redox balance. C2H5OH + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3COOH + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
산화-환원 반응 균형 맞추기. C2H5OH + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3COOH + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
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▶ 산화-환원 반응 균형 맞추기 설명 (산성 조건)
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반응 전/후, H2SO4, K2SO4, H2O에서 산화수가 변한 원자는 없음.
C2H5OH에서 C의 산화수 = -2
2(C) + 6(+1) + (-2) = 0
CH3COOH에서 C의 산화수 = 0
2(C) + 4(+1) + 2(-2) = 0
---> C의 산화수는 -2에서 0으로 2 증가 (산화됨)
K2Cr2O7에서 Cr의 산화수 = +6
2(+1) + 2(Cr) + 7(-2) = 0
Cr2(SO4)3에서 Cr의 산화수 = +3
2(Cr) + 3(-2) = 0
---> Cr의 산화수는 +6에서 +3으로 3 감소 (환원됨)
1. 반쪽 반응식
산화: 2C^2- → 2C^0
환원: 2Cr^6+ → 2Cr^3+
2. (질량 균형 맞음) 전하 균형 맞추기
산화: 2C^2- → 2C^0 + 2e^-
환원: 2Cr^6+ + 3e^- → 2Cr^3+
3. 주고받은(이동한) 전자 수 같도록
산화: 2C^2- → 2C^0 + 2e^- (×3)
환원: 2Cr^6+ + 3e^- → 2Cr^3+ (×2)
산화: 6C^2- → 6C^0 + 6e^-
환원: 4Cr^6+ + 6e^- → 4Cr^3+
4-1. 반쪽 반응식 더하기
6C^2- + 4Cr^6+ → 6C^0 + 4Cr^3+
(4 mol Cr이 환원될 때, 6 mol 전자 이동)
3C^2- + 2Cr^6+ → 3C^0 + 2Cr^3+
(2 mol Cr이 환원될 때, 3 mol 전자 이동)
원자를 포함하고 있는 화합물로 나타내면,
3C2H5OH + 2K2Cr2O7 → 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3
(1 mol K2Cr2O7에 2 mol Cr이 있으므로,
1 mol K2Cr2O7이 환원될 때, 3 mol 전자 이동)
4-2. 빠져있는 물질 추가
3C2H5OH + 2K2Cr2O7 + (?)H2SO4 → 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + (?)K2SO4 + (?)H2O
K의 균형을 맞추면,
3C2H5OH + 2K2Cr2O7 + (?)H2SO4 → 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + (?)H2O
SO4의 균형을 맞추면,
3C2H5OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + (?)H2O
H의 균형을 맞추면,
3C2H5OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O
반응 전/후 H, O 원자의 개수만 체크하면,
H = 34개, O = 49개로 균형이 맞다.
균형 맞춘 산화-환원 반응식 완성. 끝.
3C2H5OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O
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