Ответ:
Решение:
Это уравнение химической реакции окисления-восстановления. Необходимо уравнять коэффициенты.
1. Определим степени окисления элементов:
- Cr в Cr₂O₃: +3
- K в KNO₃: +1
- N в KNO₃: +5
- O в Cr₂O₃, KNO₃, KOH, K₂CrO₄, KNO₂, H₂O: -2
- H в KOH, H₂O: +1
- K в K₂CrO₄: +1
- Cr в K₂CrO₄: +6
- N в KNO₂: +3
2. Определим окислитель и восстановитель:
- Cr (+3) → Cr (+6) (окисление)
- N (+5) → N (+3) (восстановление)
3. Составим электронный баланс:
- Cr³⁺ → Cr⁶⁺ + 3e⁻ (восстановитель)
- N⁵⁺ + 2e⁻ → N³⁺ (окислитель)
4. Уравняем коэффициенты методом электронного баланса:
- Умножим первую полуреакцию на 2, вторую на 3:
- 2Cr³⁺ → 2Cr⁶⁺ + 6e⁻
- 3N⁵⁺ + 6e⁻ → 3N³⁺
5. Расставим коэффициенты в уравнении:
\( \mathbf{2} \text{Cr}_2\text{O}_3 + \mathbf{3} \text{KNO}_3 + \mathbf{4} \text{KOH} \rightarrow \mathbf{4} \text{K}_2\text{CrO}_4 + \mathbf{3} \text{KNO}_2 + \mathbf{2} \text{H}_2\text{O} \)
Проверка:
- K: 3 + 4 = 7 (справа: 4*2 + 3 = 11) - не сходится
- O: 6 + 9 + 4 = 19 (справа: 16 + 6 + 2 = 24) - не сходится
Попробуем другой подход, учитывая, что K₂CrO₄ и KNO₂ - продукты.
\( Cr_2O_3 + KNO_3 + KOH \rightarrow K_2CrO_4 + KNO_2 + H_2O \)
Окисление: Cr³⁺ → Cr⁶⁺ | ×2
Восстановление: N⁵⁺ → N³⁺ | ×3
\( 2Cr_2O_3 + 6KNO_3 + ... KOH \rightarrow 4K_2CrO_4 + 6KNO_2 + ... H_2O \)
Теперь уравняем калий (K) и кислород (O).
Справа: 8 K (в K₂CrO₄) + 6 K (в KNO₂) = 14 K.
Следовательно, слева нужно 14 K. В KNO₃ уже есть 6 K, значит, в KOH нужно 8 K.
\( 2Cr_2O_3 + 6KNO_3 + 8KOH \rightarrow 4K_2CrO_4 + 6KNO_2 + ... H_2O \)
Теперь водород (H). Слева 8 H (в KOH). Значит, справа нужно 8 H, т.е. 4 H₂O.
\( 2Cr_2O_3 + 6KNO_3 + 8KOH \rightarrow 4K_2CrO_4 + 6KNO_2 + 4H_2O \)
Проверка кислорода (O):
Слева: 2*3 + 6*3 + 8*1 = 6 + 18 + 8 = 32
Справа: 4*4 + 6*2 + 4*1 = 16 + 12 + 4 = 32
Баланс сходится.
Ответ: 2Cr₂O₃ + 6KNO₃ + 8KOH → 4K₂CrO₄ + 6KNO₂ + 4H₂O
