3. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите роль металла: Al + HCl → AlCl3 + H2

Для того чтобы расставить коэффициенты в уравнении реакции с помощью метода электронного баланса, сначала нужно проанализировать изменение окислительных состояний элементов в реакции.

Исходное уравнение реакции:
$\text{Al} + \text{HCl} \rightarrow \text{AlCl}_3 + \text{H}_2$

Шаг 1. Определение окислительных состояний

1. Аллюминий (Al):

   • В исходном веществе Al находится в элементарной форме, поэтому его окислительное состояние равно 0.

2. Хлор (Cl) в HCl:

   • В молекуле HCl хлор имеет окислительное состояние -1.

3. Аллюминий в AlCl₃:

   • В AlCl₃ аллюминий соединяется с хлором, образуя ион Al³⁺. Это означает, что окислительное состояние алюминия в AlCl₃ равно +3.

4. Водород (H) в H₂:

   • В водородной молекуле H₂ водород имеет окислительное состояние 0.

Шаг 2. Определение изменений окислительных состояний

• Аллюминий (Al) окисляется, переходя из состояния 0 в состояние +3, теряя 3 электрона.

• Водород (H) восстанавливается, переходя из состояния +1 в 0, принимая 1 электрон для каждого атома водорода.

Шаг 3. Составление полуреакций

1. Полуреакция окисления (алюминий):
   $\text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3e^-$

2. Полуреакция восстановления (водород):
   $2\text{H}^+ + 2e^- \rightarrow \text{H}_2$

Шаг 4. Сбалансировка полуреакций

Для того чтобы количество электронов в обеих полуреакциях было одинаковым, умножим первую полуреакцию на 2, а вторую — на 3:

1. Окисление алюминия:
   $2\text{Al} \rightarrow 2\text{Al}^{3+} + 6e^-$

2. Восстановление водорода:
   $6\text{H}^+ + 6e^- \rightarrow 3\text{H}_2$

Шаг 5. Объединение полуреакций

Теперь объединяем эти полуреакции, чтобы электронов в обеих было одинаковое количество (6). Уравнение будет выглядеть так:
$2\text{Al} + 6\text{H}^+ \rightarrow 2\text{Al}^{3+} + 3\text{H}_2$

Шаг 6. Включение остальных веществ

Теперь вернемся к исходному уравнению реакции. Поскольку в реакции участвует HCl, каждый HCl снабжает один ион H⁺. Мы также видим, что для полного уравнения нужно добавить 6 молекул HCl:
$2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2$

Шаг 7. Уравнение с расставленными коэффициентами

Итак, сбалансированное уравнение реакции с коэффициентами:
$2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2$

Роль металла:

Аллюминий (Al) в данной реакции окисляется, переходя из окислительного состояния 0 в +3. Он теряет 3 электрона, что позволяет восстанавливать ионы водорода (H⁺) в молекулу водорода (H₂). Таким образом, аллюминий выполняет роль восстановителя.