Odpowiedź :
Witaj :)
Mamy za zadanie zapisać równanie reakcji kwasu solnego z trójtlenkiem chromu, wyznaczyć stopnie utlenienia poszczególnych pierwiastków wchodzących w skład substratów jak i produktów reakcji, zapisać równania utleniania i redukcji, oraz wskazać utleniacz i reduktor. Na początek wyjaśnimy kilka niezbędnych pojęć do rozwiązania zadania.
1. Przydatne pojęcia
- Reakcja utleniania - To reakcja chemiczna, w której następuje wzrost stopnia utlenienia danego pierwiastka w związku chemicznym na skutek oddania odpowiedniej liczby elektronów. Proces ten nazywany jest również dezelektronacją,
- Reakcja redukcji - To reakcja chemiczna, w której następuje spadek stopnia utlenienia danego pierwiastka w związku chemicznym na skutek przyjęcia odpowiedniej ilości elektronów. Proces ten nazywany jest również elektronacją,
- Utleniacz - To pierwiastek w związku chemicznym (lub jon), który przyjmuje elektrony, na skutek czego sam ulega redukcji. Utleniacz nazywamy również dezelektronatorem,
- Reduktor - To pierwiastek w związku chemicznym (lub jon), który oddaje elektrony, na skutek czego sam ulega utlenieniu. Reduktor nazywamy również elektronatorem,
- Stopień utlenienia - To formalny ładunek danego pierwiastka w związku chemicznym, jeśli założymy, że wszystkie wiązania w cząsteczce mają charakter wiązań jonowych. Przyjmuje się, że suma stopni utlenienia atomów w danym związku chemicznym jest równa 0, czyli cząsteczka jest obojętna. W stanie wolnym wszystkie pierwiastki mają stopień utlenienia równy 0.
Mając już potrzebne informacje, możemy przejść do rozwiązania wszystkich poleceń z zadania.
2. Równanie reakcji trójtlenku chromu z kwasem solnym
[tex]\Large \boxed{2CrO_3+12HCl\rightarrow 2CrCl_3+ 3Cl_2\uparrow +6H_2O}[/tex]
Komentarz: W wyniku reakcji trójtlenku chromu z kwasem solnym powstaje chlorek chromu(III), wydziela się wolny chlor, oraz powstaje woda.
3. Stopnie utlenienia poszczególnych pierwiastków
- CrO₃ - tlenek chromu(VI) lub trójtlenek chromu
[tex]Cr ^{VI}[/tex]
[tex]O^{-II}[/tex]
- HCl - kwas solny
[tex]H^{I}[/tex]
[tex]Cl^{-I}[/tex]
- CrCl₃ - chlorek chromu(III)
[tex]Cr^{III}[/tex]
[tex]Cl^{-I}[/tex]
- Cl₂ - chlor
[tex]Cl_2^0[/tex]
- H₂O - woda lub tlenek wodoru
[tex]H^{I}[/tex]
[tex]O^{-II}[/tex]
4. Reakcja utleniania i redukcji
- Utlenianie
[tex]2Cl^{-I}\rightarrow Cl_2^0+2e^-[/tex]
- Redukcja
[tex]Cr^{VI}+3e^-\rightarrow Cr^{III}[/tex]
Ponieważ zgodnie z zasadą zachowania ładunku, która mówi, że ilość elektronów oddanych musi być równa ilości elektronów przyjętych, reakcję utleniania mnożę razy 3 a redukcji razy 2:
- Utlenianie
[tex]6Cl^{-I}\rightarrow 3Cl_2^0+6e^-[/tex]
- Redukcja
[tex]2Cr^{VI}+6e^-\rightarrow 2Cr^{III}[/tex]
5. Utleniacz i reduktor
- Utleniacz
[tex]CrO_3\ - \ chrom\ na\ VI\ stopniu\ utlenienia[/tex]
- Reduktor
[tex]HCl\ - chlor\ na\ -I\ stopniu\ utleniena[/tex]