Задание 9. Запишите уравнения реакций согласно следующим схемам, укажите О-В реакции: Соляная (хлороводородная) кислота + алюминий → хлорид алюминия + водород;

Решение:

1. Составление уравнения реакции:

Исходные вещества: соляная кислота (HCl) и алюминий (Al).

Продукты реакции: хлорид алюминия (AlCl₃) и водород (H₂).

Неравновесное уравнение:

\[ \text{HCl} + \text{Al} \rightarrow \text{AlCl}_3 + \text{H}_2 \]

2. Расстановка коэффициентов (метод электронного баланса):

Определяем степени окисления элементов:

• В HCl: H(+1), Cl(-1)
• В Al: Al(0)
• В AlCl₃: Al(+3), Cl(-1)
• В H₂: H(0)

Элементы, меняющие степень окисления:

• Al: 0 → +3 (окисление, отдаёт 3 электрона)
• H: +1 → 0 (восстановление, принимает 1 электрон)

Составляем электронный баланс:

\[ \text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3} \quad | \quad 1 \quad \text{(окислитель)} \]

\[ 2\text{H}^{+1} + 2e^- \rightarrow \text{H}_2^0 quad | 3 ext{(восстановитель)} \]

Минимальный общий кратный для 3 и 2 равен 6. Умножаем баланс:

\[ \text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3} | 2 \]

\[ 2\text{H}^{+1} + 2e^- \rightarrow \text{H}_2^0 | 3 \]

Коэффициенты для Al и H₂ будут 2 и 3 соответственно. Перед HCl ставим коэффициент 6 (так как 2 атома H принимают 3*2=6 электронов, что соответствует 3 молекулам H₂, а всего водорода в правой части 2*3=6, значит в левой тоже должно быть 6).

Уравнение с коэффициентами:

\[ 6\text{HCl} + 2\text{Al} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2 \]

3. Проверка баланса:

• Al: слева 2, справа 2 (совпадает).
• H: слева 6, справа 2*3=6 (совпадает).
• Cl: слева 6, справа 2*3=6 (совпадает).

4. Определение типа реакции:

Реакция является окислительно-восстановительной (ОВ-реакция), так как в ходе реакции происходит изменение степеней окисления атомов.

Ответ:

\[ 2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2 \]

Тип реакции: Окислительно-восстановительная.