. Write separate equations

for the oxidation and reduction half-reactions.

 

 

2. For each half-reaction:

a) Balance all the elements except hydrogen and oxygen.

b) Balance oxygen using H2O.

c) Balance hydrogen using H^+.

d) Balance the charge using electrons.

 

 

3. If necessary, multiply one or both balanced half-reactions

by an integer to equalize the number of electrons

transferred in the two half-reactions.

 

 

4. Add the half-reactions and cancel identical species.

 

 

5. Check that all the elements and charges are balanced.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/search/redox%20balance ]

 

 

 

[키워드] 산화-환원 반응 균형 맞추기, balancing redox reactions

 

 

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