1. Отсортируйте окислительные состояния веществ: (1) HCl, H2, LiH, KHs, (NH4)2CO3, OF2, K2Cr2O7, (NH4)2BeF4

Zvonkiy_Spasatel

39

1. Отсортируем вещества по возрастанию окислительных состояний:
H2 (в нематический водород, нулевое окислительное состояние)
LiH (литий имеет окислительное состояние +1, водород -1)
HCl (водород -1, хлор +1)
KHs (калий +1, сера -2)
(NH4)2CO3 (аммоний +1, углерод +4, кислород -2)
OF2 (кислород +2, фтор -1)
K2Cr2O7 (калий +1, хром +6, кислород -2)
(NH4)2BeF4 (аммоний +1, бериллий +2, фтор -1)

2. Для более детального решения воспользуемся методом электронного переноса (методом полубратьев).
Составим полубратьевскую таблицу для элементов в данной реакции:
| Ca | P | O | Si | C |
--------------------------------------------------
Ca3(PO4)2 + SiO2 + C = CaSiO3 + CO + P4

| Ca | P | O | Si | C |
--------------------------------------------------
Ca3(PO4)2 | | | | | |
SiO2 | | | | | |
C | | | | | |
CaSiO3 | | | | | |
CO | | | | | |
P4 | | | | | |

Записываем известные окислительные числа веществ:
| Ca | P | O | Si | C |
--------------------------------------------------
Ca3(PO4)2 | | +5 | | -4 | |
SiO2 | | | -2 | | |
C | | | | | 0 |
CaSiO3 | | | -2 | | |
CO | | | | -2 | +2 |
P4 | | -3 | | | |

Определяем окислитель и восстановитель:
Вещество с увеличившимся окислительным числом является окислителем (окисляется), а с уменьшенным - восстановителем (восстанавливается).
В данной реакции окислительными агентами являются Ca3(PO4)2 и SiO2, а восстановительным агентом является C.

Процессы окисления и восстановления:
Ca3(PO4)2 -> CaSiO3 (увеличение окислительного состояния фосфора с -3 до +5)
C -> CO (уменьшение окислительного состояния углерода с 0 до +2)

3. Ответим на вопросы, связанные со смещением равновесия в реакции CH4 + H2O = CO + 3H2 (-q).
- Нагревание: Процесс обратим, обычно при нагревании эндотермических реакций равновесие смещается в сторону образования продуктов. Так как нагревание приводит к увеличению температуры системы, оно индуцирует смещение равновесия вперед, в сторону образования CO и H2.
- Уменьшение давления: Если давление сокращается, система стремится увеличить количество молекул газа, чтобы занять больше объема. Следовательно, равновесие будет смещаться в сторону формирования большего количества молекул газовых продуктов. Таким образом, снижение давления приводит к увеличению количества CO и H2.
- Добавление водорода в систему: Поскольку реакция изначально образует водород, добавление большего количества водорода (увеличение концентрации) будет увеличивать количество реагента, что приведет к смещению равновесия в сторону продуктов CO и H2.
- Добавление водяного пара в систему: Водяной парь является реагентом в этой реакции. Если его концентрация возрастает, то будет увеличиваться количество реагента, и это приведет к смещению равновесия в сторону образования большего количества продуктов CO и H2.

4. Запишем молекулярное, полное ионное уравнения реакции:
Молекулярное уравнение:
CH4 + H2O = CO + 3H2

Полное ионное уравнение:
CH4 + H2O -> CO + 3H2

В полном ионном уравнении мы разделяем все вещества на ионы, если они находятся в растворе или диссоциируют в растворе. В данной реакции все вещества находятся в молекулярной форме и не диссоциируют в растворе, поэтому полное ионное уравнение совпадает с молекулярным уравнением.