Расставьте коэффицциенты методом электронного баланса в уравнении получения тетрахлорида кремния C+SiO2+Cl2=SiCl4+CO

Для расставления коэффициентов в уравнении реакции методом электронного баланса, нужно сначала рассмотреть изменения степеней окисления элементов на обеих сторонах уравнения.

Дано уравнение реакции:

C + SiO₂ + Cl₂ → SiCl₄ + CO

1. Определим степени окисления каждого элемента:

   • В углероде (C) степень окисления 0.

   • В диоксиде кремния (SiO₂) кремний (Si) имеет степень окисления +4, кислород (O) —2.

   • В молекуле хлора (Cl₂) хлор имеет степень окисления 0.

   • В тетрахлориде кремния (SiCl₄) кремний (Si) имеет степень окисления +4, хлор (Cl) —1.

   • В угарном газе (CO) углерод (C) имеет степень окисления +2, кислород (O) —2.

2. Рассмотрим изменения степеней окисления:

   • Углерод (C) в реакции окисляется, повышая свою степень окисления с 0 до +2.

   • Кремний (Si) не изменяет свою степень окисления — он остается +4 как в SiO₂, так и в SiCl₄.

   • Хлор (Cl) восстанавливается, его степень окисления меняется с 0 на -1.

3. Определим, сколько электронов теряет углерод и сколько их принимает хлор:

   • Для углерода: он теряет 2 электрона (0 → +2).

   • Для хлора: каждый атом хлора принимает по 1 электрону (Cl₂ → 2Cl⁻), значит, на 1 молекулу Cl₂ приходится 2 электрона.

4. Подбор коэффициентов:

   • Изменение количества электронов должно быть сбалансировано, то есть количество электронов, теряемых углеродом, должно быть равно количеству электронов, принимаемых хлором.

   • Углерод теряет 2 электрона, и хлор должен принять точно 2 электрона. Следовательно, коэффициент перед C будет 1, а перед Cl₂ — 1.

   Теперь, проверим остальные элементы:

   • Кремний (Si) не изменяет свою степень окисления, поэтому коэффициент перед SiO₂ и SiCl₄ будет одинаковым.

   • Углерод в CO имеет степень окисления +2, поэтому на 1 молекулу углерода нужно 1 молекулу CO.

   • Хлор (Cl) в тетрахлористом кремнии имеет степень окисления -1, а в молекуле SiCl₄ содержится 4 атома хлора. Следовательно, коэффициент перед Cl₂ будет 2.

Итак, расставляем коэффициенты:

C + SiO₂ + 2Cl₂ → SiCl₄ + CO

Завершаем уравнение с проверкой на баланс:

• Углерод: 1 атом слева, 1 атом справа.

• Кремний: 1 атом слева, 1 атом справа.

• Хлор: 2 атома слева, 4 атома справа (по 2 молекулы Cl₂ и 4 атома хлора).

• Кислород: 2 атома слева (в SiO₂), 1 атом справа (в CO).

Таким образом, уравнение сбалансировано.