Номер 5, страница 70 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

5. Составьте формулу продукта реакции по известным валентностям элементов и расставьте коэффициенты в схеме реакции:

a) $Fe + Cl_2 \to \overset{III}{Fe}\overset{I}{Cl}$

б) $Na + N_2 \to \overset{I}{Na}\overset{III}{N}$

в) $Fe_2O_3 + Al \to \overset{III}{Al}\overset{II}{O} + Fe$

а)

Дано:

Схема реакции: $Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl$.

Валентности элементов в продукте: Железо (Fe) - III, Хлор (Cl) - I.

Найти:

Составить правильную формулу продукта и сбалансировать уравнение реакции.

Решение:

1. Сначала определим правильную формулу продукта — хлорида железа. Валентность железа равна III, а хлора — I. Для нахождения индексов элементов в формуле бинарного соединения найдем наименьшее общее кратное (НОК) их валентностей: НОК(3, 1) = 3. Затем разделим НОК на валентность каждого элемента, чтобы найти его индекс: для Fe индекс равен $3 / 3 = 1$; для Cl индекс равен $3 / 1 = 3$. Таким образом, правильная формула продукта — $FeCl_3$.

2. Теперь запишем схему реакции с правильной формулой продукта и расставим коэффициенты: $Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl_3$.

Начнем уравнивать с хлора. Слева 2 атома Cl, справа — 3. НОК(2, 3) = 6. Чтобы получить 6 атомов хлора с обеих сторон, ставим коэффициент 3 перед $Cl_2$ и 2 перед $FeCl_3$: $Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$.

Теперь уравняем железо. Справа стало 2 атома Fe, а слева — 1. Ставим коэффициент 2 перед Fe: $2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$.

Проверка: слева 2 атома Fe, $3 \times 2 = 6$ атомов Cl. Справа $2 \times 1 = 2$ атома Fe, $2 \times 3 = 6$ атомов Cl. Число атомов каждого элемента слева и справа равно. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$.

б)

Дано:

Схема реакции: $Na + N_2 \rightarrow NaN$.

Валентности элементов в продукте: Натрий (Na) - I, Азот (N) - III.

Найти:

Составить правильную формулу продукта и сбалансировать уравнение реакции.

Решение:

1. Определим формулу продукта — нитрида натрия. Валентность натрия — I, азота — III. НОК(1, 3) = 3. Индекс для Na: $3 / 1 = 3$. Индекс для N: $3 / 3 = 1$. Правильная формула продукта — $Na_3N$.

2. Запишем схему реакции с правильной формулой и уравняем ее: $Na + N_2 \rightarrow Na_3N$.

Начнем с азота. Слева 2 атома N, справа — 1. Ставим коэффициент 2 перед $Na_3N$: $Na + N_2 \rightarrow 2Na_3N$.

Теперь уравняем натрий. Справа стало $2 \times 3 = 6$ атомов Na, слева — 1. Ставим коэффициент 6 перед Na: $6Na + N_2 \rightarrow 2Na_3N$.

Проверка: слева 6 атомов Na, 2 атома N. Справа $2 \times 3 = 6$ атомов Na, $2 \times 1 = 2$ атома N. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $6Na + N_2 \rightarrow 2Na_3N$.

в)

Дано:

Схема реакции: $Fe_2O_3 + Al \rightarrow AlO + Fe$.

Валентности элементов в продукте оксиде алюминия: Алюминий (Al) - III, Кислород (O) - II.

Найти:

Составить правильную формулу продукта и сбалансировать уравнение реакции.

Решение:

1. Определим формулу продукта — оксида алюминия. Валентность алюминия — III, кислорода — II. НОК(3, 2) = 6. Индекс для Al: $6 / 3 = 2$. Индекс для O: $6 / 2 = 3$. Правильная формула продукта — $Al_2O_3$.

2. Запишем схему реакции с правильными формулами и расставим коэффициенты: $Fe_2O_3 + Al \rightarrow Al_2O_3 + Fe$.

Слева 2 атома Fe, справа — 1. Ставим коэффициент 2 перед Fe: $Fe_2O_3 + Al \rightarrow Al_2O_3 + 2Fe$.

Слева 1 атом Al, справа — 2. Ставим коэффициент 2 перед Al: $Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow Al_2O_3 + 2Fe$.

Проверим кислород: слева 3 атома O, справа 3 атома O. Кислород сбалансирован.

Проверка: слева 2 атома Fe, 3 атома O, 2 атома Al. Справа 2 атома Al, 3 атома O, 2 атома Fe. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow Al_2O_3 + 2Fe$.