Чтобы решить эту задачу, сперва определим степени окисления для каждого элемента в химическом уравнении:
1. Алюминий (Al):
У нас есть только один алюминиевый ион, который несет +3 заряд, поэтому степень окисления алюминия равна +3.
2. Кислород (O):
Водород (H) обычно имеет степень окисления +1, поэтому степень окисления кислорода можно определить используя правило, что сумма степеней окисления в молекуле должна быть равна нулю. В уравнении даны три молекулы воды (Н2О), поэтому всего 6 атомов водорода со степенью окисления +1. Чтобы сумма была нулевой, степень окисления кислорода должна быть -2. Так как воде в уравнении нет заряда, можно сказать, что каждый атом кислорода имеет степень окисления -2.
3. Водород (Н):
Кислород (О) уже имеет степень окисления -2, значит по правилу суммы степеней окисления в молекуле равной нулю, степень окисления водорода будет +1.
4. Хлор (Cl):
Нет никаких других ионов хлора в уравнении, кроме гидрохлоридной кислоты (HCl), поэтому степень окисления хлора равна -1.
Теперь составим электронный баланс, чтобы уравнять количество переданных электронов в обеих частях уравнения:
Левая часть уравнения:
1 ион алюминия имеет +3 заряд, поэтому освобождает 3 электрона.
3 молекулы воды имеют по 2 атома водорода, всего 6 атомов водорода x 1 электрон = 6 электронов.
Правая часть уравнения:
1 молекула хлорида алюминия (AlCl3) содержит 1 ион алюминия, который принимает 3 электрона.
3 молекулы воды имеют по 2 атома водорода, всего 6 атомов водорода х 1 электрон = 6 электронов.
Таким образом, общее количество переданных электронов на левой и правой частях уравнения одинаково и составляет 9 электронов.
Итак, степени окисления составляют:
Алюминий (Al): +3
Кислород (O): -2
Водород (H): +1
Хлор (Cl): -1
1. Алюминий (Al):
У нас есть только один алюминиевый ион, который несет +3 заряд, поэтому степень окисления алюминия равна +3.
2. Кислород (O):
Водород (H) обычно имеет степень окисления +1, поэтому степень окисления кислорода можно определить используя правило, что сумма степеней окисления в молекуле должна быть равна нулю. В уравнении даны три молекулы воды (Н2О), поэтому всего 6 атомов водорода со степенью окисления +1. Чтобы сумма была нулевой, степень окисления кислорода должна быть -2. Так как воде в уравнении нет заряда, можно сказать, что каждый атом кислорода имеет степень окисления -2.
3. Водород (Н):
Кислород (О) уже имеет степень окисления -2, значит по правилу суммы степеней окисления в молекуле равной нулю, степень окисления водорода будет +1.
4. Хлор (Cl):
Нет никаких других ионов хлора в уравнении, кроме гидрохлоридной кислоты (HCl), поэтому степень окисления хлора равна -1.
Теперь составим электронный баланс, чтобы уравнять количество переданных электронов в обеих частях уравнения:
Левая часть уравнения:
1 ион алюминия имеет +3 заряд, поэтому освобождает 3 электрона.
3 молекулы воды имеют по 2 атома водорода, всего 6 атомов водорода x 1 электрон = 6 электронов.
Правая часть уравнения:
1 молекула хлорида алюминия (AlCl3) содержит 1 ион алюминия, который принимает 3 электрона.
3 молекулы воды имеют по 2 атома водорода, всего 6 атомов водорода х 1 электрон = 6 электронов.
Таким образом, общее количество переданных электронов на левой и правой частях уравнения одинаково и составляет 9 электронов.
Итак, степени окисления составляют:
Алюминий (Al): +3
Кислород (O): -2
Водород (H): +1
Хлор (Cl): -1
Электронный баланс:
Левая часть: 3 электрона (от алюминия) + 6 электронов (от водорода) = 9 электронов
Правая часть: 1 ион алюминия (принимает 3 электрона) + 6 электронов (от водорода) = 9 электронов
Таким образом, степени окисления всех элементов в уравнении Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O определены и электронный баланс в уравнении установлен.