Как воспользоваться методом электронного баланса для расстановки коэффициентов в уравнении окислительно-восстановительных реакций? Какие процессы окисления и восстановления происходят, и какое вещество выступает в роли окислителя, а какое – восстановителя? Сколько граммов окислителя необходимо для окисления 10 граммов восстановителя?

Уравнение реакции: FeSO4 + KClO3 + H2SO4 ® Fe2(SO4)3 + KCl + H2O;

Химия 11 класс Окислительно-восстановительные реакции метод электронного баланса окислительно-восстановительные реакции коэффициенты в уравнении процессы окисления и восстановления окислитель и восстановитель расчет окислителя количество окислителя химические реакции уравнение реакции химия 11 класс Новый

Для решения задачи окислительно-восстановительных реакций с использованием метода электронного баланса, нам нужно следовать определенным шагам. Давайте разберем их по порядку.

Шаги решения:

1. Определение степени окисления элементов. Для начала нужно определить степени окисления всех элементов в исходных и конечных веществах.
2. Выявление процессов окисления и восстановления. Окисление — это процесс, при котором элемент теряет электроны (повышение степени окисления), а восстановление — это процесс, при котором элемент приобретает электроны (понижение степени окисления).
3. Запись полных уравнений окисления и восстановления. На этом этапе мы записываем отдельные уравнения для окисления и восстановления, указывая, сколько электронов теряется или приобретается.
4. Составление уравнения реакции с учетом электронного баланса. Нужно сбалансировать электроны, чтобы количество потерянных и приобретенных было одинаковым.
5. Расстановка коэффициентов в уравнении реакции. После того как мы сбалансируем электроны, можем расставить коэффициенты в общем уравнении реакции.

Теперь давайте применим эти шаги к вашему уравнению реакции:

FeSO4 + KClO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + KCl + H2O.

1. Определение степени окисления:

• Fe в FeSO4 имеет степень окисления +2.
• Серная кислота (H2SO4) содержит S с +6.
• В KClO3, K имеет +1, Cl имеет +5, O -2.
• В конечных продуктах Fe2(SO4)3, Fe имеет +3.
• KCl имеет Cl с -1.

2. Выявление процессов:

• Fe (из +2 в +3) — окисление, следовательно, FeSO4 является восстановителем.
• Cl (из +5 в -1) — восстановление, следовательно, KClO3 является окислителем.

3. Запись полных уравнений:

• Окисление: Fe^2+ → Fe^3+ + e^- (1 электрон теряется на каждый атом железа).
• Восстановление: ClO3^- + 6e^- + 6H^+ → Cl^- + 3H2O (кли получает 6 электронов).

4. Составление уравнения с учетом электронного баланса:

Поскольку мы имеем 2 атома железа, нам нужно будет умножить уравнение окисления на 2:

• 2Fe^2+ → 2Fe^3+ + 2e^- (2 электрона теряются).
• ClO3^- + 6e^- + 6H^+ → Cl^- + 3H2O.

Теперь у нас есть 2 электрона от железа и 6 от хлора, поэтому нужно сбалансировать их, умножив уравнение окисления на 3:

• 3ClO3^- + 18H^+ + 6e^- → 3Cl^- + 9H2O.

5. Расстановка коэффициентов:

Теперь мы можем записать полное уравнение:

2FeSO4 + 3KClO3 + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3KCl + 9H2O.

Теперь о количестве окислителя:

В данной реакции 3 моль KClO3 (окислитель) реагируют с 2 моль FeSO4 (восстановитель). Чтобы узнать, сколько граммов KClO3 нужно для окисления 10 граммов FeSO4, сначала найдем количество вещества FeSO4:

• Молярная масса FeSO4 = 55.85 (Fe) + 32.07 (S) + 4 * 16 (O) = 151.91 г/моль.
• Количество вещества FeSO4 = 10 г / 151.91 г/моль ≈ 0.0657 моль.

Согласно уравнению, на 2 моль FeSO4 требуется 3 моль KClO3. Следовательно:

• Количество KClO3 = 0.0657 моль FeSO4 * (3 моль KClO3 / 2 моль FeSO4) = 0.09855 моль KClO3.

Теперь найдем массу KClO3:

• Молярная масса KClO3 = 39.10 (K) + 35.45 (Cl) + 3 * 16 (O) = 122.55 г/моль.
• Масса KClO3 = 0.09855 моль * 122.55 г/моль ≈ 12.09 г.

Таким образом, для окисления 10 граммов восстановителя (FeSO4) необходимо около 12.09 граммов окислителя (KClO3).