Решение: Электронный баланс реакции углерода
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{C + K_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + K_2CO_3 + CO_2}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
4 шагаОпределяем изменения степеней окисления. Хром восстанавливается с $+6$ до $+3$, а углерод окисляется из $0$ до $+4$.
$$\mathrm{Cr}^{+6}+3e^-\rightarrow\mathrm{Cr}^{+3};\quad \mathrm{C}^0-4e^-\rightarrow\mathrm{C}^{+4}$$В одной формульной единице дихромата содержатся два атома хрома, поэтому они принимают всего 6 электронов. Для уравнивания электронов берём два дихромата и три атома углерода.
$$2\mathrm{Cr}^{+6}+12e^-\rightarrow2\mathrm{Cr}^{+3};\quad 3\mathrm{C}^0-12e^-\rightarrow3\mathrm{C}^{+4}$$Расставляем коэффициенты и проверяем число атомов калия, хрома, углерода и кислорода.
$$3\mathrm{C}+2\mathrm{K_2Cr_2O_7}\rightarrow2\mathrm{Cr_2O_3}+2\mathrm{K_2CO_3}+\mathrm{CO_2}$$Углерод повышает степень окисления, поэтому является восстановителем. Дихромат калия, содержащий хром(VI), принимает электроны и является окислителем.
$3\mathrm{C}+2\mathrm{K_2Cr_2O_7}\rightarrow2\mathrm{Cr_2O_3}+2\mathrm{K_2CO_3}+\mathrm{CO_2}$; окислитель — $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$, 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, что в дихромате содержатся два атома хрома.
Путают окислитель и восстановитель.
Ставят коэффициент 1 перед углеродом вместо коэффициента 3.
Не проверяют баланс атомов кислорода.