Redoksreaktsiooniga tasakaalustamine-ioonvõrrand (0)

Redoksreaktsiooniga tasakaalustamine , ioonvõrrand 
Võtame näiteks ühe reaktsiooni, mis oli meil vaja ka keemia aluste protokollis teha. 
KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 => MnSO4 + Na2SO4 +  K2SO4  + H2O 
Leiame, millised ained muutuvad vesilahuses ioonideks. Just vesilahuses, kuna kogu reaktsioon  
toimub vesilahuses. 
K:MnO4 + Na2:SO3 + H2:SO4  => Mn:SO4 + Na2:SO4 + K2:SO4 + H2O 
See millised   soolad on lahuses ioonide kujul, saab näha lahustuvuse tabelist. Siit näeme, et Na2SO3, 
MnSO4,  Na2SO4 ja K2SO4 on kõik märgitud L ehk lahustuvad. KMnO4 pole küll siit tabelist näha aga 
kui mäletate siis me kasutasime seda ainet vesilahusena  praktikumis . Lisaks kui tabelit vaadata, siis 
näete, et tabelis on kõik K ja Na soolad lahustuvad. Üleüldiselt on väga vähe K ja Na sooli mis ei 
lahustu vees, seega võib vähemalt veel Keemia Aluste jooksul öelda , et kõik K ja Na soolad on 
vesilahustuvad . Lisaks kui on ligipääs internetile, saab alati guugeldada ja vaadata, kas aine on 
vesilahustuv või mitte. Vesi ei ole kunagi ioonidena. 
 
Nüüd vormistame selle reaktsiooni ioonkujule. Meid huvitab vaid see millised ioone meil on, mitte 
nende kogus. Tasakaalustamisega tegeleme pärast, kui  redoks reaktsioon on tehtud. 
Seepärast 
2-
tasub kirjutada näiteks Na2SO3  ioonkujul  Na+ +  SO3   , mitte 2 Na+ +  
SO 2-
3  . 
K+ + MnO -
2-
2-
2-
2-
2-
4  + Na+ + SO3  + H+ + SO4   => Mn2+ + SO4  + Na+ + SO4  + K+ + SO4  +H2O 
Kui mõni ioon on olemas mõlemal pool muutumata kujul (koostis pole muutunud, laeng pole 
muutunud), siis see tähendab seda, et see aine ei osale ioonkujul reaktsioonil ja need saab 
välja taandada. 
K+ + MnO -
2-
2-
2-
2-
2-
4  + Na+ + SO3  + H+ + SO4   => Mn2+ + SO4  + Na+ + SO4  + K+ + SO4  +H2O 
Värvidega märkisin ära  ioonid , mis on nii lähteainetes ( vasakul) kui ka  saadustes (paremal) 
samal kujul ja seega ei osale ioonkujul reaktsioonis. Need saab välja taandada. Kui tekib 
küsimus et miks ma värvisin vasakul roheliseks ühe SO 2- 
4
 iooni ning paremal justkui kaks, 
siis tuletan meelde selle lehe alguses mainitut. Oluline on see milliseid ioone leidub, mitte 
nende kogus. Meil nende koguseid pole veel võimalik teada kuna pole reaktsioonivõrrandit 
tasakaalustanud.  
MnO -
2-
2-
4  + SO3  + H+=> Mn2+ + SO4  + H2O 
Ühe SO 2- 
2- 
2- 
4
iooni jätsin koos teistega   taandamata , kuna SO3  muutub SO4  iooniks ja seega 
osaleb ioonkujul reaktsioonis. 
Nüüd aeg  redoksreaktsioon teha. Selleks leiame ained, mille oksüdatsiooniaste (edaspidi OA) 
reaktsiooni käigus muutub. Võtame siis kõik reaktsioonivõrrandis olevad ained läbi. 
Kõigepealt  leiame nende elementide OA, mis on alati samad. (OA-d käivad tavaliselt  rooma  
numbritega. Meile  vist  pole seda  niimoodi  õpetatud, aga see hea tava.) Nagu vesinik (H) on 
alati + I, hapnik (O) on(praeguse kursuse jooksul) –II. Lisaks veel A-rühma metallidel on see 
võrdne rühma numbriga perioodilisuse tabelis (rühmad on perioodilisus  tabelis vertkaalselt, 
perioodid horisontaalselt ).  
 
Nüüd saame leida ülejäänud elementide OA-d. Et lihtsam oleks leiame palju on elemendi OA 
ioonis kokku. Näiteks kui on molekulis 4 hapniku aatomit ja hapniku OA on –II, siis kokku 
on -8. 
 
Nüüd leiame ka teised OA-d. 
 
Kui oleks näiteks mõni indeksiga  element millel OA-d otsime , siis tuleks kogu elemendi OA 
lihtsalt indeksiga läbi jagada.  
Siit siis näeme, et OA muutub kahel elemendil : Mn +VII muutub Mn +II ning S +IV muutub 
S +VI . Nendega sooritamegi siis redoksreaktsiooni. OA langeb kui elektrone lahutatakse ja 
OA tõuseb kui elektrone liidetakse.  
 
 
Liikuvate elektronide arv reaktsioonis peab olema võrdne. Need tuleb läbi korrutada 
üksteisega, kui üleminevate elektronide (e- tähiseks) arv ei klapi.  
Need arvud millega elektronide ülekande läbi korrutasime, saame nüüd ära kasutada 
reaktsioonivõrrandi tasakaalustamisel. Ehk siis meil osalebki reaktsioonis kokku 2 aatomit 
mangaani (Mn) OA-ga +VII ja 5 aatomit väävlit (S) OA-ga +IV. Juhin veel tähelepanu, et 
osalevad just nende OA-ga elemendid, mis redoksreaktsioonis olid, sest algses 
reaktsioonivõrrandis oli ka väävlit OA-ga + VI. 
 
Kandsime reaktsioonivõrrandisse need kordajad, mille  saime  redoksreaktsioonist, ehk siis 2 
aatomit Mn-i ja 5 aatomit S-t (ainult OA +IV ga, mitte +VI ga).  
Nende kaudu saime nüüd ka lähteainetes oleva kaaliumi (K) ja naatriumi (Na) koguse. Ehk 
siis nii lähteainetes kui ka saadustes 2 K ja 10 Na aatomit. 
 
 
Tänu Na ja K koguste lisamisele saadustesse saime nüüd ka kogu saadustes oleva väävli (S) 
koguse – 8 S aatomit . Küll aga on juba 5 S aatomit lähteainetes olemas, seega on vaid 3S 
aatomit vaja kusagile panna.  
 
Nüüd on meil veel vaja vesi tasakaalu saada. Õks variant oleks hapniku (O) aatomid ühel ja 
teisel pool kokku lugeda, aga kuna neid on paarkümmend aatomit, siis võtame pigem vesiniku 
(H) aatomid, mida esineb lähteainetes vaid väävelhappes (H2SO4). H2SO4 –ja kordaja on meil 
teada (3) ja kanname selle koguse ainsale vesinikusisaldusega molekulile saadustes –  veele  
(H2O). 
 
Kui nüüd tahta igaks juhuks üle kontrollida see reaktsiooni tasakaalustamine, siis tasub vaid 
kõik aatomid üle lugeda. See ei ole vajalik, aga see on kindlaim meetod isiklikuks kontrolliks, 
kas tasakaalustamine õnnestus. 
Element 
Kogus lähteainetes 
Kogus saadustes 
Kaalium (K) 
2 
2 
Naatrium  (Na) 
10 
10 
Mangaan (Mn) 
2 
2 
Väävel (S) 
8 
8 
Hapnik (O) 
27 
27 
Vesinik (H) 
6 
6 
 
Nüüd saame tasakaalustada ka ioonvõrrandi: 
2 MnO -
2-
2-
4  + 5 SO3  + 3 H+=> 2 Mn2+ + 5 SO4  + 3 H2O