В данном процессе происходит окисление брома (Br). Окисление – это процесс, при котором атом или ион теряют электроны. В данном случае, бром теряет один электрон и превращается из неполярной молекулы (Br°) в положительный ион (Br5+). Поскольку бром теряет электрон, его окислительное число увеличивается с 0 до +5.
2) Fe2+ → Fe3+
В данном процессе также происходит окисление. Железо (Fe) теряет один электрон, превращаясь из двухвалентного иона (Fe2+) в трехвалентный ион (Fe3+). Окислительное число железа увеличивается с +2 до +3.
3) C2+ → C4+
В данном процессе происходит восстановление углерода (C). Восстановление – это процесс, при котором атом или ион получают электроны. Углерод принимает два электрона и превращается из двухвалентного катиона (C2+) в четырехвалентный катион (C4+). Восстановление – это противоположный процесс окисления, поэтому окислительное число углерода снижается с +2 до +4.
4) B3+ → B°
В данном процессе также происходит восстановление. Бор (B) принимает три электрона и превращается из трехвалентного катиона (B3+) в нейтральный атом (B°). Окислительное число бора уменьшается с +3 до 0.
В данном случае, процессы 1) и 2) являются процессами окисления, так как атомы или ионы теряют электроны и окислительное число увеличивается. А процессы 3) и 4) являются процессами восстановления, так как атомы или ионы получают электроны и окислительное число уменьшается.
Для решения данной задачи, давайте сначала определимся с уравнением химической реакции между кальцием (Ca) и хлоридной кислотой (HCl).
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2
По уравнению видно, что 1 моль кальция (Ca) реагирует с 2 мольной концентрацией хлоридной кислоты (HCl) и дает 1 моль хлорида кальция (CaCl2) и 1 моль молекулярного водорода (H2).
Теперь нам нужно узнать, сколько молей кальция (Ca) содержится в 60 г данного вещества. Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M,
где n - количество молей, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.
Молярная масса кальция (Ca) составляет 40 г/моль.
Тогда:
n = 60 г / 40 г/моль = 1.5 моль
Таким образом, в 60 г кальция содержится 1.5 моль.
Поскольку коэффициент перед кальцием в уравнении реакции равен 1, то количество молей нашего вещества и объем водорода, который можно получить, будут одинаковыми.
Теперь посчитаем, сколько моль водорода (H2) можно получить из 1.5 моль кальция (Ca). По уравнению реакции, для каждой моли кальция образуется 1 моль водорода, следовательно:
n(H2) = 1.5 моль
Используя уравнение состояния газа PV = nRT, где P - давление, V - объем газа, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.
Давайте предположим, что реакция происходит при комнатной температуре и нормальном давлении (0°C и 1 атмосфера). В таком случае, мы можем использовать значение универсальной газовой постоянной R, равное 0.08206 л * атм/(моль * К).
Так как количество молей водорода (H2) равно 1.5 моль, давление P и температура T постоянны, мы можем найти объем V следующим образом:
V = n(H2) * R * T / P
Подставляя известные значения, например, комнатную температуру 273 К и нормальное давление 1 атмосфера, получаем:
V = 1.5 моль * 0.08206 л * атм/(моль * К) * 273 К / 1 атм = 33.57 л
Таким образом, объем водорода (H2), который можно получить в результате взаимодействия 60 г кальция с хлоридной кислотой (HCl), равен примерно 33.57 л.
В данном процессе происходит окисление брома (Br). Окисление – это процесс, при котором атом или ион теряют электроны. В данном случае, бром теряет один электрон и превращается из неполярной молекулы (Br°) в положительный ион (Br5+). Поскольку бром теряет электрон, его окислительное число увеличивается с 0 до +5.
2) Fe2+ → Fe3+
В данном процессе также происходит окисление. Железо (Fe) теряет один электрон, превращаясь из двухвалентного иона (Fe2+) в трехвалентный ион (Fe3+). Окислительное число железа увеличивается с +2 до +3.
3) C2+ → C4+
В данном процессе происходит восстановление углерода (C). Восстановление – это процесс, при котором атом или ион получают электроны. Углерод принимает два электрона и превращается из двухвалентного катиона (C2+) в четырехвалентный катион (C4+). Восстановление – это противоположный процесс окисления, поэтому окислительное число углерода снижается с +2 до +4.
4) B3+ → B°
В данном процессе также происходит восстановление. Бор (B) принимает три электрона и превращается из трехвалентного катиона (B3+) в нейтральный атом (B°). Окислительное число бора уменьшается с +3 до 0.
В данном случае, процессы 1) и 2) являются процессами окисления, так как атомы или ионы теряют электроны и окислительное число увеличивается. А процессы 3) и 4) являются процессами восстановления, так как атомы или ионы получают электроны и окислительное число уменьшается.