Цель: понять балансировку по электронному балансу (в кислой среде) для реакции HCl + K2Cr2O7 → Cl2 + CrCl3 + KCl + H2O.
- Признанная основа: ионная схему
- Окислитель: хлорид Cl− окисляется до Cl2. 2 Cl− → Cl2 + 2 e− (умножим на 3, чтобы получить 6 e−) 6 Cl− → 3 Cl2 + 6 e−
- Восстановитель: Cr2O7^2− восстанавливается до Cr3+. Cr2O7^2− + 14 H+ + 6 e− → 2 Cr3+ + 7 H2O
- Соединяем полуреакции
- Электроны уравниваются: 6 e− слито с 6 e− из другой половины.
- Итоговая ионная реакция (в кислотной среде): Cr2O7^2− + 14 H+ + 6 Cl− → 2 Cr3+ + 7 H2O + 3 Cl2
- Перевод в молекулярную (с учетом HCl и K2Cr2O7)
- Dichromate Cr2O7^2− приходит из K2Cr2O7 (K2Cr2O7 → 2 K+ + Cr2O7^2−). Добавим K+ в сторону реагентов.
- H+ и Cl− приходят из HCl. H+ заменяем на HCl, а Cr3+ представляем как CrCl3; K+ образует KCl.
- Балансировка в молекулярной форме Балансируем так, чтобы число Cl, H, K, Cr, O соответствовало: 14 HCl + K2Cr2O7 → 3 Cl2 + 2 CrCl3 + 2 KCl + 7 H2O
Проверка баланса:
- Cr: слева 2 (в K2Cr2O7), справа 2 (в 2 CrCl3) — ок.
- K: слева 2 (в K2Cr2O7), справа 2 (в 2 KCl) — ок.
- Cl: слева 14 (из 14 HCl), справа 3·2 = 6 (Cl2) + 2·3 = 6 (CrCl3) + 2 (KCl) = 14 — ок.
- H: слева 14 (из HCl), справа 7·2 = 14 (H2O) — ок.
- O: слева 7 (в K2Cr2O7), справа 7 (в 7 H2O) — ок.
- Электронный баланс (ключевая идея)
- Окисление: 6 Cl− → 3 Cl2 + 6 e− (6 электронов выделено)
- Восстановление: Cr2O7^2− + 14 H+ + 6 e− → 2 Cr3+ + 7 H2O (6 электронов приняты)
- В сумме электроны нейтрализованы; это подтверждает коэффициенты 3 для Cl2 и 1 для Cr2O7^2− в ионной схеме и последующую конверсию в молекулярную формулу.
Итого, полностью сбалансированное уравнение: 14 HCl + K2Cr2O7 → 3 Cl2 + 2 CrCl3 + 2 KCl + 7 H2O
Если нужно, могу разобрать любую из ступеней подробнее или показать альтернативные способы балансировки (например, через другой источник кислоты или без CrCl3 как отдельной солью).