а) Fe(OH)2 + O2 + H2O → Fe(OH)3;
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Fe+2(OH)2 + O20 + H2O → Fe+3(O-2H)3
Fe+2 -1e → Fe+3 |1|4|4 ― процесс окисления
O20 +4e → 2O-2 |4| |1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и выписываем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы железа и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 1 и 4. Это число 4, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 1 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов кремния и водорода. Множители 4 и 1 являются искомыми коэффициентами. Поскольку железо изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 4 перед формулой двух соединений железа (Fe(OH)2, Fe(OH)3). Поскольку элемент кислород изменил степень окисления не полностью, поэтому ставим коэффициент 1, который обычно не пишем, только перед перед формулой кислорода:
4Fe(OH)2 + O2 + H2O → 4Fe(OH)3
Уравниваем остальные соединения. Получим уравнение:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
В приведённой реакции гидроксид железа (III) (за счёт атомов железа в степени окисления +2) — восстановитель, кислород — окислитель.
б) Fe + Br2 → FeBr3;
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Fe0 + Br20 → Fe+3Br3-1
Восстановитель Fe0 - 3e → Fe+3 |3|6|2 — процесс окисления
Окислитель Br20 +2e → 2Br-1 |2| |3 — процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и выписываем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы железа и брома. Находим наименьшее общее кратное для чисел 3 и 2. Это число 6, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 3 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов натрия и серы. Множители 2 и 3 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы железа в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2 перед формулой двух соединений железа (Fe2, FeBr3), а поскольку различным является индекс элемента брома― ставим коэффициент 3, перед формулой брома:
2Fe + 3Br2 = 2FeBr3
в) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O.
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Fe+2SO4 + KMn+7O4 + H2SO4 → Fe2+3(SO4)3 + K2SO4 + Mn+2SO4 + H2O
Fe+2 - 1e → Fe+3 |1|10|10 ― процесс окисления
Mn+7 + 5e → Mn+2 |5| |2 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и выписываем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы железа и марганца. Находим наименьшее общее кратное для чисел 1 и 5. Это число 10, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 1 и 5, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов железа и марганца. Множители 10 и 2 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы марганца в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2 перед формулой двух соединений марганца (KMnO4, MnSO4), а поскольку различным является индекс элемента железа ― ставим коэффициент 10, поскольку относится к одному атому железа, перед формулой сульфата железа FeSO4:
10FeSO4 + 2KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + H2O
Уравниваем остальные соединения. Получим уравнение:
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
В приведённой реакции сульфат железа (II) (за счёт атомов железа в степени окисления +2) — восстановитель, перманганат калия (за счёт атомов марганца в степени окисления +7) — окислитель.