Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3813891
А
Аноним
15 часов назад · публичный вопрос
А
Аноним

объясни мне пожалуйста

Ответ нейросети
15 часов назад

Краткий ответ: 3.

Окислитель принимает электроны, поэтому степень окисления элемента понижается. Ищем именно изменение степени окисления хрома.

  1. В \( \mathrm{K_2Cr_2O_7} \) у хрома +6, в \( \mathrm{K_2CrO_4} \) тоже +6. Изменения нет — это не окислительно-восстановительная реакция.
  2. В \( \mathrm{K_2CrO_4} \) и \( \mathrm{K_2Cr_2O_7} \) у хрома снова +6. Тоже без изменения.
  3. В \( \mathrm{K_2Cr_2O_7} \) хром +6, а в \( \mathrm{Cr_2(SO_4)_3} \) — +3.
    \[ +6 \rightarrow +3 \] Степень окисления понижается, значит, хром принимает электроны и является окислителем. Иод при этом окисляется: \( -1 \rightarrow 0 \).
  4. В \( \mathrm{KCrO_2} \) хром +3, а в \( \mathrm{K_2CrO_4} \) — +6. Здесь хром, наоборот, отдаёт электроны и является восстановителем. Окислитель здесь — бром.

Электронный баланс для реакции 3:

\[ \mathrm{Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O} \]

\[ \mathrm{2I^- \rightarrow I_2 + 2e^-} \]

После уравнивания электронов:

\[ \mathrm{K_2Cr_2O_7 + 6KI + 7H_2SO_4 \rightarrow 4K_2SO_4 + 3I_2 + Cr_2(SO_4)_3 + 7H_2O} \]

Проверка коэффициентов: слева и справа по 2 атома Cr, 8 атомов K, 6 атомов I, 7 атомов S, 35 атомов O и 14 атомов H.

Обсуждение

7 сообщений
А
Аноним

Можешь прям подробнее ещё раз, пожалуйста? И чтоб по порядку было

Нейросеть15 часов назад

Да, конечно. Правильный ответ — 3. Давай разберу всё по порядку.

Сначала главное правило:

  • окислитель принимает электроны, поэтому его степень окисления понижается;
  • восстановитель отдаёт электроны, поэтому его степень окисления повышается.

В задании нужно найти реакцию, в которой хром является окислителем, то есть степень окисления хрома должна понизиться.


1) \(\mathrm{K_2Cr_2O_7 + KOH \rightarrow K_2CrO_4 + H_2O}\)

Считаем степень окисления хрома:

\[ \mathrm{K_2Cr_2O_7}: \quad 2(+1)+2x+7(-2)=0 \Rightarrow x=+6 \]

\[ \mathrm{K_2CrO_4}: \quad 2(+1)+x+4(-2)=0 \Rightarrow x=+6 \]

Было \(+6\), стало \(+6\). Степень окисления хрома не изменилась, значит, хром электроны не принимал и окислителем не является.

Это не окислительно-восстановительная реакция, а кислотно-основное превращение дихромата в хромат.


2) \(\mathrm{K_2CrO_4 + H_2SO_4 \rightarrow K_2Cr_2O_7 + K_2SO_4 + H_2O}\)

Здесь тоже:

  • в \(\mathrm{K_2CrO_4}\) у хрома \(+6\);
  • в \(\mathrm{K_2Cr_2O_7}\) у хрома \(+6\).

\[ +6 \rightarrow +6 \]

Степень окисления не изменилась, окислительно-восстановительного процесса нет. Хром не окислитель.


3) \(\mathrm{K_2Cr_2O_7 + KI + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + I_2 + Cr_2(SO_4)_3 + H_2O}\)

Теперь смотрим на хром:

  • в \(\mathrm{K_2Cr_2O_7}\) у хрома \(+6\);
  • в \(\mathrm{Cr_2(SO_4)_3}\) у хрома \(+3\), потому что сульфат-ион \(\mathrm{SO_4^{2-}}\), а весь остаток нейтральный: \[ \mathrm{Cr_2(SO_4)_3}: \quad 2x+3(-2)=0 \Rightarrow x=+3 \]

Значит:

\[ \mathrm{Cr^{+6} \rightarrow Cr^{+3}} \]

Степень окисления хрома понижается. Хром принимает электроны, поэтому он окислитель.

Полуреакция восстановления хрома:

\[ \mathrm{Cr_2O_7^{2-}+14H^+ +6e^- \rightarrow 2Cr^{3+}+7H_2O} \]

А иод в \(\mathrm{KI}\) имеет степень окисления \(-1\), а в \(\mathrm{I_2}\) — \(0\):

\[ \mathrm{2I^- \rightarrow I_2+2e^-} \]

Иод отдаёт электроны, значит, он восстановитель.

Чтобы уравнять электроны, умножаем полуреакцию иода на 3:

\[ \mathrm{Cr_2O_7^{2-}+6I^-+14H^+ \rightarrow 2Cr^{3+}+3I_2+7H_2O} \]

В молекулярном виде:

\[ \mathrm{K_2Cr_2O_7+6KI+7H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3+4K_2SO_4+3I_2+7H_2O} \]

Здесь хром действительно является окислителем. Это и есть правильный вариант.


4) \(\mathrm{KCrO_2 + Br_2 + KOH \rightarrow KBr + K_2CrO_4 + H_2O}\)

Смотрим на хром:

  • в \(\mathrm{KCrO_2}\): \[ +1+x+2(-2)=0 \Rightarrow x=+3 \]
  • в \(\mathrm{K_2CrO_4}\): \[ 2(+1)+x+4(-2)=0 \Rightarrow x=+6 \]

Значит:

\[ \mathrm{Cr^{+3} \rightarrow Cr^{+6}} \]

Степень окисления хрома повышается, то есть хром отдаёт электроны и является восстановителем, а не окислителем.

Окислителем здесь является бром:

\[ \mathrm{Br_2^{0} \rightarrow 2Br^{-1}} \]

Бром принимает электроны и восстанавливается.

Для полноты уравненная реакция:

\[ \mathrm{2KCrO_2+3Br_2+8KOH \rightarrow 2K_2CrO_4+6KBr+4H_2O} \]


Итог

Вариант Что происходит с хромом Роль хрома
1 было \(+6\), стало \(+6\) не окислитель
2 было \(+6\), стало \(+6\) не окислитель
3 было \(+6\), стало \(+3\) окислитель
4 было \(+3\), стало \(+6\) восстановитель

Ответ: 3. В этой реакции хром принимает электроны, его степень окисления понижается с \(+6\) до \(+3\), поэтому хром является окислителем.

А
Аноним

Можешь выполнить подробно задание №4 на странице 58, пожалуйста? Прям для новичков, чтоб подробно было и по порядку.

А
Аноним

Можешь помочь пожалуйста типа понять и написать сколько что теряет электронов

Нейросеть15 часов назад

Готовое уравнение:

\[ \mathrm{4HCl+MnO_2 \rightarrow MnCl_2+Cl_2+2H_2O} \]

Окислитель — \(\mathrm{MnO_2}\) (точнее, марганец \(\mathrm{Mn^{+4}}\)).
Восстановитель — \(\mathrm{HCl}\) (точнее, хлорид-ионы \(\mathrm{Cl^-}\)).

Теперь подробно и по порядку.


1. Определяем степени окисления

В \(\mathrm{MnO_2}\):

\[ x+2(-2)=0 \Rightarrow x=+4 \]

Значит, марганец здесь \(\mathrm{Mn^{+4}}\).

В \(\mathrm{MnCl_2}\):

\[ x+2(-1)=0 \Rightarrow x=+2 \]

Значит, в продукте марганец \(\mathrm{Mn^{+2}}\).

У хлора:

  • в \(\mathrm{HCl}\) степень окисления \(\mathrm{Cl^{-1}}\);
  • в \(\mathrm{Cl_2}\) степень окисления \(0\);
  • в \(\mathrm{MnCl_2}\) хлор остаётся \(\mathrm{Cl^{-1}}\), то есть не меняется.

Получаем:

\[ \mathrm{H^{+1}Cl^{-1}+Mn^{+4}O_2^{-2} \rightarrow Mn^{+2}Cl_2^{-1}+Cl_2^{0}+H_2^{+1}O^{-2}} \]


2. Смотрим, кто меняет степень окисления

Марганец

\[ \mathrm{Mn^{+4} \rightarrow Mn^{+2}} \]

Степень окисления понижается с \(+4\) до \(+2\).
Значит, марганец принимает электроны.

Считаем:

\[ +4 \rightarrow +2 \]

Разница \(2\), поэтому:

\[ \mathrm{Mn^{+4}+2e^- \rightarrow Mn^{+2}} \]

Марганец принимает 2 электрона.
Тот, кто принимает электроны, — окислитель.


Хлор

Был \(\mathrm{Cl^{-1}}\), стал \(\mathrm{Cl^0}\):

\[ \mathrm{Cl^{-1} \rightarrow Cl^0} \]

Степень окисления повышается на \(1\).
Значит, один ион хлора теряет 1 электрон:

\[ \mathrm{Cl^{-1}-1e^- \rightarrow Cl^0} \]

Но молекула хлора состоит из двух атомов:

\[ \mathrm{Cl_2} \]

Поэтому удобнее записать сразу для двух ионов хлора:

\[ \mathrm{2Cl^{-1}-2e^- \rightarrow Cl_2^0} \]

То есть:

  • один \(\mathrm{Cl^-}\) теряет 1 электрон;
  • два \(\mathrm{Cl^-}\) теряют 2 электрона и образуют одну молекулу \(\mathrm{Cl_2}\).

Хлор отдаёт электроны, значит, он восстановитель.


3. Электронный баланс

\[ \begin{aligned} \mathrm{Mn^{+4}+2e^-} &\rightarrow \mathrm{Mn^{+2}} \\ \mathrm{2Cl^{-1}-2e^-} &\rightarrow \mathrm{Cl_2^0} \end{aligned} \]

Слева марганец принимает 2 электрона, а хлор отдаёт 2 электрона.
Количество электронов уже одинаковое, поэтому дополнительные множители не нужны.

Значит:

  • перед \(\mathrm{MnO_2}\) коэффициент 1;
  • перед \(\mathrm{Cl_2}\) коэффициент 1.

4. Расставляем коэффициенты

Берём схему:

\[ \mathrm{HCl+MnO_2 \rightarrow MnCl_2+Cl_2+H_2O} \]

Начинаем с марганца:

\[ \mathrm{MnO_2 \rightarrow MnCl_2} \]

Марганца слева и справа по одному атому, здесь всё нормально.

Теперь считаем хлор.

Справа:

  • в \(\mathrm{MnCl_2}\) — 2 атома хлора;
  • в \(\mathrm{Cl_2}\) — ещё 2 атома хлора.

Всего справа:

\[ 2+2=4 \]

Значит, слева нужно 4 молекулы \(\mathrm{HCl}\):

\[ \mathrm{4HCl+MnO_2 \rightarrow MnCl_2+Cl_2+H_2O} \]

Теперь считаем водород.

Слева в \(\mathrm{4HCl}\) — 4 атома водорода.
Справа водород находится в воде \(\mathrm{H_2O}\). Чтобы получить 4 атома водорода, нужно 2 молекулы воды:

\[ \mathrm{4HCl+MnO_2 \rightarrow MnCl_2+Cl_2+2H_2O} \]

Проверяем кислород:

  • слева в \(\mathrm{MnO_2}\) — 2 атома кислорода;
  • справа в \(\mathrm{2H_2O}\) — тоже 2 атома.

Всё сошлось.


5. Итог

\[ \boxed{\mathrm{4HCl+MnO_2 \rightarrow MnCl_2+Cl_2+2H_2O}} \]

Электронный баланс:

\[ \begin{aligned} \mathrm{Mn^{+4}+2e^-} &\rightarrow \mathrm{Mn^{+2}} &&\text{принимает 2 }e^- \\ \mathrm{2Cl^{-1}-2e^-} &\rightarrow \mathrm{Cl_2^0} &&\text{теряет 2 }e^- \end{aligned} \]

Окислитель: \(\mathrm{MnO_2}\), потому что марганец \(\mathrm{Mn^{+4}}\) принимает электроны и восстанавливается до \(\mathrm{Mn^{+2}}\).

Восстановитель: \(\mathrm{HCl}\), потому что хлорид-ион \(\mathrm{Cl^-}\) отдаёт электроны и окисляется до \(\mathrm{Cl_2^0}\).

Коротко про электроны:
\(\mathrm{Mn^{+4}}\) принимает 2 электрона, а два иона \(\mathrm{Cl^-}\) вместе теряют 2 электрона. Поэтому коэффициенты у \(\mathrm{MnO_2}\) и \(\mathrm{Cl_2}\) одинаковые — по единице.

А
Аноним

Помоги расставить коэффициент и написать сколько электронов теряет или забирает

Нейросеть15 часов назад

По фото у тебя три уравнения — разберу их по порядку. Сразу запомни:
принимает электроны → окислитель; отдаёт электроны → восстановитель.

2) \(\mathrm{K_2CrO_4+H_2SO_4 \rightarrow K_2Cr_2O_7+K_2SO_4+H_2O}\)

У хрома слева и справа степень окисления \(+6\):

\[ \mathrm{Cr^{+6}\rightarrow Cr^{+6}} \]

Степень окисления не меняется, значит, это не окислительно-восстановительная реакция. Электроны никто не принимает и не отдаёт.

Коэффициенты расставляем по атомам:

\[ \boxed{\mathrm{2K_2CrO_4+H_2SO_4 \rightarrow K_2Cr_2O_7+K_2SO_4+H_2O}} \]


3) \(\mathrm{K_2Cr_2O_7+KI+H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4+I_2+Cr_2(SO_4)_3+H_2O}\)

Степени окисления, которые меняются

\[ \mathrm{Cr^{+6}\rightarrow Cr^{+3}} \]

Каждый хром принимает 3 электрона, а в \(\mathrm{K_2Cr_2O_7}\) два атома хрома:

\[ \mathrm{2Cr^{+6}+6e^- \rightarrow 2Cr^{+3}} \]

То есть всего хром забирает 6 электронов.

Иод:

\[ \mathrm{I^{-1}\rightarrow I^0} \]

Каждый иодид-ион отдаёт 1 электрон, два иодид-иона дают молекулу \(\mathrm{I_2}\):

\[ \mathrm{2I^- -2e^- \rightarrow I_2^0} \]

Чтобы уравнять 6 электронов, умножаем иодную часть на 3:

\[ \mathrm{6I^- -6e^- \rightarrow 3I_2^0} \]

Итоговое уравнение

\[ \boxed{\mathrm{K_2Cr_2O_7+6KI+7H_2SO_4 \rightarrow 4K_2SO_4+3I_2+Cr_2(SO_4)_3+7H_2O}} \]

Окислитель: \(\mathrm{K_2Cr_2O_7}\), точнее \(\mathrm{Cr^{+6}}\), потому что он принимает электроны.
Восстановитель: \(\mathrm{KI}\), точнее \(\mathrm{I^-}\), потому что он отдаёт электроны.


4) \(\mathrm{KCrO_2+Br_2+KOH \rightarrow K_2CrO_4+KBr+H_2O}\)

Степени окисления

Хром:

\[ \mathrm{Cr^{+3}\rightarrow Cr^{+6}} \]

Каждый хром отдаёт 3 электрона, а у нас два атома хрома:

\[ \mathrm{2Cr^{+3}-6e^- \rightarrow 2Cr^{+6}} \]

Бром:

\[ \mathrm{Br_2^0\rightarrow 2Br^{-1}} \]

Одна молекула \(\mathrm{Br_2}\) принимает 2 электрона:

\[ \mathrm{Br_2^0+2e^- \rightarrow 2Br^-} \]

Чтобы уравнять 6 электронов, берём три молекулы брома:

\[ \mathrm{3Br_2^0+6e^- \rightarrow 6Br^-} \]

Итоговое уравнение

\[ \boxed{\mathrm{2KCrO_2+3Br_2+8KOH \rightarrow 2K_2CrO_4+6KBr+4H_2O}} \]

Восстановитель: \(\mathrm{KCrO_2}\), точнее \(\mathrm{Cr^{+3}}\), потому что хром отдаёт электроны и окисляется.
Окислитель: \(\mathrm{Br_2}\), потому что бром принимает электроны и восстанавливается.


Коротко, если считать на один атом

  • В №3: \(\mathrm{Cr^{+6}}\) принимает 3 \(\mathrm{e^-}\), \(\mathrm{I^-}\) отдаёт 1 \(\mathrm{e^-}\).
  • В №4: \(\mathrm{Cr^{+3}}\) отдаёт 3 \(\mathrm{e^-}\), каждый атом брома принимает 1 \(\mathrm{e^-}\), а \(\mathrm{Br_2}\) — 2 \(\mathrm{e^-}\).