Номер 1, страница 80, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Напишите уравнения реакций и методом электронного баланса подберите коэффициенты:

а) разложение воды при нагревании;

б) взаимодействие алюминия с соляной кислотой.

а) разложение воды при нагревании;

Решение

Уравнение реакции разложения воды при нагревании (термолиз):

$H_2o \xrightarrow{t^\circ} H_2\uparrow + O_2\uparrow$

Это окислительно-восстановительная реакция. Подберем коэффициенты, используя метод электронного баланса.

Сначала определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$H_2^{+1}O^{-2} \rightarrow H_2^0 + O_2^0$

Кислород изменяет свою степень окисления с -2 до 0, то есть окисляется. Он является восстановителем.

Водород изменяет свою степень окисления с +1 до 0, то есть восстанавливается. Он является окислителем.

Составим полуреакции окисления и восстановления:

$2O^{-2} - 4e^- \rightarrow O_2^0$ | 1 | окисление (восстановитель)

$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ | 2 | восстановление (окислитель)

Число отданных электронов должно быть равно числу принятых. Наименьшее общее кратное для чисел 4 и 2 равно 4. Поэтому первую полуреакцию домножаем на 1, а вторую на 2.

Полученные множители являются коэффициентами в уравнении реакции. Ставим коэффициент 2 перед $H_2$ и 1 (не пишется) перед $O_2$.

$...H_2o \rightarrow 2H_2 + O_2$

Теперь уравниваем количество атомов в левой части уравнения. В правой части у нас 4 атома водорода ($2 \times 2$) и 2 атома кислорода. Следовательно, перед молекулой воды $H_2O$ нужно поставить коэффициент 2.

Итоговое уравнение:

$2H_2o \xrightarrow{t^\circ} 2H_2\uparrow + O_2\uparrow$

Проверка: Слева: 4 атома H, 2 атома O. Справа: 4 атома H, 2 атома O. Количества атомов равны, уравнение сбалансировано.

Ответ: $2H_2o \xrightarrow{t^\circ} 2H_2\uparrow + O_2\uparrow$.

б) взаимодействие алюминия с соляной кислотой.

Решение

Уравнение реакции взаимодействия алюминия ($Al$) с соляной кислотой ($HCl$):

$Al + HCl \rightarrow AlCl_3 + H_2\uparrow$

Это окислительно-восстановительная реакция замещения. Для подбора коэффициентов применим метод электронного баланса.

Определим степени окисления элементов:

$Al^0 + H^{+1}Cl^{-1} \rightarrow Al^{+3}Cl_3^{-1} + H_2^0$

Алюминий ($Al$) изменяет степень окисления с 0 до +3, он окисляется и является восстановителем.

Водород ($\text{H}$) изменяет степень окисления с +1 до 0, он восстанавливается и является окислителем.

Составим полуреакции:

$Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3}$ | 2 | окисление (восстановитель)

$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ | 3 | восстановление (окислитель)

Находим наименьшее общее кратное для чисел отданных и принятых электронов (3 и 2), оно равно 6. Дополнительный множитель для первой полуреакции — 2, для второй — 3.

Эти множители показывают коэффициенты для веществ, участвующих в окислительно-восстановительных процессах. Ставим коэффициент 2 перед $Al$ и $AlCl_3$, и коэффициент 3 перед $H_2$.

$2Al + HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$

Теперь уравняем остальные атомы. В правой части у нас $2 \times 3 = 6$ атомов хлора и $3 \times 2 = 6$ атомов водорода. Для баланса необходимо поставить коэффициент 6 перед соляной кислотой ($HCl$) в левой части.

Итоговое сбалансированное уравнение:

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$

Проверка: Слева: 2 атома Al, 6 атомов H, 6 атомов Cl. Справа: 2 атома Al, 6 атомов H, 6 атомов Cl. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$.