записать реакцию разложения (NH4)2Cr2O7 и составить для неё же электронный баланс
Реакция разложения аммоний дихромата \((NH_4)_2Cr_2O_7\) при нагревании приводит к образованию оксида хрома(III) \((Cr_2O_3)\), газа аммиака \((NH_3)\), воды \((H_2O)\) и газа диоксид углерода \((CO_2)\). Уравнение реакции можно записать следующим образом:
\[ (NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + 2 NH_3 + 2 CO_2 + 4 H_2O \]
Теперь давайте составим электронный баланс для этой реакции. Для этого определим, какие элементы меняют свою степень окисления.
Хром (Cr) в \((NH_4)_2Cr_2O_7\) имеет степень окисления +6, в \((Cr_2O_3)\) – +3. Подсчитаем изменение:
- 2 атома хрома (из \((NH_4)_2Cr_2O_7\)) переходят из степени +6 в +3.
- Изменение: \(+6 \to +3\), то есть на \(6 - 3 = 3\) для одного атома и \(3 \times 2 = 6\) для двух атомов.
Азот (N) в \((NH_4)_2Cr_2O_7\) имеет степень окисления -3 (в аммонии \((NH_4)^+\)), а в \((NH_3)\) также -3. Степень окисления не меняется.
Углерод (C) в \((NH_4)_2Cr_2O_7\) в углекислом газе \((CO_2)\) имеет степень окисления +4. Следовательно, 2 атома углерода переходят из -3 (в \((NH_4^+)\)) в +4:
- Изменение: \(-3 \to +4\), то есть \(4 - (-3) = 7\) для одного атома и \(7 \times 2 = 14\) для двух атомов.
Теперь мы можем написать общий электронный баланс, уравновесив количество принятых и отданных электронов:
Изменение по хрому (отданные электроны): 6 электронов. Изменение по углероду (принятые электроны): 14 электронов.
Для уравновешивания нам нужно добавить коэффициенты, чтобы количество электронов выравнялось. Однако, обычно для таких реакций удобно использовать эквиваленты в более сложных системах (например, время или координацию).
И так, конечный электронный баланс:
- Хром: +6 (отдано)
- Углерод: -14 (принято)
Таким образом, экологический баланс также может быть написан в виде:
\[ 6 e^- + 2 Cr^{6+} + 2 N^{-3} + 2 C^{4+} + ... \rightarrow 6 e^- + 2 Cr^{3+} + 2 N^{-3} + 2 C^{4+} + ... \]
Также не забудьте использовать правильные коэффициенты перед каждой половинной реакцией, чтобы сбалансировать их.
