CrO + H2O = Cr2O3 + H2O расставить коэффициенты, методом электронного баланса

Задача по химии 9 класса: расставить коэффициенты и разобрать по электронному балансу для реакции CrO + H2O → Cr2O3 + H2O. 1) Прежде чем решать, заметим: как записано, уравнение CrO + H2O → Cr2O3 + H2O не может быть сбалансировано обычными коэффициентами без добавления внешнего окислителя/восстановителя. За балансировку тут отвечает не просто массовый баланс, а редокс-баланс: Cr переходит из степени окисления +2 в Cr2O3, где Cr равно +3. Чтобы отдать электроны, нужен агент-приемник электронов (водород в виде H+, воды и т.д.). Поэтому исходное уравнение, записанное как есть, не может быть уравнено только коэффициентами CrO и H2O. 2) Все же можно сбалансировать реакцию по редокс-методу (по электронному балансу). В условиях кислотной среды получаем следующую пару половинных реакций. - Окисление (CrO превращается в Cr2O3, Cr(+2) → Cr(+3)): 2 CrO + H2O → Cr2O3 + 2 H+ + 2 e- Пояснение по атомам и зарядам: слева 2 Cr; слева O: 2 (из CrO) + 1 (из H2O) = 3. Справа Cr2O3 имеет 3 O. За Х-заряд уравнение балансирует: слева все нейтрально, справа 2 H+ и 2 e-, что в сумме нейтрально. - Восстановление (принятие электронов водородом в водной среде): 2 H+ + 2 e- → H2 3) Сложив две половинные реакции так, чтобы электроны нейтрализовались, получаем полное уравнение: 2 CrO + H2O → Cr2O3 + H2 4) Проверка баланса: - Крупные атомы: Cr слева 2, справа 2 (в Cr2O3); O слева: 2 из CrO + 1 из H2O = 3, справа: 3 в Cr2O3; H слева: 2 из H2O; H справа: 2 в H2. Все элементы сбалансированы. - Заряды: все вещества нейтральные, баланс зарядов сохранён через переход через H+ и e- в половинках, которые взаимно компенсируются. Итак, коэффициенты для сбалансированной по редокс-методу реакции: 2 CrO + H2O → Cr2O3 + H2 5) Что делать с исходной формулировкой? - Если оставить именно CrO + H2O → Cr2O3 + H2O, то при попытке балансировки получится противоречие (как показывали через общую систему баланса: a = 2c и a = 3c не могут выполняться одновременно для ненулевых коэффициентов). Это значит, что в таком виде реакцию нужно изменить: либо убрать воду слева/справа так, чтобы получилась adecuada редокс-реакция без противоречий, либо добавить дополнительный продукт/реагент (например, H2 из воды) и получить сбалансированное уравнение, как выше. Кратко подытожим: - Дано: CrO + H2O → Cr2O3 + H2O нельзя сбалансировать по обычному правилу (нет допустимого набора коэффициентов без добавления другого участника реакции). - Правильная редокс-матрица даёт сбалансированное уравнение: 2 CrO + H2O → Cr2O3 + H2. - Метод: определить степени окисления Cr, записать окислительную и восстановительную полувзаимоотношения, сбалансировать атомы и электроны, сложить полувзаимоотношения.