Решить методом электронного баланса: Mg + CO2 = MgO + C

Для того чтобы решить уравнение реакции методом электронного баланса, нужно провести несколько шагов:

1. Записать исходное уравнение:

$\text{Mg} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{MgO} + \text{C}$

2. Определить степени окисления элементов:

• В магний (Mg) находится в степени окисления 0.

• В углекислом газе (CO₂):

  • Углерод (C) имеет степень окисления +4.

  • Кислород (O) всегда имеет степень окисления -2.

• В оксиде магния (MgO):

  • Магний (Mg) имеет степень окисления +2.

  • Кислород (O) имеет степень окисления -2.

• В элементарном углероде (C) углерод находится в степени окисления 0.

3. Определить изменения в степенях окисления:

• Магний (Mg) переходит из степени окисления 0 в +2, значит, он теряет 2 электрона (магний окисляется).

• Углерод (C) из степени окисления +4 в 0, значит, он приобретает 4 электрона (углерод восстанавливается).

4. Составить полные уравнения для окисления и восстановления:

• Окисление магния: $\text{Mg} \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2e^-$

• Восстановление углерода: $\text{C}^{4+} + 4e^- \rightarrow \text{C}$

5. Сбалансировать количество электронов:

Чтобы количество электронов, теряемых в реакции окисления, совпало с количеством электронов, принимаемых в реакции восстановления, нужно умножить уравнение окисления магния на 2, а уравнение восстановления углерода на 1 (так как 2 * 2 = 4). Получаем:

• Окисление магния: $2\text{Mg} \rightarrow 2\text{Mg}^{2+} + 4e^-$

• Восстановление углерода: $\text{C}^{4+} + 4e^- \rightarrow \text{C}$

6. Составить полное уравнение реакции:

Теперь нужно объединить эти уравнения, учитывая, что электронный баланс соблюдается. Мы получаем:

7. Провести проверку и завершить уравнение:

Это уравнение сбалансировано по количеству атомов каждого элемента с обеих сторон, а также по количеству электронов, участвующих в реакции.

Ответ: Уравнение реакции, сбалансированное методом электронного баланса: