Краткий ответ
- Степени окисления:
- \(\mathrm{Mg_3P_2}\): Mg \(+2\), P \(-3\);
- \(\mathrm{AlCl_3}\): Al \(+3\), Cl \(-1\);
- \(\mathrm{CO_2}\): C \(+4\), O \(-2\);
- \(\mathrm{HClO_4}\): H \(+1\), Cl \(+7\), O \(-2\);
- \(\mathrm{CH_4}\): C \(-4\), H \(+1\).
- Уравнения:
\[ \boxed{4\mathrm{Li}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{Li_2O}} \]
\[ \boxed{\mathrm{Cl_2+H_2\rightarrow2HCl}} \]
3.
\[ \boxed{\mathrm{P_2O_5+5C\rightarrow2P+5CO}} \]
Ключевые шаги
1. Определение степеней окисления
Используем правила:
- у простых веществ степень окисления равна \(0\);
- кислород обычно имеет \(-2\);
- водород в соединениях с неметаллами обычно имеет \(+1\);
- сумма степеней окисления в нейтральном соединении равна \(0\).
Например, для \(\mathrm{HClO_4}\):
\[ (+1)+x+4(-2)=0 \]
\[ x=+7 \]
Значит, хлор имеет степень окисления \(+7\).
2. Электронный баланс
а) \(\mathrm{Li+O_2\rightarrow Li_2O}\)
Изменения степеней окисления:
\[ \mathrm{Li^0-1e^-\rightarrow Li^{+1}} \]
\[ \mathrm{O^0+2e^-\rightarrow O^{-2}} \]
Два атома кислорода принимают \(4e^-\), поэтому четыре атома лития отдают \(4e^-\):
\[ 4\mathrm{Li}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{Li_2O} \]
Проверка: Li — 4 атома слева и справа, O — 2 атома слева и справа.
б) \(\mathrm{Cl_2+H_2\rightarrow HCl}\)
\[ \mathrm{H^0-1e^-\rightarrow H^{+1}} \]
\[ \mathrm{Cl^0+1e^-\rightarrow Cl^{-1}} \]
В молекулах \(\mathrm{H_2}\) и \(\mathrm{Cl_2}\) по два атома:
\[ \mathrm{H_2+Cl_2\rightarrow2HCl} \]
3. \(\mathrm{P_2O_5+C\rightarrow P+CO}\)
Степени окисления:
- в \(\mathrm{P_2O_5}\): P \(+5\), O \(-2\);
- C — \(0\);
- в продуктах: P \(0\), C в \(\mathrm{CO}\) \(+2\), O \(-2\).
Электронный баланс:
\[ \mathrm{P^{+5}+5e^-\rightarrow P^0}\quad(\times2) \]
\[ \mathrm{C^0-2e^-\rightarrow C^{+2}}\quad(\times5) \]
Фосфор принимает всего \(10e^-\), а пять атомов углерода отдают \(10e^-\). Поэтому:
\[ \mathrm{P_2O_5+5C\rightarrow2P+5CO} \]
Проверка: P — 2, C — 5, O — 5 с обеих сторон.
