Прежде чем составить уравнение окислительно-восстановительной реакции (ОВР) для взаимодействия калия (K) с углеродом (C) с образованием карбида калия (K₄C), необходимо понять, какие процессы окисления и восстановления происходят в данной реакции.
Исходные вещества и продукт:
- Калий (K) является активным металлом и имеет степень окисления 0 в элементарном состоянии.
- Углерод (C) также имеет степень окисления 0 в элементарном состоянии.
- В карбиде калия (K₄C) калий обычно существует в виде катионов K⁺, а углерод существует в форме аниона C⁴⁻.
Определение процессов окисления и восстановления:
- Калий (K) отдает один электрон, переходя из состояния 0 в состояние +1. Это процесс окисления:
[ \text{K} \rightarrow \text{K}^+ + \text{e}^- ]
- Углерод (C) принимает четыре электрона, переходя из состояния 0 в состояние -4. Это процесс восстановления:
[ \text{C} + 4\text{e}^- \rightarrow \text{C}^{4-} ]
Составление уравнения ОВР:
- Согласно закону сохранения заряда, количество отданных и принятых электронов должно быть равным. Так как углерод принимает четыре электрона, нам нужно четыре атома калия, каждый из которых отдает один электрон.
- Уравнение реакции будет:
[ 4\text{K} + \text{C} \rightarrow \text{K}_4\text{C} ]
Таким образом, уравнение данной окислительно-восстановительной реакции выглядит следующим образом:
[ 4\text{K} + \text{C} \rightarrow \text{K}_4\text{C} ]
В этом уравнении калий окисляется, а углерод восстанавливается, образуя карбид калия.