Условие задачи

Хлор реагирует с железом с образованием хлорида железа (III), а с медью – с образованием хлорида меди (II). Напишите уравнения реакций, укажите окислитель и восстановитель.

Решение

Дисциплина – неорганическая химия (окислительно-восстановительные реакции).

Рассмотрим каждую реакцию по отдельности.

1. Реакция железа с хлором.

Хлор реагирует с железом с образованием хлорида железа (III). Уравнение реакции выглядит так:

2 Fe + 3 Cl₂ → 2 FeCl₃

Для анализа реакции распишем полуравнения.

Окисление железа (Fe → Fe³⁺):
Fe → Fe³⁺ + 3 e⁻

Восстановление хлора (Cl₂ → 2 Cl⁻):
Cl₂ + 2 e⁻ → 2 Cl⁻

Чтобы объединить полуравнения, нужно уравнять число передаваемых электронов. Для железа умножим полуравнение на 2 (2 Fe → 2 Fe³⁺ + 6 e⁻), а для хлора – на 3 (3 Cl₂ + 6 e⁻ → 6 Cl⁻). После сложения:

2 Fe + 3 Cl₂ → 2 Fe³⁺ + 6 Cl⁻

Далее ионы хлора связываются с ионами железа с образованием 2FeCl₃, так как в молекуле FeCl₃ содержится три Cl⁻ на один Fe³⁺.

В данной реакции:
Окислитель (принимает электроны) – Cl₂,
Восстановитель (отдает электроны) – Fe.

2. Реакция меди с хлором.

Хлор реагирует с медью с образованием хлорида меди (II). Уравнение реакции выглядит так:

Cu + Cl₂ → CuCl₂

Полуравнения реакции:

Окисление меди (Cu → Cu²⁺):
Cu → Cu²⁺ + 2 e⁻

Восстановление хлора (Cl₂ → 2 Cl⁻):
Cl₂ + 2 e⁻ → 2 Cl⁻

При сложении получаем:
Cu + Cl₂ → Cu²⁺ + 2 Cl⁻

Затем ионы Cu²⁺ и Cl⁻ образуют хлорид меди (II) – CuCl₂.

В этой реакции:
Окислитель – Cl₂,
Восстановитель – Cu.

Таким образом, итоговое решение:

1) 2 Fe + 3 Cl₂ → 2 FeCl₃,
Окислитель: Cl₂, восстановитель: Fe.

2) Cu + Cl₂ → CuCl₂,
Окислитель: Cl₂, восстановитель: Cu.