Реакция оксида меди двухвалентного с углеродом проходит так, как указано в вопросе, однако можно встретить и менее типичную реакцию в некоторых источниках.
Это значит, что это не реакция ионного обмена, а окислительно-восстановительная реакция, в которой два вещества должны изменить степень окисления (один повысить, другой понизить).
Медь имела заряд 2+, стала 1+ - понизила свою степень окисления, поэтому окислитель, но процесс восстановление.
Углерод имел заряд 0, а стал 2+ - повысил свою степень окисления, поэтому восстановитель, но процесс окисление.
Или
Медь имела заряд 2+, стала 0 - понизила свою степень окисления, поэтому окислитель, но процесс восстановление.
Углерод имел заряд 0, а стал 2+ - повысил свою степень окисления, поэтому восстановитель, но процесс окисление.
Составим запись по стандартам ОГЭ и ЕГЭ:
Сu²⁺ +1e(электрон) Cu¹⁺ - окислитель
C⁰ (-2е) C²⁺ - восстановитель
Или
Сu²⁺ +2e(электрон) Cu⁰ - окислитель
C⁰ (-2е) C²⁺ - восстановитель
Как находится число электронов?
Из степени окисления в левой части вычитаем степень окисления правой. Нужно проявить особую осторожность с такими веществами, как H₂, P₄, Cl₂ (и другими простыми с индексами), так как индекс меняет число электронов.
Зачем нам вообще это число электронов?
Оно уравнять реакцию. Число электронов у восстановителя ставим перед окислителем в левой части уравнения и наоборот.
Но если числа чётные - их необходимо сократить.
Правильность нашего уравнивания проверяем, считая количество вошедших и вышедших веществ:
На входе 2 меди, 2 кислорода и один углерод, на выходе: 2 меди, 2 кислорода и 1 углерод, следовательно, реакцию ионного обмена мы записали правильно.
Или
На входе: 1 медь, 1 кислород и один углерод, на выходе: 1 медь, 1 кислород и 1 углерод, следовательно, реакцию ионного обмена мы записали правильно.
2CuO + C = Cu2O + CO
или
СuO + С = Сu + СО
Объяснение:
Реакция оксида меди двухвалентного с углеродом проходит так, как указано в вопросе, однако можно встретить и менее типичную реакцию в некоторых источниках.
Это значит, что это не реакция ионного обмена, а окислительно-восстановительная реакция, в которой два вещества должны изменить степень окисления (один повысить, другой понизить).
Для примера: NaOH + HCl = NaCl + H2O - реакция ионного обмена.
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu - Окислительно-восстановительная реакция, так как железо и медь поменяли степень окисления.
При ОВР должен выпасть осадок, выделится газ или вода.
Распишем нашу реакцию со степенями окисления:
2Cu²⁺O²⁻ + C⁰ = Сu2¹⁺O²⁻ + C²⁺O²⁻↑(угарный газ)
Аналогично:
Cu²⁺O²⁻ + C⁰ = Сu⁰ ↓(осадок)+ C²⁺O²⁻ ↑(угарный газ)
Теперь определим восстановитель и окислитель:
Медь имела заряд 2+, стала 1+ - понизила свою степень окисления, поэтому окислитель, но процесс восстановление.
Углерод имел заряд 0, а стал 2+ - повысил свою степень окисления, поэтому восстановитель, но процесс окисление.
Или
Медь имела заряд 2+, стала 0 - понизила свою степень окисления, поэтому окислитель, но процесс восстановление.
Углерод имел заряд 0, а стал 2+ - повысил свою степень окисления, поэтому восстановитель, но процесс окисление.
Составим запись по стандартам ОГЭ и ЕГЭ:
Сu²⁺ +1e(электрон) Cu¹⁺ - окислитель
C⁰ (-2е) C²⁺ - восстановитель
Или
Сu²⁺ +2e(электрон) Cu⁰ - окислитель
C⁰ (-2е) C²⁺ - восстановитель
Как находится число электронов?
Из степени окисления в левой части вычитаем степень окисления правой. Нужно проявить особую осторожность с такими веществами, как H₂, P₄, Cl₂ (и другими простыми с индексами), так как индекс меняет число электронов.
Зачем нам вообще это число электронов?
Оно уравнять реакцию. Число электронов у восстановителя ставим перед окислителем в левой части уравнения и наоборот.
Но если числа чётные - их необходимо сократить.
Правильность нашего уравнивания проверяем, считая количество вошедших и вышедших веществ:
На входе 2 меди, 2 кислорода и один углерод, на выходе: 2 меди, 2 кислорода и 1 углерод, следовательно, реакцию ионного обмена мы записали правильно.
Или
На входе: 1 медь, 1 кислород и один углерод, на выходе: 1 медь, 1 кислород и 1 углерод, следовательно, реакцию ионного обмена мы записали правильно.
Надеюсь, решение достаточно подробное.
1) CaCO3 =[ 400°-500°C ]⇒ CaO + CO2↑
2) CaO + CO2 =[ t°C ]⇒ CaCO3
3) CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
4) Ca(HCO3)2 + 2HCl = CaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O
Задание № 2
Дано: m(CaCO3) = 10г
η вых(CaO) = 90% (0,9)
Найти: m практ.(CaO) = ?
Решение: CaCO3 =[ 400°-500°C ]⇒ CaO + CO2↑
1) Теоретическое количество вещества образовавшегося оксида кальция:
а) ν (CaCO3) = m / M = 10г / 100г/моль = 0,1моль
б) ν теор.(CaO) = ν (CaCO3) = 0,1моль
2) Практическая масса выделившегося оксида кальция:
а) ν практ.(CaO) = ν теор.(CaO) * η вых(CaO) = 0,1моль * 0,9 = 0,09моль
б) m практ.(CaO) = ν практ.(CaO) * M = 0,09моль * 56 г/моль = 5,04г
ответ: m практ.(CaO) = 5,04г