Question

Расставьте коэффициенты в управлении химических реакций методом электронного баланса. a) Mg + S = MgS б) FeO + CO = Fe + CO

Answer 1

Ответ:

Mg⁰ + S⁰ → Mg⁺²S⁻²

S⁰ + 2 e- → S⁻² (восст-е)

Mg⁰ - 2 e- → Mg⁺² (ок-е)

S является окислителем, Mg является восстановителем.

Fe⁺²O  + C⁺²O → Fe⁰ + C⁺⁴O2

C⁺² - 2 e- → C⁺⁴ (ок-е)

Fe⁺² + 2 e- → Fe⁰ (восст-е)

CO является восстановителем, FeO является окислителем.

Объяснение:

Answer 2

Метод электронного баланса используется для расстановки коэффициентов в уравнениях химических реакций, чтобы обеспечить сохранение электронов и заряда в процессе. Давайте применим этот метод к данным уравнениям:

a) \(Mg + S = MgS\)

Сначала определим количество электронов, участвующих в реакции для каждого вида:

\[ \begin{align*} \text{Mg} & : 0 \text{ (Mg в металлической форме)} \rightarrow +2 \text{ (Mg в соединении)} \\ \text{S} & : 0 \text{ (S в молекуле элемента)} \rightarrow -2 \text{ (S в соединении)} \\ \text{MgS} & : +2 \text{ (Mg)} + (-2) \text{ (S)} = 0 \text{ (соединение)} \end{align*} \]

Теперь мы можем записать уравнение баланса заряда:

\[2e^- + Mg \rightarrow Mg^{2+}\]

\[-2e^- + S \rightarrow S^{2-}\]

Теперь обеспечим баланс электронов, уравняв количество электронов в обоих полуреакциях. Умножим первую полуреакцию на 1 и вторую на 2:

\[2e^- + 2Mg \rightarrow 2Mg^{2+}\]

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

Теперь сложим обе полуреакции:

\[2Mg + 2S \rightarrow 2MgS\]

Теперь у нас сбалансированная реакция.

b) \(FeO + CO = Fe + CO_2\)

Определим количество электронов для каждого вида:

\[ \begin{align*} \text{Fe} & : +2 \text{ (Fe в соединении)} \rightarrow 0 \text{ (Fe в металлической форме)} \\ \text{O} & : -2 \text{ (O в соединении)} \rightarrow 0 \text{ (O в молекуле элемента)} \\ \text{CO} & : 0 \text{ (C в молекуле элемента)} + (-2) \text{ (O)} \rightarrow +2 \text{ (C в соединении)} + 0 \text{ (O)} \\ \text{FeO} & : +2 \text{ (Fe)} + (-2) \text{ (O)} = 0 \text{ (соединение)} \\ \text{CO}_2 & : +4 \text{ (C)} + (-2) \text{ (O)} = 0 \text{ (соединение)} \end{align*} \]

Записываем уравнение баланса заряда:

\[2e^- + Fe^{2+} \rightarrow Fe\]

\[-4e^- + 2O^{2-} \rightarrow O_2\]

\[2e^- + 2C \rightarrow 2CO\]

Теперь уравняем количество электронов, умножив первую полуреакцию на 2 и вторую на 2:

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

\[-8e^- + 4O^{2-} \rightarrow 2O_2\]

\[4e^- + 4C \rightarrow 4CO\]

Теперь сложим обе полуреакции:

\[2FeO + 4CO \rightarrow 2Fe + 2CO_2\]

Теперь у нас сбалансированная реакция.