Металлический марганец получают алюминотермическим методом из минерала пиролюзита, представляющего собой оксид марганца (IV). Составьте уравнение химической реакции. В ответ…

Для решения этой задачи начнем с понимания того, какие вещества участвуют в алюминотермическом методе. В этой реакции мы будем получать марганец (Mn) из пиролюзита, который представляет собой оксид марганца (IV) — MnO₂, и алюминий (Al).

Шаг 1: Определение реакции

Алюминотермический метод заключается в восстановлении оксида металла с использованием алюминия. В нашем случае, реакция восстановления выглядит следующим образом:

\[ \text{MnO}_2 + \text{Al} \rightarrow \text{Mn} + \text{Al}_2\text{O}_3 \]

Шаг 2: Балансировка уравнения

Теперь необходимо сбалансировать уравнение. Посмотрим на количество атомов:

• Слева: 1 атом Mn, 2 атома O, 1 атом Al.
• Справа: 1 атом Mn, 3 атома O (в Al₂O₃), 2 атома Al.

Чтобы уравнять количество атомов, можно составить коэффициенты:

\[ \text{MnO}_2 + 4\text{Al} \rightarrow 2\text{Mn} + 2\text{Al}_2\text{O}_3 \]

Проверка балансировки:

• Слева:

  • Mn: 1
  • O: 2
  • Al: 4

• Справа:

  • Mn: 2 (умножаем коэффициент на 2)
  • O: 6 (2×3, т.к. 2 Al₂O₃)
  • Al: 4 (2×2, т.к. 2 Al₂O₃)

Теперь всего:

• Mn: 2 (поправляем первый коэффициент)
• O: 6
• Al: 4

Итак, уменьшаем коэффициент для марганца:

\[ 3\text{MnO}_2 + 4\text{Al} \rightarrow 3\text{Mn} + 2\text{Al}_2\text{O}_3 \]

Шаг 3: Сумма коэффициентов

Теперь у нас есть сбалансированное уравнение:

\[ 3\text{MnO}_2 + 4\text{Al} \rightarrow 3\text{Mn} + 2\text{Al}_2\text{O}_3 \]

Считаем сумму коэффициентов:

• Коэффициенты: 3 (MnO₂) + 4 (Al) + 3 (Mn) + 2 (Al₂O₃) = 3 + 4 + 3 + 2 = 12

Ответ

Таким образом, сумма коэффициентов в уравнении химической реакции равна 12.