Cr2O3+Al_Al2O3+Cr определите степень окисления каждого элемента и расставьте коэффиценты методом электронного...

Конечно! Давайте разберем реакцию:

[ \text{Cr}_2\text{O}_3 + \text{Al} \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + \text{Cr} ]

1. Определим степени окисления каждого элемента:

   • В оксиде хрома ( \text{Cr}_2\text{O}_3 ):

     • Кислород (O): Степень окисления -2.
     • Хром (Cr): Пусть степень окисления хрома равна ( x ). Тогда уравнение для суммарной степени окисления будет: [ 2x + 3(-2) = 0 \implies 2x - 6 = 0 \implies x = +3 ] Таким образом, степень окисления хрома в ( \text{Cr}_2\text{O}_3 ) равна +3.

   • В алюминии (Al): Алюминий в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.

   • В оксиде алюминия ( \text{Al}_2\text{O}_3 ):

     • Кислород (O): Степень окисления -2.
     • Алюминий (Al): Пусть степень окисления алюминия равна ( y ). Тогда уравнение для суммарной степени окисления будет: [ 2y + 3(-2) = 0 \implies 2y - 6 = 0 \implies y = +3 ] Таким образом, степень окисления алюминия в ( \text{Al}_2\text{O}_3 ) равна +3.

   • В хроме (Cr): Хром в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.

2. Составим электронный баланс:

   В данной реакции хром восстанавливается, а алюминий окисляется:

   • Хром меняет степень окисления с +3 до 0: [ \text{Cr}^{+3} + 3e^- \rightarrow \text{Cr}^0 ] Хром принимает 3 электрона.

   • Алюминий меняет степень окисления с 0 до +3: [ \text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3} ] Алюминий отдает 3 электрона.

   Электронный баланс показывает, что на 1 атом алюминия приходится 1 атом хрома. Таким образом, количество атомов алюминия и хрома должно быть уравнено.

3. Расставим коэффициенты в уравнении:

   • Хром в левой части уравнения находится в составе ( \text{Cr}_2\text{O}_3 ), поэтому коэффициент перед ( \text{Cr}_2\text{O}_3 ) будет 1. Это означает, что в правой части должно быть 2 атома хрома.

   • Алюминий в левой части уравнения находится в элементарном состоянии, поэтому коэффициент перед ( \text{Al} ) должен быть такой, чтобы уравнять количество отданных электронов. Один атом алюминия отдает 3 электрона, поэтому на 2 атома хрома в ( \text{Cr}_2\text{O}_3 ) нужно 2 атома алюминия: [ 2 \text{Al}^0 \rightarrow 2 \text{Al}^{+3} + 6e^- ]

   • В правой части уравнения образуется ( \text{Al}_2\text{O}_3 ), который содержит 2 атома алюминия, поэтому коэффициент перед ( \text{Al}_2\text{O}_3 ) будет 1.

   Таким образом, уравнение выглядит следующим образом:

   [ \text{Cr}_2\text{O}_3 + 2 \text{Al} \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 2 \text{Cr} ]

Проверим баланс атомов:

• Хром: 2 атома слева и 2 атома справа.
• Алюминий: 2 атома слева и 2 атома справа.
• Кислород: 3 атома слева и 3 атома справа.

Все атомы уравнены, коэффициенты расставлены корректно.

Данное уравнение реакции представляет собой окислительно-восстановительную реакцию между хром(III) оксидом (Cr2O3) и алюминием (Al), в результате которой образуются оксид алюминия (Al2O3) и хром.

Для определения степени окисления каждого элемента в начальных и конечных соединениях необходимо следующие шаги:

1. Начнем с хрома в Cr2O3. По таблице степеней окисления элементов видим, что у кислорода степень окисления всегда равна -2, а сумма степеней окисления всех элементов в соединении равна нулю. Таким образом, степень окисления хрома в Cr2O3 равна +3.
2. Для алюминия в Al степень окисления равна 0.
3. В конечных соединениях степень окисления кислорода всегда равна -2, поэтому для Cr в Cr2O3 степень окисления равна +3, а для Al в Al2O3 степень окисления также равна +3.

Теперь перейдем к определению коэффициентов методом электронного баланса:

1. Разобьем реакцию на полуреакции по каждому элементу: Cr2O3 -> Cr Al -> Al2O3
2. Найдем количество передаваемых электронов для каждой полуреакции: Для Cr2O3 -> Cr: 2 электрона Для Al -> Al2O3: 3 электрона
3. Уравняем количество передаваемых электронов, чтобы обе полуреакции имели одинаковое количество электронов: Умножим первую полуреакцию на 3 и вторую на 2: 3Cr2O3 -> 3Cr + 6 электронов 2Al -> 2Al2O3 + 6 электронов

Таким образом, коэффициенты для уравнения реакции будут следующими: 3Cr2O3 + 2Al -> 3Cr + 2Al2O3