Задание 5 ЕГЭ: ОВР: метод электронного баланса
Задание 5 ЕГЭ по химии — окислительно-восстановительные реакции: расставить коэффициенты методом электронного баланса. Схема реакции дана в условии, твоя работа — найти, кто отдал электроны, кто принял, уравнять их числа и перенести коэффициенты в уравнение. Балл теряют в двух местах: путают окислителя с восстановителем и ставят перед кислотой коэффициент прямо из баланса, хотя кислоты расходуется больше — часть уходит на соли.
Что проверяет задание
Окислительно-восстановительные реакции. Это задание с коротким ответом, который проверяется автоматически. Одна арифметическая ошибка — ноль баллов, поэтому скорость и аккуратность здесь важнее гениальности.
Формулы к заданию
Разбор типовых задач
Пример 1
Уравняй схему методом электронного баланса: Fe + Cl₂ → FeCl₃.
- Степени окисления: железо 0 → +3, хлор 0 → −1. Железо отдаёт электроны — это восстановитель.
- Хлор принимает — окислитель. В молекуле Cl₂ два атома, поэтому она принимает сразу 2 электрона.
- Отдано 3, принято 2. Наименьшее общее кратное — 6; делим: железо ×2, хлор ×3.
- Проверка по атомам: железа 2 и 2, хлора 6 и 6. Баланс сошёлся.
Ответ: 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃
Пример 2
Составь уравнение реакции меди с концентрированной азотной кислотой: Cu + HNO₃(конц.) → Cu(NO₃)₂ + NO₂↑ + H₂O.
- Медь окисляется с 0 до +2, азот восстанавливается с +5 до +4.
- Азот принимает один электрон на каждый атом.
- НОК равно 2: одна медь и два азота в роли окислителя, то есть 2 HNO₃ дают 2NO₂. Но в соли Cu(NO₃)₂ ещё два нитрат-иона — итого 4 HNO₃.
- Уравниваем водород: 4 H → 2 H₂O. Проверка по кислороду: слева 12, справа 6 + 4 + 2 = 12.
Ответ: Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O
Пример 3
Уравняй схему: KMnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂↑ + H₂O.
- Марганец восстанавливается с +7 до +2, хлорид-ион окисляется до свободного хлора.
- Один хлорид-ион отдаёт один электрон.
- НОК = 10: марганец ×2, хлор ×10. Десять молекул HCl идут на выделение хлора — получится 5Cl₂.
- Хлор нужен и в солях: 2KCl и 2MnCl₂ забирают ещё 6 хлоридов — всего 16 HCl. Водород даёт 8 H₂O, кислород сходится: 8 и 8.
Ответ: 2KMnO₄ + 16HCl = 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂↑ + 8H₂O
Тренажёр задания (числа меняются)
Клавиши 1–9 выбирают вариант, Enter — «Проверить»
1 Оксид имеет состав Э₂O3. Чему равна степень окисления элемента Э, если у кислорода она равна −2?
2 Каждый атом магния в реакции с хлором отдаёт 2 электрона. Сколько электронов перейдёт от 5 атомов магния к окислителю?
3 Полуреакция восстановления марганца: Mn⁺⁷ + 5e⁻ → Mn⁺². Сколько моль электронов примут 4 моль атомов марганца?
4 Алюминий окисляется по полуреакции Al⁰ − 3e⁻ → Al⁺³. Сколько моль электронов отдадут 3 моль атомов алюминия?
5 В реакции Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O окислителем является:
6 Окислитель в реакции сам восстанавливается, то есть принимает электроны.
7 Оксид имеет состав Э₂O3. Чему равна степень окисления элемента Э, если у кислорода она равна −2?
8 Каждый атом магния в реакции с хлором отдаёт 2 электрона. Сколько электронов перейдёт от 7 атомов магния к окислителю?
Типичные ошибки
- Меняют местами окислителя и восстановителя. Пара-правило: окислитель принимает электроны и восстанавливается, восстановитель отдаёт и окисляется.
- Ставят перед кислотой-окислителем (HNO₃, H₂SO₄ конц.) коэффициент прямо из баланса электронов. Часть кислоты уходит на соли, поэтому реальный коэффициент всегда больше.
- Забывают, что молекула O₂, Cl₂ или H₂ содержит два атома, и считают принятые или отданные электроны для одного атома вместо целой молекулы.
- Уравнивают кислород, меняя индексы в формулах. Индекс — часть вещества; корректировать можно только коэффициенты перед формулами.
Повторить теорию по химии
Разбор задания опирается на формулы и приёмы — если тема вспоминается с трудом, сначала пробегите уроки:
- 10 классСпиртыОдна группа OH меняет всё: одноатомные и многоатомные спирты, водород с натрием, дегидратация по температуре и ярко-синяя проба глицерина — с квизом и тренажёром.
- 10 классУглеводороды: алканы, алкены, алкины, ареныМетан в конфорке, этилен в банане, ацетилен в резаке, бензол в растворителе: одна страница — четыре класса углеводородов и их реакции.
- 10 классАлканы: строение, гомологический ряд, свойства и получениеМетан в плите, бутан в зажигалке, октан в баке — всё это алканы. Разбираем sp3-строение, гомологический ряд, изомеры, реакции и получение предельных углеводородов.
Формат задания 5 на экзамене
Балл за задание: 1. Ориентир по времени: ≈6 минут вместе с оформлением решения. Проверяемая тема: окислительно-восстановительные реакции. На тренировке лимитов нет — сначала точность, скорость придёт после 10–15 решённых задач. Планируйте экзамен так, чтобы не застревать: если решение не идёт — зафиксируйте промежуточный результат, переходите дальше и возвращайтесь в конце, потому что остальные задания дадут больше суммарных баллов.
Частые вопросы про задание 5
Как быстро определить окислитель и восстановитель в уравнении реакции?
Ищи элементы, у которых изменилась степень окисления. Чья степень упала — окислитель (принял электроны), чья выросла — восстановитель. Частые окислители: KMnO₄, K₂Cr₂O₇, HNO₃, H₂SO₄(конц.), галогены; частые восстановители — металлы, водород, углерод, аммиак.
Почему перед HNO₃ в реакции меди коэффициент 4, хотя по электронному балансу выходит 2?
Баланс дал два нитрат-иона в составе 2NO₂, но ещё два нужны для соли Cu(NO₃)₂: 2 + 2 = 4. Кислота работает в двух ролях — окислителя и среды.
Что такое диспропорционирование и как расставлять коэффициенты в таких реакциях?
Это реакция, в которой один элемент одновременно и окисляется, и восстанавливается, например Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O. В балансе один и тот же элемент пишут в обеих полуреакциях, а его молекулы делятся между продуктами.