Matematyka.pl

Witam. Mam problem w pisaniu równań reakcji chemicznych. Dla przykładu podam może część przykładu z książki: Na \(\displaystyle{ K _{2} Cr _{2} O _{2}}\) podziałano stężonym kwasem solnym. Napisz równanie reakcji i dobierz współczynniki chemiczne. Mam tutaj w książce rozwiązanie ale nie wiem jak do tego doszło. Czy mógłby mi ktoś powiedzieć jak wogóle się zabrać za takie zadanie. Co robić na początku? Czy trzeba coś wiedzieć? Jak narazie wiem tylko że związek \(\displaystyle{ K _{2} Cr _{2} O _{2}}\) jest substancją o charakterze utleniającym więc zapewne będzie pobierał elektrony a HCl ma właściwości redukujące więc będzie oddawał elektrony. Ale co dalej? Za pomoc z góry dziękuje.

Trzeba napisać równanie. Substraty i produkty reakcji. \(\displaystyle{ K _{2}Cr _{2}O _{2}}\) Co to za związek i do jakiej grupy związków należy ?(ja wiem)

A przypadkiem nie \(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)?

\(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7} + HCl = KCl + CrCl_{3} + Cl_{2} + H_{2}O}\)

Szukamy takich pierwiastków, których stopnie utlenienia są inne po lewej i prawej stronie równania reakcji. Są takie dwa.

\(\displaystyle{ Cr}\) w \(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7}}\) jest na +6 stopniu (2*1+2*x+7*(-2)=0)
\(\displaystyle{ Cr}\) w \(\displaystyle{ CrCl_{3}}\) jest na +3 stopniu utlenienia (x+3*(-1)=0)
\(\displaystyle{ Cl}\) w \(\displaystyle{ HCl}\) jest na -1 stopniu utlenienia (x+1=0)
\(\displaystyle{ Cl}\) w \(\displaystyle{ Cl_{2}}\) jest na zerowym stopniu utlenienia (x=0)

a więc reakcje połówkowe wyglądają tak:

\(\displaystyle{ Cr^{+6} + 3e = Cr^{+3}}\)
\(\displaystyle{ Cl^{-1} - 1e = Cl^{0}}\)

pierwsze równanie mnożymy stronami przez 1 a drugie przez 3

\(\displaystyle{ Cr^{+6} + 3e = Cr^{+3}}\)
\(\displaystyle{ 3Cl^{-1} - 3e = 3Cl^{0}}\)

ponieważ w \(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7}}\) oraz \(\displaystyle{ Cl_{2}}\) występują parzyste liczby atomów chromu i chloru dalej pomnożę stronami powyższe równania połówkowe przez 2.

\(\displaystyle{ 2Cr^{+6} + 6e = 2Cr^{+3}}\)
\(\displaystyle{ 6Cl^{-1} - 6e = 6Cl^{0}}\)

i oba te równia dodaję:

\(\displaystyle{ 2Cr^{+6} + 6Cl^{-1} = 2Cr^{+3}+6Cl^{0}}\)

Mam \(\displaystyle{ 2Cr^{+6}}\) i tyle jest w jednej cząsteczce \(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7}}\), więc nic w równaniu nie dostawiam.
Mam \(\displaystyle{ 6Cl^{-1}}\) a więc \(\displaystyle{ HCl}\) muszę przemnożyć przez 6 aby tyle mieć. Z tego powstanie 6 \(\displaystyle{ Cl^{0}}\) a więc muszę mieć 3 cząsteczki \(\displaystyle{ Cl_{2}}\). Mam też 2 \(\displaystyle{ Cr^{+3}}\) a więc muszą być dwie cząsteczki \(\displaystyle{ CrCl_{3}}\) a co za tym idzie także 6 \(\displaystyle{ Cl^{-1}}}\) w \(\displaystyle{ CrCl_{3}}\). Wstawmy to:

\(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7} + 6HCl = KCl + 2CrCl_{3} + 3Cl_{2} + H_{2}O}\)

Po lewej stronie mamy dwa atomy K a więc KCl po prawej mnożymy przez 2.

\(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7} + 6HCl = 2KCl + 2CrCl_{3} + 3Cl_{2} + H_{2}O}\)

Po lewej mamy 7 tlenów a więc po prawej musi być 7 cząsteczek wody:

\(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7} + 6HCl = 2KCl + 2CrCl_{3} + 3Cl_{2} + 7H_{2}O}\)

Nie zgadzają się jeszcze atomy H oraz Cl. Po lewej stronie mamy 6 atomów H (w HCl) a po prawej 14 (w wodzie). Brakuje więc 8 po lewej. Zwiększamy liczbę cząsteczek HCl o 8 czyli będziemy ich mieli 14 (wodór po lewej jest tylko w HCl):

\(\displaystyle{ K_{2}Cr_{2}O_{7} + 14HCl = 2KCl + 2CrCl_{3} + 3Cl_{2} + 7H_{2}O}\)

Sprawdzamy atomy Cl. Po lewej 14 a po prawej 2*1+2*3+3*2=14. Ok. Tyle!