书写电极反应或总反应时,书写的原则是:
按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,依据氧化还原反应的规律正确判断出两极的反应物,然后结合电解质溶液所能提供的离子,结合质量守恒、电荷守恒配平各电极反应,两电极反应相加则得总反应.
结合具体情况,可以概括为以下两种情况:
1、根据两个电极反应,写出总反应,使两个电极反应得失电子数相等后,将两式相加,合并同类项.
2、根据总反应,写电极反应,一般分四个步骤:
(1)列物质,标得失;
(2)选离子,配电荷;
(3)配个数,巧用水;
(4)两式加,验总式.
以三种物质在酸碱溶液中正负极电极反应式属于气体燃料电池,书写时先写出三种物质燃烧的化学方程式,然后再看生成的物质能否与电解质溶液反应,如果能反应,再写出与电解质反应的化学方程式,最后把两个反应相加即可得总反应.
酸的你会写,这里我就不给你分析,下面我们分析一下在碱性溶液中的反应.
第一步写出燃烧的化学方程式:2C3H6+9O2=6CO2+6H2O,(1)
第二步,在碱性溶液中,生成的二氧化碳立即与碱溶液反应,反应的离子方程式为:
2OH^- + CO2 = CO3^2- + H2O(2)
因为反应生成的二氧化碳完全与碱溶液反应,所以将(2)扩大6倍,再与(1)相加即:
(1)+(2)*6得总反应:2C3H6+9O2+12OH^-=6CO3^2- +12H2O
C3H6中碳元素的化合价为-2价,CO3^2-中碳元素的化合价为+4价,
2molC2H6生成6molCO3^2-,失去电子的物质的量6*(-2-4)e^-=-36e^-,
反应后由于生成6molCO3^2-,所以带12mo单位的负电荷,所以反应前也需带12mo单位的负电荷
因此OH^-应加计量数48,根据原子守恒即可配平.
负极:2C3H6-36e^- +48OH^-=6CO3^2- +30H2O
正极:9O2+18H2O+36e-=36OH^-
同理:C2H6O
C2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O(1)
2OH^- + CO2 = CO3^2- + H2O(2)
(1)+(2)*2得总的反应:
C2H5OH + 3O2+ 4OH^- = 2CO3^2 - + 5H2O
负极:C2H5OH -12e^- +16OH^-=2CO3^2- +11H2O
正极:3O2+6H2O+12e-=12OH^-
C6H12O6
C6H12O6+ 6O2=6CO2 + 6H2O(1)
2OH^- + CO2 = CO3^2- + H2O(2)
(1)+(2)*6得总的反应:
C6H12O6+ 6O2+12OH^- =6CO2 + 12H2O
负极:C6H12O6-24e^- +36OH^- =6CO3^2-+ 24H2O
正极:6O2+12H2O+24e^-=24OH^-