Как расставить степени окисления в реакции: Al + H2O → Al(OH)3 + H2, используя метод электронного баланса?

Химия 9 класс Степени окисления и метод электронного баланса Степени окисления реакция Al H2O Al(OH)3 H2 метод электронного баланса химия 9 класс окислительно-восстановительные реакции Новый

Для того чтобы расставить степени окисления в реакции Al + H2O → Al(OH)3 + H2 с использованием метода электронного баланса, нам нужно следовать нескольким шагам. Давайте разберем их подробно.

1. Определение степеней окисления в исходных веществах:
   • Алюминий (Al) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
   • Вода (H2O): водород (H) имеет степень окисления +1, кислород (O) -2. Таким образом, в воде кислород имеет степень окисления -2, а водород +1.
2. Определение степеней окисления в продуктах реакции:
   • В гидроксиде алюминия Al(OH)3 алюминий (Al) имеет степень окисления +3, так как OH- (гидроксид) имеет степень окисления -1. Поскольку в Al(OH)3 три гидроксила, то алюминий должен быть +3.
   • Водород (H2) в элементарном состоянии также имеет степень окисления 0.
3. Сравнение изменений степеней окисления:
   • Алюминий: 0 (в Al) → +3 (в Al(OH)3). Это окисление, так как степень окисления увеличивается на 3.
   • Водород: +1 (в H2O) → 0 (в H2). Это восстановление, так как степень окисления уменьшается на 1.
4. Балансировка электронов:
   • Алюминий теряет 3 электрона (окисляется).
   • Каждый атом водорода в воде принимает 1 электрон (восстанавливается). Поскольку в H2O 2 атома водорода, они принимают 2 электрона.
5. Балансировка реакции:
   • Чтобы сбалансировать реакцию, нужно увеличить количество воды, так чтобы количество теряемых и принимаемых электронов совпадало. Мы можем добавить 2 H2O, чтобы у нас было 4 атома водорода, что даст нам 4 электрона.

Итак, окончательная сбалансированная реакция будет выглядеть так:

2 Al + 6 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2

Теперь у нас есть сбалансированная реакция, и мы можем видеть, как степени окисления изменяются в ходе реакции. Таким образом, мы успешно расставили степени окисления, используя метод электронного баланса.