Question

Dobieranie współczynników w równaniach .Czy ktoś na podstawie tego przykładu wytłumaczy mi po kolei ,jak je dobrać w tym przykładzie ?

6 HCOOH + Fe₂O₃ ----> 2 (HCOO)₃Fe + 3 H₂O

Proszę o dokładne wytłumaczenie .Najlepiej w podpunktach ;)

Answer 1

Nie będę wykładał całej teorii chemicznej, także proszę o koncentrację. ;)

Pierwotnie r-cja ma postać :
HCOOH + Fe₂O₃ ---> (HCOO)₃Fe + H₂O

Jak widzimy mamy do czynienia z : 
- kwasem metanowym, składającym się z jonów : HCOO¹⁻ oraz H¹⁺
- tlenkiem żelaza (III), składającym się z żelaza na (+III) stopniu utlenienia oraz tlenu na (-II) stopniu utlenienia

Mam cichą nadzieję, że oba te wnioski nie są dla nikogo zagadką.

Skoro jon HCOO¹⁻ łączy się z żelazem Fe³⁺ to stosunek tych reagentów w związku, które stworzą jest równy 3:1 (na trzy jony HCOO¹⁻ przypada jedno żelazo na +III stopniu utlenienia). Jest tak, ponieważ cząsteczka ta musi być neutralna, a dopiero 3*(-1) + 3 = 0. Stąd pierwszym produktem jest (HCOO)₃Fe.

Kation wodoru z HCOOH połączy się natomiast z tlenem (pochodzącym z Fe₂O₃). W tym wypadku jon H¹⁺ reaguje więc z (obrazowo) O²⁻ (jak już wspomniałem tlen znajduje się na -II stopniu utlenienia). W związku z czym reagenty te muszą przereagować w stosunku 2H : 1O, ponieważ dopiero 2*(+1) + (-2) = 0. Drugim produktem jest H₂O.

Mamy więc r-cję :
HCOOH + Fe₂O₃ ---> (HCOO)₃Fe + H₂O

Po lewej stronie r-nia znajdują się 2 atomy Fe, zaś po prawej tylko 1. Ich liczba musi być taka sama, dlatego :
HCOOH + Fe₂O₃ ---> 2 (HCOO)₃Fe + H₂O

Teraz po prawej stronie mamy 3*2=6 jonów HCOO¹⁻, natomiast po lewej tylko jeden taki jon. Uzupełniamy r-cję :
6 HCOOH + Fe₂O₃ ---> 2 (HCOO)₃Fe + H₂O

Po lewej stronie mamy 6*2 = 12 atomów wodoru, zaś po prawej (2*3)+2 = 8 takich atomów. Pamiętajmy, że nie możemy już nic zmieniać przy (HCOO)₃Fe, dlatego możemy operować jedynie liczbą cząsteczek wody. 
Po stronie prawej potrzebujemy więc dodatkowo 12-8 = 4 atomy wodoru.
Każda cząsteczka wody posiada 2 takie atomy (H₂O), dlatego potrzebujemy DODATKOWO (bo pamiętajmy, żę jedną już mamy) 4:2=2 cząsteczki H₂O. Stąd łącznie 1+2 = 3 takie cząsteczki :
6 HCOOH + Fe₂O₃ ---> 2 (HCOO)₃Fe + 3 H₂O