Номер 4, страница 210 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 44. Соединения железа. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 4, страница 210.

Условие.

4. Для травления плат в электронике используют раствор хлорного железа (хлорида железа(III)). Этот реактив растворяет медь, переводя её в хлорид:

$FeCl_3 + Cu \rightarrow FeCl_2 + CuCl_2$

Рассмотрите эту реакцию как окислительно-восстановительную. Расставьте коэффициенты. Назовите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

Решение

Данная реакция является окислительно-восстановительной, поскольку в её ходе происходит изменение степеней окисления у атомов железа и меди.

Исходная схема реакции:

$FeCl_3 + Cu \rightarrow FeCl_2 + CuCl_2$

1. Определим степени окисления элементов до и после реакции, чтобы выявить процессы окисления и восстановления.

$\overset{+3}{Fe}\overset{-1}{Cl_3} + \overset{0}{Cu} \rightarrow \overset{+2}{Fe}\overset{-1}{Cl_2} + \overset{+2}{Cu}\overset{-1}{Cl_2}$

Из схемы видно, что:

Железо ($Fe$) изменило степень окисления с $+3$ на $+2$. Так как степень окисления понизилась, железо приняло электроны, то есть восстановилось.

Медь ($Cu$) изменила степень окисления с $0$ на $+2$. Так как степень окисления повысилась, медь отдала электроны, то есть окислилась.

Расставьте коэффициенты

Для расстановки коэффициентов используем метод электронного баланса. Составим полуреакции:

$Fe^{+3} + 1e^- \rightarrow Fe^{+2} \quad | \cdot 2$ (процесс восстановления)

$Cu^{0} - 2e^- \rightarrow Cu^{+2} \quad | \cdot 1$ (процесс окисления)

Число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, принятых окислителем. Наименьшее общее кратное для 1 и 2 равно 2. Отсюда находим множители для полуреакций: 2 для процесса восстановления и 1 для процесса окисления.

Эти множители являются коэффициентами в уравнении реакции. Ставим коэффициент 2 перед формулами соединений железа ($FeCl_3$ и $FeCl_2$) и 1 (не пишется) перед медью ($Cu$ и $CuCl_2$).

Сбалансированное уравнение реакции:

$2FeCl_3 + Cu \rightarrow 2FeCl_2 + CuCl_2$

Проверка: слева 2 Fe, 6 Cl, 1 Cu; справа 2 Fe, (2*2 + 2) = 6 Cl, 1 Cu. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2FeCl_3 + Cu \rightarrow 2FeCl_2 + CuCl_2$.

Назовите окислитель и восстановитель

Окислитель — это вещество, в состав которого входит элемент, принимающий электроны (понижающий свою степень окисления). В данной реакции это хлорид железа(III), $FeCl_3$, так как ион $Fe^{+3}$ принимает электрон.

Восстановитель — это вещество, в состав которого входит элемент, отдающий электроны (повышающий свою степень окисления). В данной реакции это медь, $Cu$, так как атом $Cu^0$ отдает электроны.

Ответ: Окислитель — хлорид железа(III) ($FeCl_3$), восстановитель — медь ($Cu$).