Метод электронного баланса используется для уравнивания окислительно-восстановительных реакций. Давайте разберем каждую из указанных реакций поэтапно.
1. Реакция: Fe₂O₃ + Al → Fe + Al₂O₃
Шаг 1: Определить степени окисления
- Fe в Fe₂O₃: +3
- Al в Al: 0
- Fe в Fe: 0
- Al в Al₂O₃: +3
Шаг 2: Написать полуреакции
Окисление:
[ \text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3e^- ]
Восстановление:
[ \text{Fe}^{3+} + 3e^- \rightarrow \text{Fe} ]
Шаг 3: Уравнять количество электронов
Чтобы уравнять количество электронов, которые теряются и приобретаются, умножим обе полуреакции на соответствующие коэффициенты, чтобы число электронов было одинаковым:
[ 2 \text{Al} \rightarrow 2 \text{Al}^{3+} + 6e^- ]
[ 2 \text{Fe}^{3+} + 6e^- \rightarrow 2 \text{Fe} ]
Шаг 4: Собрать полное уравнение
Теперь соберем полное уравнение, учитывая коэффициенты:
[ Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow 2Fe + Al_2O_3 ]
2. Реакция: Na₂O₂ + CO → Na₂CO₃ + O₂
Шаг 1: Определить степени окисления
- Na в Na₂O₂: +1
- O в Na₂O₂: -1 (пероксид)
- C в CO: +2
- Na в Na₂CO₃: +1
- C в Na₂CO₃: +4
- O₂: 0
Шаг 2: Написать полуреакции
Окисление:
[ \text{CO} \rightarrow \text{CO}_3^{2-} + 2e^- ]
Восстановление:
[ \text{O}_2^{2-} \rightarrow \text{O}_2 + 2e^- ]
Шаг 3: Уравнять количество электронов
Число электронов уже одинаково (2):
[ \text{CO} \rightarrow \text{CO}_3^{2-} + 2e^- ]
[ \text{O}_2^{2-} \rightarrow \text{O}_2 + 2e^- ]
Шаг 4: Собрать полное уравнение
Теперь соберем полное уравнение, учитывая коэффициенты:
[ 2Na_2O_2 + 2CO \rightarrow 2Na_2CO_3 + O_2 ]
Однако результат не соответствует исходному уравнению, так как у нас неверное уравнение для CO. Перепишем реакцию корректно:
Исходное уравнение:
[ \text{Na}_2\text{O}_2 + \text{CO} \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{O}_2 ]
Сначала уравняем атомы:
[ 2\text{Na}_2\text{O}_2 + 2\text{CO} \rightarrow 2\text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{O}_2 ]
Теперь уравнение сбалансировано.
Таким образом, окончательные уравнения с расставленными коэффициентами методом электронного баланса:
- ( \text{Fe}_2\text{O}_3 + 2\text{Al} \rightarrow 2\text{Fe} + \text{Al}_2\text{O}_3 )
- ( \text{Na}_2\text{O}_2 + \text{CO} \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{O}_2 )