РУҚА
Задания № 8, 17 · ЕГЭ

Коэффициенты окислительно-восстановительной реакции

Алгоритмы расстановки коэффициентов методом электронного баланса и методом полуреакций
6 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях (ОВР) подбирают так, чтобы одновременно сохранялись число атомов каждого элемента и общий заряд. В школьных задачах используют два связанных алгоритма: метод электронного баланса и метод полуреакций.

Основные понятия и общий принцип

В ОВР одни частицы отдают электроны, а другие принимают их. Электронный баланс помогает сравнить число отданных и принятых электронов по изменениям степеней окисления. Полуреакции окисления и восстановления показывают эти процессы отдельно и особенно удобны для реакций в растворах.

D
Определение

Окисление — отдача электронов, сопровождающаяся повышением степени окисления. Восстановление — принятие электронов, сопровождающееся понижением степени окисления. Вещество, которое принимает электроны, является окислителем; вещество, которое отдаёт электроны, — восстановителем.

T
Правило электронного баланса

В любой ОВР общее число электронов, отданных восстановителем, равно общему числу электронов, принятых окислителем. Коэффициенты перед веществами подбирают так, чтобы это равенство выполнялось.

\[N_{\text{отданных e}^-}=N_{\text{принятых e}^-}\]

Сначала расставляют коэффициенты у частиц, в которых меняются степени окисления. Затем уравнивают остальные элементы, а кислород и водород — в последнюю очередь. После этого проверяют число атомов и, если реакция записана в ионном виде, общий заряд.

Метод электронного баланса

Метод применяют чаще всего к молекулярным уравнениям. Он состоит из последовательных действий.

  1. Запишите формулы исходных веществ и продуктов, не изменяя их индексы.
  2. Определите степени окисления элементов до и после реакции.
  3. Найдите элементы, степени окисления которых изменились.
  4. Запишите, сколько электронов отдаётся и принимается одной частицей.
  5. Умножьте процессы на такие числа, чтобы число отданных и принятых электронов совпало.
  6. Перенесите найденные множители в коэффициенты перед соответствующими веществами.
  7. Уравняйте остальные элементы и сократите коэффициенты, если у них есть общий делитель.
  8. Проверьте атомы каждого элемента, а для ионного уравнения — ещё и общий заряд.
Как не перепутать знак

Повышение степени окисления записывают как отдачу электронов: \(\mathrm{Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{2+}}\). Понижение — как принятие: \(\mathrm{Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-}\). Число электронов ставят так, чтобы заряд частицы изменился правильно.

1
В реакции алюминий превращается в ион алюминия(III), поэтому каждый атом алюминия отдаёт три электрона.
\(\displaystyle \mathrm{Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{3+}}\)
2
Ионы меди(II) превращаются в медь, поэтому каждый ион меди принимает два электрона.
\(\displaystyle \mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu^0}\)
3
Наименьшее общее число электронов для 3 и 2 равно 6: процесс с алюминием берём дважды, процесс с медью — трижды.
\(\displaystyle 2\cdot 3e^-=3\cdot 2e^-=6e^-\)
4
Коэффициенты перед алюминием и сульфатом меди равны 2 и 3. Остаток уравниваем по сульфатным группам.
\(\displaystyle \mathrm{2Al + 3CuSO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3Cu}\)
5
Проверяем атомы: Al — 2 и 2, Cu — 3 и 3, S — 3 и 3, O — 12 и 12.
\(\displaystyle \boxed{\mathrm{2Al + 3CuSO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3Cu}}\)
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3CuАлюминий — восстановитель, ионы меди(II) — окислитель.
№
Разобранный пример

В реакции \(\mathrm{KMnO_4 + HCl \rightarrow KCl + MnCl_2 + Cl_2 + H_2O}\) марганец понижается с \(+7\) до \(+2\), а хлор из хлороводородной кислоты повышает степень окисления с \(-1\) до \(0\). Поэтому перманганат — окислитель, а хлорид-ионы — восстановитель. Электронный баланс даёт 5 принятых и 2 отданных электрона; минимальное общее число — 10. После подбора остальных коэффициентов получается: \(\mathrm{2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2 + 8H_2O}\).

Микропроверка

Какой коэффициент перед \(\mathrm{FeCl_2}\) нужен в уравнении \(\mathrm{Cl_2 + FeCl_2 \rightarrow FeCl_3}\)?

Метод полуреакций

Метод полуреакций применяют главным образом к ионным уравнениям в растворах. Реакцию разделяют на две части: окисление и восстановление. Затем в каждой части уравнивают атомы и заряд. Выбор действий зависит от среды: для кислого раствора используйте страницу ОВР в кислой среде, для щелочного — ОВР в щелочной среде, для нейтрального — ОВР в нейтральной среде.

  1. Запишите две ионные полуреакции: одну для отдачи электронов, другую для их принятия.
  2. Уравняйте элементы, кроме H и O.
  3. В кислой среде добавьте \(\mathrm{H_2O}\) для кислорода, а затем \(\mathrm{H^+}\) для водорода.
  4. В щелочной среде после уравнивания в кислой среде добавьте к обеим частям столько \(\mathrm{OH^-}\), сколько нужно для удаления \(\mathrm{H^+}\); образовавшиеся вода и гидроксид-ионы сократите.
  5. В нейтральной среде следите, чтобы в окончательном уравнении не оставались лишние \(\mathrm{H^+}\) или \(\mathrm{OH^-}\).
  6. Уравняйте заряд, добавляя электроны в более положительную часть.
  7. Умножьте полуреакции и сложите их так, чтобы электроны сократились.
  8. Сократите одинаковые частицы по обе стороны и проверьте атомы и заряд.
T
Правило уравнивания полуреакции

Сначала уравнивают все элементы, кроме H и O; затем O с помощью воды, H с помощью ионов среды; в конце — заряд электронами. Электроны должны находиться слева в полуреакции восстановления и справа в полуреакции окисления.

Например, восстановление перманганат-иона в кислой среде записывают так: \(\mathrm{MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+}}\). Добавление четырёх молекул воды уравнивает кислород, добавление восьми ионов водорода — водород, а пять электронов — заряд: \(\mathrm{MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O}\).

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2OПолуреакция восстановления перманганат-иона в кислой среде.

Сравнение методов и проверка ответа

ПризнакЭлектронный балансМетод полуреакций
Основная областьМолекулярные уравненияИонные уравнения в растворах
Главный объектИзменение степеней окисленияОтдельные процессы окисления и восстановления
СредаОбычно учитывается после балансаКислая, щелочная или нейтральная учитывается сразу
Финальная проверкаАтомы элементовАтомы, заряд и сокращение электронов
!
Частые ошибки

1. Нельзя менять индексы в формулах веществ: это заменяет одно вещество другим. 2. Нельзя считать коэффициентом число электронов без учёта числа атомов элемента в частице. 3. Не путайте окислитель и восстановитель: окислитель принимает электроны и сам восстанавливается. 4. В ионном уравнении нельзя забывать проверку заряда. 5. В кислой и щелочной среде нельзя добавлять воду, \(\mathrm{H^+}\) и \(\mathrm{OH^-}\) произвольно: порядок действий должен сохраняться.

Запомнить

Окислитель принимает электроны. Восстановитель отдаёт электроны. Сумма отданных электронов равна сумме принятых. Индексы не изменяют, изменяют только коэффициенты.

Quick-test

Q
Быстрый тест по теме

Проверь себя

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · Определения
Что происходит со степенью окисления при окислении?
Главное за минуту

Главное

  • ОВР уравнивают по равенству отданных и принятых электронов.
  • В методе электронного баланса используют изменения степеней окисления.
  • В методе полуреакций отдельно уравнивают окисление и восстановление, затем складывают их.
  • В кислой, щелочной и нейтральной среде применяются разные частицы для уравнивания H и O.
  • После расстановки коэффициентов обязательно проверьте атомы, заряд и отсутствие общего делителя у коэффициентов.