Метод электронного баланса основан на сравнении степеней атомов или ионов до и после реакции, а также на уравнивании числа электронов, отданных восстановителем и присоединенных окислителем. При составлении уравнения реакции надо знать не только формулы реагирующих веществ, но и суметь правильно написать продукты реакции, формулы которых устанавливают на основе химических свойств элементов, входящих в состав молекул или ионов, а также опытным путем.
Рассмотрим реакцию взаимодействия оксида железа (III) с угарным газом. Записываем формулы исходных и конечных веществ:
Fe2O3 + CO = Fe + CO2.
Данная реакция окислительно-восстановительная, так как произошло изменение степеней окисления железа (понижение с +3 до 0) и углерода (повышение с +2 до +4). Составим электронные уравнения (баланс):
\[Fe^{+3} +3e \rightarrow Fe^{0} (reduction).\]
\[С^{+2} -2e \rightarrow C^{+4} (oxidation).\]
Поскольку отношение чисел электронов, принятых при восстановлении железа и отданных при окислении углерода, равно 3:2, то, складывая уравнения полуреакций восстановления и окисления, первое из них нужно домножить на 2, а второе – на 3:
\[2Fe^{+3} + 3С^{+2} \rightarrow 2Fe^{0} + 3C^{+4}.\]
В молекулярной форме полученное уравнение имеет следующий вид:
\[ Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2.\]
Реакцию проводят при нагревании (700^{0}C).
Объяснение:
1 моль (по уравнению) 1 моль (по уравнению)
56 г/моль 164 г/моль
m=56 г m=164 г
m=1,68 г (по задаче) m=?, г по задаче)
n=0,03 моль n=?, моль
Решение:
n = (0,03*1)/1 = 0,03 моль
m = 0,03*164 = 4,92 г
ответ: m = 4,92 г