объясни мне пожалуйста
Сверь числа и знаки с фото.
- Хром является окислителем в реакции, схема которой
- \(\mathrm{K_2Cr_2O_7 + KOH \rightarrow K_2CrO_4 + H_2O}\)
- \(\mathrm{K_2CrO_4 + H_2SO_4 \rightarrow K_2Cr_2O_7 + K_2SO_4 + H_2O}\)
- \(\mathrm{K_2Cr_2O_7 + KI + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + I_2 + Cr_2(SO_4)_3 + H_2O}\)
- \(\mathrm{KCrO_2 + Br_2 + KOH \rightarrow KBr + K_2CrO_4 + H_2O}\)
Краткий ответ: 3.
Окислитель принимает электроны, поэтому степень окисления элемента понижается. Ищем именно изменение степени окисления хрома.
- В \( \mathrm{K_2Cr_2O_7} \) у хрома +6, в \( \mathrm{K_2CrO_4} \) тоже +6. Изменения нет — это не окислительно-восстановительная реакция.
- В \( \mathrm{K_2CrO_4} \) и \( \mathrm{K_2Cr_2O_7} \) у хрома снова +6. Тоже без изменения.
- 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: \( -1 \rightarrow 0 \). - 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 сообщенийМожешь прям подробнее ещё раз, пожалуйста? И чтоб по порядку было
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.
Можешь выполнить подробно задание №4 на странице 58, пожалуйста? Прям для новичков, чтоб подробно было и по порядку.
Можешь помочь пожалуйста типа понять и написать сколько что теряет электронов
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.
Помоги расставить коэффициент и написать сколько электронов теряет или забирает
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 \(\mathrm{e^-}\).