Решение: Электронный баланс в ОВР
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{Na_2Cr_2O_7 + C \rightarrow Cr_2O_3 + Na_2CO_3 + CO_2}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
5 шаговОпределяем степени окисления элементов, которые изменяются. В $\mathrm{Na_2Cr_2O_7}$ хром имеет степень окисления $+6$, а в $\mathrm{Cr_2O_3}$ — $+3$. Углерод в простом веществе имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{CO_2}$ — $+4$.
$$\mathrm{Cr^{+6} \rightarrow Cr^{+3};\quad C^0 \rightarrow C^{+4}}$$Хром принимает электроны, то есть восстанавливается. Так как в одной формульной единице $\mathrm{Na_2Cr_2O_7}$ содержатся два атома хрома, принимается шесть электронов.
$$\mathrm{2Cr^{+6} + 6e^- \rightarrow 2Cr^{+3}}$$Углерод отдаёт четыре электрона. Для уравнивания электронного баланса берём три атома углерода.
$$\mathrm{3C^0 - 12e^- \rightarrow 3C^{+4}}$$Уравниваем атомы натрия, хрома, углерода и кислорода. Получаем уравнение реакции.
$$\mathrm{2Na_2Cr_2O_7 + 3C \rightarrow 2Cr_2O_3 + 2Na_2CO_3 + CO_2}$$Вещество, содержащее хром в степени окисления $+6$, принимает электроны и является окислителем. Углерод отдаёт электроны и является восстановителем.
$$\mathrm{Na_2Cr_2O_7\ — окислитель;\quad C\ — восстановитель}$$$\mathrm{2Na_2Cr_2O_7 + 3C \rightarrow 2Cr_2O_3 + 2Na_2CO_3 + CO_2}$. Электронный баланс: $\mathrm{2Cr^{+6} + 6e^- \rightarrow 2Cr^{+3}}$; $\mathrm{3C^0 - 12e^- \rightarrow 3C^{+4}}$. Окислитель — $\mathrm{Na_2Cr_2O_7}$, 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
Не учитывают два атома хрома в одной формульной единице $\mathrm{Na_2Cr_2O_7}$.
Называют углерод окислителем, хотя он отдаёт электроны.
Неверно определяют степень окисления углерода в $\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{CO_2}$.