Решение: Al + Cl2 → AlCl3, электронный баланс и коэффициенты

Вот электронный баланс для реакции \( \text{Al} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{AlCl}_3 \), с указанием окислителя и восстановителя, и расстановкой коэффициентов. 1. Определяем степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции. * В \( \text{Al} \) (простое вещество) степень окисления алюминия равна 0. * В \( \text{Cl}_2 \) (простое вещество) степень окисления хлора равна 0. * В \( \text{AlCl}_3 \) степень окисления алюминия равна +3 (как указано в задании), а хлора -1. 2. Записываем процессы окисления и восстановления. * Алюминий отдает электроны, его степень окисления увеличивается от 0 до +3. Это процесс окисления. \( \text{Al}^0 - 3\text{e}^- \rightarrow \text{Al}^{+3} \) * Хлор принимает электроны, его степень окисления уменьшается от 0 до -1. Это процесс восстановления. Поскольку в молекуле \( \text{Cl}_2 \) два атома хлора, каждый из которых принимает по одному электрону, то всего принимается два электрона. \( \text{Cl}_2^0 + 2\text{e}^- \rightarrow 2\text{Cl}^{-1} \) 3. Находим наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов. * Число отданных электронов: 3 * Число принятых электронов: 2 * НОК(3, 2) = 6 4. Умножаем полуреакции на соответствующие коэффициенты, чтобы число отданных и принятых электронов стало равным НОК. * Для окисления: \( (\text{Al}^0 - 3\text{e}^- \rightarrow \text{Al}^{+3}) \times 2 \) \( 2\text{Al}^0 - 6\text{e}^- \rightarrow 2\text{Al}^{+3} \) * Для восстановления: \( (\text{Cl}_2^0 + 2\text{e}^- \rightarrow 2\text{Cl}^{-1}) \times 3 \) \( 3\text{Cl}_2^0 + 6\text{e}^- \rightarrow 6\text{Cl}^{-1} \) 5. Определяем окислитель и восстановитель. * Вещество, которое отдает электроны и окисляется, является восстановителем. В данном случае это \( \text{Al} \). * Вещество, которое принимает электроны и восстанавливается, является окислителем. В данном случае это \( \text{Cl}_2 \). 6. Расставляем коэффициенты в уравнении реакции, используя найденные коэффициенты. * Перед \( \text{Al} \) ставим 2. * Перед \( \text{Cl}_2 \) ставим 3. * Перед \( \text{AlCl}_3 \) ставим 2 (так как в продукте должно быть 2 атома алюминия и \( 2 \times 3 = 6 \) атомов хлора). Проверяем: * Алюминий: слева 2, справа 2. * Хлор: слева \( 3 \times 2 = 6 \), справа \( 2 \times 3 = 6 \). Все коэффициенты расставлены верно. Итоговое решение: Электронный баланс: \[ \begin{array}{c|c|c} \text{Процесс} & \text{Изменение степени окисления} & \text{Коэффициент} \\ \hline \text{Окисление} & \text{Al}^0 - 3\text{e}^- \rightarrow \text{Al}^{+3} & 2 \\ \text{Восстановление} & \text{Cl}_2^0 + 2\text{e}^- \rightarrow 2\text{Cl}^{-1} & 3 \end{array} \] Окислитель: \( \text{Cl}_2 \) (принимает электроны, восстанавливается) Восстановитель: \( \text{Al} \) (отдает электроны, окисляется) Уравнение реакции с расставленными коэффициентами: \( 2\text{Al} + 3\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{AlCl}_3 \)