Метод полуреакций, или ионно-электронный метод.

Этот метод применим только для окислительно-восстановительных реакций, протекающих в растворах электролитов, то есть с участием ионов. При составлении уравнений необходимо учитывать среду, в которой протекает реакция.

Как показывает само название, этот метод основан на составлении ионных уравнений для процесса окисления и процесса восстановления с последующим суммированием их в общее уравнение. В качестве примера составим уравнение той же реакции, которую использовали при объяснении метода электронного баланса (см. пример 2). При пропускании сероводорода через подкисленный раствор перманганата калия малиновая окраска исчезает и раствор мутнеет. Опыт показывает, что помутнение раствора происходит в результате образования элементной серы, т. е. протекания процесса:

.

Эта схема уравнена по числу атомов. Для уравнивания по числу зарядов надо от левой части схемы отнять два электрона, после чего можно стрелку заменить на знак равенства:

.

Это первая полуреакция – процесс окисления восстановителя . Обесцвечивание раствора связано с переходом иона (он имеет малиновую окраску) в ион (практически бесцветный и лишь при большой концентрации имеет слабо-розовую окраску), что можно выразить схемой:

.

В кислом растворе кислород, входящий в состав иона , вместе с ионами водорода образует воду. Поэтому процесс перехода записываем так:

Чтобы стрелку заменить на знак равенства, надо уравнять и заряды. Поскольку исходные вещества имеют семь положительных зарядов (+7), а конечные – два положительных (+2), то для выполнения условия сохранения зарядов надо к левой части схемы прибавить пять электронов:

Это вторая полуреакция – процесс восстановления окислителя, т. е. перманганат-иона .

Для составления общего уравнения реакции надо уравнения полуреакций сложить, предварительно уравняв числа отданных и полученных электронов. Для этого по правилам наименьшего кратного определяют соответствующие множители, на которые умножают уравнения полуреакций. Сокращенно запись проводится так:

5

2

___________________________________________________________________________________________

И, сократив на , окончательно получим:

.

Записываем уравнение в молекулярной форме и подбираем коэффициенты перед формулами остальных веществ:

.

Таким образом, составление уравнений окислительно-восстановительных реакций с помощью метода полуреакций приводит к тому же результату, что и метод электронного баланса.

Сопоставим оба метода. Достоинство метода полуреакций по сравнению с методом электронного баланса в том, что в нем применяются не гипотетические ионы, а реально существующие. В самом деле, в растворе нет ионов , , , , а есть ионы , , , , . При методе полуреакций не нужно знать степень окисления атомов. Написание отдельных ионных уравнений полуреакций необходимо для понимания химических процессов в гальваническом элементе и при электролизе. При этом методе видна роль среды как активного участника всего процесса. Наконец, при использовании метода полуреакций не нужно знать все продукты реакции, они появляются в уравнении реакции при его выводе. Поэтому методу полуреакций следует отдать предпочтение и применять его при составлении уравнений всех окислительно-восстановительных реакций, протекающих в водных растворах.