Давайте последовательно разберем уравнение реакции с использованием метода ионно-электронного баланса.
- Ионно-молекулярное уравнение реакции: Запишем ионно-молекулярное уравнение, учитывая ионы, участвующие в реакции:
\[ 2K^+ + Cr_2O_7^{2-} + 2Fe^{2+} + 3SO_4^{2-} + 14H^+ \rightarrow 2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-} + 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + 2K^+ + 7H_2O \]
- Степени окисления:
- У хрома (Cr) — от +6 до +3 (степень окисления уменьшается).
- У железа (Fe) — от +2 до +3 (степень окисления увеличивается).
- Окислитель и восстановитель:
- Окислителем является ион хрома (Cr), так как он принимает электроны, снижая свою степень окисления.
- Восстановителем является ион железа (Fe^{2+}), потому что он отдает электроны, повышая свою степень окисления.
- Процесс окисления и восстановления:
Процесс окисления: \[ Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^- \] (восстановитель — ион железа)
Процесс восстановления: \[ Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O \] (окислитель — ион хрома)
Число отданных и принятых электронов: Наименьшее общее кратное для отданных и принятых электронов равно 6. Поэтому коэффициент для процесса окисления равен 6, а для процесса восстановления — 1 (так как одна молекула Cr_2O_7^{2-} принимает 6 электронов).
Суммируем уравнения процессов: Суммировав уравнения окисления и восстановления с учетом найденных коэффициентов, получим сокращенное ионно-молекулярное уравнение:
\[ Cr_2O_7^{2-} + 6Fe^{2+} + 14H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_2O \]
- Переносим коэффициенты в молекулярное уравнение: Теперь переносим найденные коэффициенты в исходное молекулярное уравнение реакции:
\[ K_2Cr_2O_7 + 6FeSO_4 + 14H_2SO_4 \rightarrow 3Fe_2(SO_4)_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O \]
Таким образом, вы получили полное уравнение реакции с соответствующими коэффициентами! Если у вас будут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать. Успехов в учебе!