Расстановка коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций (ОВР) часто вызывает затруднения у учащихся. Однако при соблюдении последовательности действий этот процесс можно сделать понятным. В этой статье мы подробно разберем алгоритм расстановки коэффициентов методом электронного баланса - одним из самых эффективных методов.
Основные понятия ОВР
Прежде чем приступать к расстановке коэффициентов, необходимо понимать суть окислительно-восстановительных реакций.
- ОВР - это реакции, в ходе которых изменяются степени окисления элементов за счет перехода электронов от восстановителя к окислителю.
- Окисление - процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, при котором степень окисления элемента повышается.
- Восстановление - процесс присоединения электронов, при котором степень окисления элемента понижается.
Рассмотрим пример простой ОВР:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Здесь цинк отдает 2 электрона и окисляется с 0 до +2, а водород принимает электроны и восстанавливается с +1 до 0. При расстановке коэффициентов в ОВР действует правило: число отданных электронов должно равняться числу принятых. Это позволяет соблюсти закон сохранения заряда и массы веществ.
Пошаговая инструкция расстановки коэффициентов методом электронного баланса
Рассмотрим подробный алгоритм расстановки коэффициентов в ОВР методом электронного баланса:
- Записываем исходное уравнение реакции с формулами веществ.
- Определяем степени окисления всех элементов в реагентах и продуктах.
- Выделяем элементы, меняющие степень окисления в ходе реакции.
- Записываем отдельно схемы окисления и восстановления этих элементов с указанием числа отданных/принятых электронов.
- По схемам определяем окислитель и восстановитель.
- Находим наименьшее общее кратное (НОК) чисел электронов.
- Делим НОК на числа электронов, чтобы получить коэффициенты.
- Подставляем коэффициенты в исходное уравнение.
- Уравниваем число атомов с обеих сторон уравнения.
- Проверяем правильность по числу атомов кислорода.
Рассмотрим применение этого алгоритма на конкретном примере:
KMnO 4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O
- Степени окисления: Mn +7, Cl -1, O -2, H +1.
- Mn меняет степень окисления с +7 до +2, Cl с -1 до 0.
- MnO 4- + 5e → Mn2+ (восстановление)
2Cl- - 2e → Cl2 (окисление) - НОК = 10
- Коэффициенты: 5 и 2
- 5KMnO 4 + 2HCl → 5MnCl2 + 2Cl2 + 5KCl + H2O
- Проверка: O - 24 и 24
Как видно из примера, следуя алгоритму, можно правильно расставить коэффициенты в уравнении ОВР.

Разбор сложных примеров расстановки коэффициентов
Давайте разберем несколько более сложных примеров расстановки коэффициентов в ОВР методом электронного баланса.
Пример 1. ОВР с тремя элементами, меняющими степень окисления
H2S + HNO 3 → H2SO4 + NO + H2O
Здесь степени окисления меняют серу (с -2 до +6), азот (+5 на +2) и водород (+1 на 0).
Составим схемы полуреакций:
- S−2 – 2e → S+6 (окисление)
- N+5 + 3e → N+2 (восстановление)
- 2H+1 – 2e → 2H0 (восстановление)
НОК = 6. Коэффициенты: 3, 2, 1.
Итоговое уравнение:
3H2S + 2HNO 3 → 3H2SO4 + 2NO + H2O

Пример 2. ОВР с органическим веществом
KMnO 4 + C2H5OH → MnCO3 + CO2 + H2O
Степени окисления: Mn (+7 на +2), C (0 на +4), O (-2), H (+1 на 0).
Схемы полуреакций:
- MnO 4− + 5e → Mn2+
- C2H5OH - 12e → 2CO2
- 6H+ - 6e → 6H0
НОК = 60. Коэффициенты: 12, 5, 10.
Уравнение:
12KMnO 4 + 5C2H5OH → 12MnCO3 + 10CO2 + 12H2O
Полезные советы по расстановке коэффициентов
Чтобы научиться быстро и правильно расставлять коэффициенты в ОВР, можно воспользоваться следующими советами:
- Запомнить типичные степени окисления элементов.
- Использовать памятки и схемы алгоритма расстановки.
- Тренироваться на простых примерах, постепенно усложняя задачи.
- Контролировать каждый шаг расстановки по списку.
- Проверять ответ, подсчитывая атомы кислорода.
Со временем и практикой навык расстановки коэффициентов будет доведен до автоматизма. Главное - не бояться сложных задач и разбирать ошибки.
Ответы на частые вопросы
Рассмотрим ответы на наиболее частые вопросы о расстановке коэффициентов методом электронного баланса:
- Почему нельзя пропускать проверку по кислороду?
- Когда нужно использовать другие методы расстановки?
- Можно ли обойтись без знания степеней окисления элементов?
- Что делать, если получаются дробные коэффициенты?
- Сколько времени нужно для освоения метода?
Подробные ответы на эти вопросы помогут разобраться в нюансах и трудностях расстановки коэффициентов в ОВР.
Почему нельзя пропускать проверку по кислороду?
Проверка правильности расстановки коэффициентов по числу атомов кислорода - один из важнейших этапов. Это связано с тем, что:
- Кислород часто входит в состав ОВР.
- У кислорода постоянная степень окисления (-2).
- Кислород не влияет на ОВР, поэтому его атомы должны быть сбалансированы.
Поэтому пропуск проверки по О обычно приводит к ошибке в уравнении. Этот этап обязателен.
Когда нужно использовать другие методы расстановки?
В большинстве случаев метод электронного баланса - лучший выбор. Но иногда проще воспользоваться:
- Методом полуреакций - если ОВР протекает в водных растворах.
- Методом единственной степени окисления - если окислитель и восстановитель однотипные соединения.
- Методом подбора - если не получается расставить коэффициенты другими методами.
Но в любом случае нужно понимать принципы электронного баланса.
Можно ли обойтись без знания степеней окисления элементов?
Знание степеней окисления - обязательное условие для расстановки коэффициентов в ОВР. Без этого:
- Невозможно определить окислитель и восстановитель.
- Нельзя записать схемы окисления и восстановления.
- Нет возможности рассчитать количество электронов.
Поэтому необходимо выучить типичные степени окисления или пользоваться справочником.
Закрепление материала
Чтобы навсегда запомнить алгоритм расстановки коэффициентов в ОВР методом электронного баланса, рекомендуется:
- Заучить последовательность действий.
- Повторять на примерах разной сложности.
- Анализировать типичные ошибки.
- Использовать метод на практике.
- Обсуждать с другими.
Главное - практика. Чем больше задач решить самостоятельно, тем лучше будет освоен метод расстановки коэффициентов в ОВР.