Уравнение электронного баланса Al + Cr2O3 -> Cr + Al2O3

Для составления уравнения электронного баланса для реакции:

1. Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах.

• В $\text{Al}$ (алюминий) степень окисления равна 0.

• В $\text{Cr}_2\text{O}_3$ (оксид хрома) степень окисления хрома $Cr$ равна +3, а кислорода $O$ — -2.

• В $\text{Cr}$ (хром) степень окисления хрома $Cr$ равна 0.

• В $\text{Al}_2\text{O}_3$ (оксид алюминия) степень окисления алюминия $Al$ равна +3, а кислорода $O$ — -2.

2. Определим изменения в степенях окисления:

• Алюминий (Al) из 0 окисляется до +3 (в $\text{Al}_2\text{O}_3$), теряя электроны.

• Хром (Cr) из +3 восстанавливается до 0 (в $\text{Cr}$), принимая электроны.

3. Балансируем элементы, кроме кислорода и водорода.

Запишем молекулы в сбалансированном виде, чтобы соблюсти закон сохранения массы:

4. Балансируем кислород.

В $\text{Cr}_2\text{O}_3$ три атома кислорода, а в $\text{Al}_2\text{O}_3$ тоже три атома кислорода. Кислород уже сбалансирован, поэтому изменений не требуется.

5. Балансируем алюминий.

В $\text{Al}_2\text{O}_3$ два атома алюминия, следовательно, в реагентах нужно взять 2 атома алюминия:

6. Балансируем хром.

В $\text{Cr}_2\text{O}_3$ два атома хрома, а в продуктах хром должен быть в элементарном виде. Для этого нужно взять 2 атома хрома:

Теперь уравнение сбалансировано по атомам.

7. Теперь составим электронный баланс.

• Алюминий (Al) окисляется, теряя 3 электрона на каждый атом. Поскольку у нас 2 атома алюминия, то общее количество потерянных электронов будет равно $2 \times 3 = 6$.

• Хром (Cr) восстанавливается, принимая 3 электрона на каждый атом. Поскольку у нас 2 атома хрома, то общее количество принятых электронов будет равно $2 \times 3 = 6$.

8. Полное уравнение реакции с учетом электронного баланса:

Электронный баланс уравнивается, так как количество потерянных и принятых электронов одинаково (6 электронов).