Номер 4, страница 21 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в предложенной схеме:

Дано:

Несбалансированная химическая схема: $Al + O_2 \rightarrow Al_2O_3$

Найти:

Сбалансированное уравнение, используя метод электронного баланса.

Решение:

1. Определим степени окисления всех элементов в исходных веществах и продуктах реакции:

$Al^0 + O_2^0 \rightarrow Al_2^{+3}O_3^{-2}$

2. Определим элементы, изменяющие степень окисления, и запишем полуреакции окисления и восстановления:

$Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3}$ (процесс окисления)
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ (процесс восстановления)

3. Найдем наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов. НОК для 3 (электроны, отданные Al) и 4 (электроны, принятые $O_2$) равно 12.

$Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3} \quad |\quad \times 4$
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2} \quad |\quad \times 3$

4. Умножим полуреакции на найденные коэффициенты:

$4Al^0 - 12e^- \rightarrow 4Al^{+3}$
$3O_2^0 + 12e^- \rightarrow 6O^{-2}$

5. Перенесем полученные коэффициенты в исходное уравнение. Коэффициент перед $Al$ будет 4. Коэффициент перед $O_2$ будет 3. Для $Al_2O_3$: так как в продукте 4 атома $Al$ (из $4Al^{+3}$), а в $Al_2O_3$ уже есть 2 атома $Al$, то коэффициент перед $Al_2O_3$ будет $4/2 = 2$. Количество атомов кислорода в продукте также сойдется ($3O_2$ дает $6O$, и $2Al_2O_3$ содержит $2 \times 3 = 6O$).

Сбалансированное уравнение:

$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

Ответ: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

Укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

1. Восстановитель – это вещество, которое отдает электроны и при этом окисляется (его степень окисления повышается). В данной реакции алюминий ($Al^0$) отдает электроны и его степень окисления увеличивается с 0 до +3. Следовательно, алюминий ($Al$) является восстановителем.

2. Окислитель – это вещество, которое принимает электроны и при этом восстанавливается (его степень окисления понижается). В данной реакции кислород ($O_2^0$) принимает электроны и его степень окисления уменьшается с 0 до -2. Следовательно, кислород ($O_2$) является окислителем.

Ответ:

Окислитель: $O_2$
Восстановитель: $Al$