составить электронный баланс уравнения, написать электроны вверху 1) С+2Н2—СН4. 2) С+О2—СО2. 3) 2С+О2—2СО. 4) С+2СuO—CO2+2Cu.
Для составления электронного баланса уравнений реакций мы будем следовать нескольким основным шагам: сначала уравняем реакции, а затем определим изменение окислительных состояний и количество электронов.
Давайте рассмотрим каждое уравнение.
1) С + 2H₂ → CH₄
Уровень окисления:
- C: 0 (в элементарном состоянии) → -4 (в метане CH₄)
- H: 0 (в H₂) → +1 (в CH₄)
Балансировка:
- Углерод (C) окисляется, теряя 4 электрона. Водород (H) восстанавливается, получая 2 электрона на каждую молекулу H₂ (всего 4 электрона для двух).
Электронный баланс: \[ \text{C} \, (0) + 2 \text{H}_2 \, (0) \rightarrow \text{C} \, (-4) + 2 \text{H} \, (+1) \]
Запись электронов: \[ \text{C} \rightarrow \text{C}^{4+} + 4e^{-} \] \[ \text{2H}_{2} + 4e^{-} \rightarrow 2\text{H} \]
2) C + O₂ → CO₂
Уровень окисления:
- C: 0 (в элементарном состоянии) → +4 (в углекислом газе CO₂)
- O: 0 (в O₂) → -2 (в CO₂)
Балансировка:
- Углерод (C) окисляется, теряя 4 электрона.
- Кислород восстанавливается, получая 4 электрона (2 атома кислорода, каждый из которых принимает 2 электрона).
Электронный баланс: \[ \text{C} \, (0) + \text{O}_{2} \, (0) \rightarrow \text{C} \, (+4) + 2\text{O} \, (-2) \]
Запись электронов: \[ \text{C} \rightarrow \text{C}^{4+} + 4e^{-} \] \[ \text{O}_{2} + 4e^{-} \rightarrow \text{2O}^{2-} \]
3) 2C + O₂ → 2CO
Уровень окисления:
- C: 0 (в элементарном состоянии) → +2 (в монооксиде углерода CO)
- O: 0 (в O₂) → -2 (в CO)
Балансировка:
- Каждый углерод (C) окисляется, теряя 2 электрона, в итоге 2 углерода теряют 4 электрона.
- Кислород восстанавливается, получая 4 электрона за 2 молекулы CO.
Электронный баланс: \[ 2\text{C} \, (0) + \text{O}_{2} \, (0) \rightarrow 2\text{C} \, (+2) + 2\text{O} \, (-2) \]
Запись электронов: \[ 2\text{C} \rightarrow 2\text{C}^{2+} + 4e^{-} \] \[ \text{O}_{2} + 4e^{-} \rightarrow 2\text{O}^{2-} \]
4) C + 2CuO → CO₂ + 2Cu
Уровень окисления:
- C: 0 (в элементарном состоянии) → +4 (в CO₂)
- Cu: +1 (в CuO) → 0 (в элементарном состоянии)
Балансировка:
- Углерод (C) окисляется, теряя 4 электрона.
- Каждый медь (Cu) восстанавливается, получая 1 электрон, два атома меди в сумме получат 2 электрона.
Электронный баланс: \[ \text{C} \, (0) + 2\text{CuO} \, (+1) \rightarrow \text{C} \, (+4) + 2\text{Cu} \, (0) \]
Запись электронов: \[ \text{C} \rightarrow \text{C}^{4+} + 4e^{-} \] \[ 2\text{Cu}^{+} + 2e^{-} \rightarrow 2\text{Cu} \]
Итоги:
Для каждого уравнения мы определили изменение окислительных состояний и записали электронный баланс. Это поможет вам понять процесс окислительно-восстановительных реакций.
