Вопрос:

3. В схеме химической реакции Fe + Cl2 = FeCl3 расставьте коэффициенты; укажите окислитель и восстановитель, составьте схему перехода электронов.

Ответ:

Решение:

1. Расставим степени окисления:

  • В реакции \( \text{Fe} + \text{Cl}_2 = \text{FeCl}_3 \)
  • Железо (Fe) в чистом виде имеет степень окисления 0.
  • Хлор (Cl₂) в чистом виде имеет степень окисления 0.
  • В хлориде железа (III) (FeCl₃) хлор имеет степень окисления -1, тогда железо будет иметь степень окисления +3.

2. Определим окислитель и восстановитель:

  • Железо (Fe) повысило свою степень окисления с 0 до +3. Оно отдало электроны, поэтому является восстановителем.
  • Хлор (Cl) понизил свою степень окисления с 0 до -1. Он принял электроны, поэтому является окислителем.

3. Составим схему перехода электронов:

  • Fe⁰ → Fe⁺³ + 3e⁻ (отдает 3 электрона)
  • Cl₂⁰ + 2e⁻ → 2Cl⁻ (принимает 2 электрона)

4. Расставим коэффициенты:

  • Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, найдем наименьшее общее кратное для 3 и 2, которое равно 6.
  • Умножим схему окисления железа на 2: \( 2 \times (\text{Fe}^0 \rightarrow \text{Fe}^{+3} + 3e^-) = 2\text{Fe}^0 \rightarrow 2\text{Fe}^{+3} + 6e^- \)
  • Умножим схему восстановления хлора на 3: \( 3 \times (\text{Cl}_2^0 + 2e^- \rightarrow 2\text{Cl}^-) = 3\text{Cl}_2^0 + 6e^- \rightarrow 6\text{Cl}^- \)
  • В уравнении реакции ставим коэффициенты: перед Fe ставим 2, перед Cl₂ ставим 3. Тогда в FeCl₃ будет 2 атома железа и 6 атомов хлора.
  • Уравнение станет: \( 2\text{Fe} + 3\text{Cl}_2 = 2\text{FeCl}_3 \)

Ответ: Коэффициенты: 2, 3, 2. Восстановитель: Fe. Окислитель: Cl₂. Схема перехода электронов: 2Fe⁰ - 6e⁻ → 2Fe⁺³; 3Cl₂⁰ + 6e⁻ → 6Cl⁻.