Номер 4, страница 33 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной реакции с помощью метода электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

$Fe(OH)_2 + O_2 + H_2O \rightarrow Fe(OH)_3$

Решение:

Для расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительной реакции $Fe(OH)_2 + O_2 + H_2O \rightarrow Fe(OH)_3$ воспользуемся методом электронного баланса.

1. Определим степени окисления (с.о.) элементов в веществах до и после реакции:

$\overset{+2}{Fe}(\overset{-2}{O}\overset{+1}{H})_2 + \overset{0}{O}_2 + \overset{+1}{H}_2\overset{-2}{O} \rightarrow \overset{+3}{Fe}(\overset{-2}{O}\overset{+1}{H})_3$

Степени окисления изменяют железо (Fe) и кислород (O) из молекулы $O_2$.

Железо повышает степень окисления с +2 до +3, то есть окисляется.
Кислород понижает степень окисления с 0 до -2, то есть восстанавливается.

2. Составим полуреакции для процессов окисления и восстановления:

$Fe^{+2} - 1e^- \rightarrow Fe^{+3}$ (процесс окисления)
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ (процесс восстановления)

3. Найдём коэффициенты, уравняв число отданных и принятых электронов. Наименьшее общее кратное для чисел 1 и 4 равно 4. Домножим полуреакции на соответствующие множители:

$Fe^{+2} - 1e^- \rightarrow Fe^{+3}$ | 4
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1

Из баланса следует, что $Fe(OH)_2$ (содержит $Fe^{+2}$) является восстановителем, а $O_2$ (содержит $O^0$) — окислителем.

4. Подставим полученные коэффициенты в схему реакции: коэффициент 4 перед соединениями железа и 1 (не пишется) перед кислородом.

$4Fe(OH)_2 + O_2 + H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$

5. Уравняем количество атомов водорода (H) и кислорода (O) в левой и правой частях, подбирая коэффициент для воды ($H_2O$).

В правой части: $4$ атома Fe, $4 \times 3 = 12$ атомов H и $4 \times 3 = 12$ атомов O.
В левой части (без учёта $H_2O$): $4$ атома Fe, $4 \times 2 = 8$ атомов H и $(4 \times 2) + 2 = 10$ атомов O.

Для того чтобы уравнять атомы, в левой части не хватает $12 - 8 = 4$ атомов H и $12 - 10 = 2$ атомов O. Это соответствует двум молекулам воды ($2H_2O$).

Окончательное уравнение реакции выглядит так:

$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$

Ответ:

Уравнение реакции с расставленными коэффициентами: $4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$.
Окислитель: $O_2$ (кислород).
Восстановитель: $Fe(OH)_2$ (гидроксид железа(II)).