Решение: Окислительно-восстановительная реакция хрома
Составьте уравнение реакции, используя для расстановки коэффициентов метод электронного баланса:
$\mathrm{Cr_2(SO_4)_3 + Br_2 + \ldots \rightarrow Na_2CrO_4 + NaBr + \ldots + H_2O}$
Определите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
5 шаговОпределяем степени окисления элементов, которые изменяются. Хром в $\mathrm{Cr_2(SO_4)_3}$ имеет степень окисления $+3$, а в $\mathrm{Na_2CrO_4}$ — $+6$. Бром в $\mathrm{Br_2}$ имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{NaBr}$ — $-1$.
$$\mathrm{Cr^{+3} \rightarrow Cr^{+6}},\quad \mathrm{Br^0 \rightarrow Br^{-1}}$$Составляем электронный баланс: два атома хрома отдают шесть электронов, а три молекулы брома принимают шесть электронов.
$$2\mathrm{Cr^{+3}} - 6e^- \rightarrow 2\mathrm{Cr^{+6}};\quad 3\mathrm{Br_2} + 6e^- \rightarrow 6\mathrm{Br^-}$$Ставим коэффициенты перед соединениями, содержащими хром и бром, затем сохраняем сульфат-ионы: образуются две формульные единицы $\mathrm{Na_2CrO_4}$, шесть формульных единиц $\mathrm{NaBr}$ и три формульные единицы $\mathrm{Na_2SO_4}$.
$$\mathrm{Cr_2(SO_4)_3 + 3Br_2 + NaOH \rightarrow 2Na_2CrO_4 + 6NaBr + 3Na_2SO_4 + H_2O}$$Для уравнивания натрия требуется шестнадцать молекул $\mathrm{NaOH}$. После этого по водороду и кислороду ставим коэффициент восемь перед водой.
$$\mathrm{Cr_2(SO_4)_3 + 3Br_2 + 16NaOH \rightarrow 2Na_2CrO_4 + 6NaBr + 3Na_2SO_4 + 8H_2O}$$Хром принимает участие в окислении, поэтому исходное соединение хрома является восстановителем. Бром принимает электроны, поэтому $\mathrm{Br_2}$ является окислителем.
$\mathrm{Cr_2(SO_4)_3 + 3Br_2 + 16NaOH \rightarrow 2Na_2CrO_4 + 6NaBr + 3Na_2SO_4 + 8H_2O}$; окислитель — $\mathrm{Br_2}$, восстановитель — $\mathrm{Cr_2(SO_4)_3}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют степень окисления хрома в $\mathrm{Cr_2(SO_4)_3}$.
Забывают учесть два атома хрома в одной формульной единице $\mathrm{Cr_2(SO_4)_3}$.
Путают окислитель и восстановитель.
Не уравнивают натрий, кислород и водород после составления электронного баланса.