Запишите электронные уравнения окисления и восстановления, соответствующие реакции: fe(cro2)3 + k2co3 + o2 → fe2o3 + k2cro4 + co2, и уравняйте эту реакцию методом электронного баланса. укажите окислитель и восстановитель

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Уравненное молекулярное уравнение реакции: 4Fe(CrO2)3+12K2CO3+9O2=2Fe2O3+12K2CrO4+12CO24 cap F e open paren cap C r cap O sub 2 close paren sub 3 plus 12 cap K sub 2 cap C cap O sub 3 plus 9 cap O sub 2 equals 2 cap F e sub 2 cap O sub 3 plus 12 cap K sub 2 cap C r cap O sub 4 plus 12 cap C cap O sub 2. ️ Шаг 1: Определение степеней окисления Для составления электронного баланса необходимо определить атомы, которые меняют свои степени окисления в процессе реакции:

  • В соединении Fe(CrO2)3cap F e open paren cap C r cap O sub 2 close paren sub 3 железо находится в степени окисления +3positive 3, а хром в составе хромита — +3positive 3. Кислород в молекуле O2cap O sub 2 имеет степень окисления 00. В продуктах реакции хром переходит в K2CrO4cap K sub 2 cap C r cap O sub 4, где его степень окисления становится +6positive 6. Кислород в составе оксидов и солей переходит в степень окисления -2negative 2.
    Степени окисления железа ( +3positive 3), калия ( +1positive 1) и углерода ( +4positive 4) остаются неизменными.

️ Шаг 2: Составление электронного баланса Выпишем процессы окисления и восстановления:

  • Окисление: Хром теряет электроны.
    Cr+33e=Cr+6cap C r cubed minus 3 e raised to the negative power equals cap C r to the sixth power Восстановление: Молекулярный кислород принимает электроны.
    O20+4e=2O-2cap O sub 2 to the 0 power plus 4 e raised to the negative power equals 2 cap O to the negative 2 power

Чтобы число отданных и принятых электронов было равным, находим наименьшее общее кратное для 33 и 44, которое равно 1212. Коэффициенты:

  • Для хрома: 12/3=412 / 3 equals 4 Для кислорода: 12/4=312 / 4 equals 3

Поскольку в одной молекуле Fe(CrO2)3cap F e open paren cap C r cap O sub 2 close paren sub 3 содержится 33 атома хрома, общее число электронов, отдаваемых одной молекулой, равно 3×3=93 cross 3 equals 9. Для упрощения расчетов на уровне всей молекулы баланс выглядит так: 4Cr+312e=4Cr+64 cap C r cubed minus 12 e raised to the negative power equals 4 cap C r to the sixth power 3O20+12e=6O-23 cap O sub 2 to the 0 power plus 12 e raised to the negative power equals 6 cap O to the negative 2 power️ Шаг 3: Расстановка коэффициентов в уравнении Используя полученные соотношения, расставим основные коэффициенты:

  1. Перед Fe(CrO2)3cap F e open paren cap C r cap O sub 2 close paren sub 3 и O2cap O sub 2 ставим коэффициенты, кратные балансу. Для полной корреляции с атомами железа и калия итоговые коэффициенты удваиваются: перед Fe(CrO2)3cap F e open paren cap C r cap O sub 2 close paren sub 3 ставим 44, тогда перед O2cap O sub 2 99. Уравниваем железо: 44 атома слева, значит перед Fe2O3cap F e sub 2 cap O sub 3 ставим 22. Уравниваем хром: 4×3=124 cross 3 equals 12 атомов слева, ставим 1212 перед K2CrO4cap K sub 2 cap C r cap O sub 4. Уравниваем калий: справа 12×2=2412 cross 2 equals 24 атома, значит перед K2CO3cap K sub 2 cap C cap O sub 3 ставим 1212. Уравниваем углерод: перед CO2cap C cap O sub 2 ставим 1212.

Проверка по кислороду:

  • Слева: (4×6)+(12×3)+(9×2)=24+36+18=78open paren 4 cross 6 close paren plus open paren 12 cross 3 close paren plus open paren 9 cross 2 close paren equals 24 plus 36 plus 18 equals 78 Справа: (2×3)+(12×4)+(12×2)=6+48+24=78open paren 2 cross 3 close paren plus open paren 12 cross 4 close paren plus open paren 12 cross 2 close paren equals 6 plus 48 plus 24 equals 78

Ответ: Уравнение реакции: 4Fe(CrO2)3+12K2CO3+9O2=2Fe2O3+12K2CrO4+12CO24 cap F e open paren cap C r cap O sub 2 close paren sub 3 plus 12 cap K sub 2 cap C cap O sub 3 plus 9 cap O sub 2 equals 2 cap F e sub 2 cap O sub 3 plus 12 cap K sub 2 cap C r cap O sub 4 plus 12 cap C cap O sub 2

  • Восстановитель: Cr+3cap C r cubed (в составе Fe(CrO2)3cap F e open paren cap C r cap O sub 2 close paren sub 3) — окисляется. Окислитель: O20cap O sub 2 to the 0 power — восстанавливается.

Требуется ли вам разобрать ионно-электронный метод (метод полуреакций) для этой же задачи?

Форма ответа

Ваш аватар