20

Решение: Электронный баланс реакции углерода

ОГЭ · Химия · Задание 20 · Окислительно-восстановительные реакции
ПовышеннаяФИПИ27CF86Развёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 4 шага
Условие

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{C + KNO_3 \rightarrow K_2CO_3 + CO_2 + N_2}$. Запишите в отдельных строках формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Определяем степени окисления элементов, изменяющих степень окисления. Углерод в простом веществе имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{K_2CO_3}$ и $\mathrm{CO_2}$ — $+4$. Азот в $\mathrm{KNO_3}$ имеет степень окисления $+5$, а в $\mathrm{N_2}$ — $0$.

$$\mathrm{C^0 \rightarrow C^{+4}},\quad \mathrm{N^{+5} \rightarrow N^0}$$
2

Составляем электронный баланс. Один атом углерода отдаёт четыре электрона. Четыре атома азота принимают всего двадцать электронов.

$$5\mathrm{C^0}-20e^-\rightarrow5\mathrm{C^{+4}};\quad 4\mathrm{N^{+5}}+20e^-\rightarrow4\mathrm{N^0}$$
3

Расставляем коэффициенты перед веществами и проверяем баланс атомов калия, азота, углерода и кислорода.

$$5\mathrm{C}+4\mathrm{KNO_3}\rightarrow2\mathrm{K_2CO_3}+3\mathrm{CO_2}+2\mathrm{N_2}$$

Углерод отдаёт электроны, поэтому является восстановителем. Азот в составе нитрата принимает электроны, поэтому нитрат калия является окислителем.

$$\mathrm{C}\ — \text{восстановитель};\quad \mathrm{KNO_3}\ — \text{окислитель}$$
Ответ

$5\mathrm{C + 4KNO_3 \rightarrow 2K_2CO_3 + 3CO_2 + 2N_2}$. Окислитель — $\mathrm{KNO_3}$, восстановитель — $\mathrm{C}$.

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 азота в нитрате калия.

Называют углерод окислителем, хотя он отдаёт электроны.

Не учитывают, что в $\mathrm{N_2}$ два атома азота.

Нарушают баланс атомов кислорода при расстановке коэффициентов.

Закрепить приёмВ теме «Окислительно-восстановительные реакции» ещё 261 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 20 ОГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Окислительно-восстановительные реакции»: в ней 262 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.