Jak zrównoważyłbyś następujące równanie: „S” + „HNO” _3 -> „H” _2 „SO” _4 + „NIE” _2 + „H” _2 „O”?

Odpowiedź:

Standardową metodą reakcji redoks otrzymujemy:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NIE" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Wyjaśnienie:

Użyj standardowej metody dla reakcje redoks.

Utlenianie:

Siarka przechodzi ze stanu 0 utlenienia w elemencie do +6 w kwasie siarkowym, więc wydziela sześć (moli) elektronów na (mol) atomów:

# "S" ^ 0 rarr "S" ^ {"VI"} + 6e ^ - #

Zmniejszenie:

Azot przechodzi ze stanu utlenienia +5 w kwasie azotowym do +4 w dwutlenku azotu, więc pobiera jeden (mol) elektronów na (mol) atomów:

# "N" ^ "V" + e ^ - rarr "N" ^ {"IV"} #

Balansowy:

Aby eeakcja redoks była zrównoważona, oddane elektrony muszą być dopasowane do wychwyconych elektronów. Potrzebujemy tu sześciu moli atomów azotu, aby pochłonąć elektrony emitowane przez jeden mol atomów siarki:

# "S" ^ 0 + 6 "N" ^ "V" rarr "S" ^ {"VI"} + 6 "N" ^ {"IV"} #

Następnie umieszczamy te współczynniki z powrotem w oryginalnych związkach. # "S" ^ 0 # jest siarka pierwiastkowa, # "N" ^ "V" # jest azot w kwasie azotowym itp.:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NIE" _2 + "H" _2 "O" #

I nie zapomnij o łatwej części:

Reakcja nadal nie jest zrównoważona, ponieważ elementy, które nie były utlenione lub zredukowane, wodór i tlen, nie zostały zrównoważone. Ale przez równoważenie elektronów w komponentach utleniających i redukujących musimy teraz zrównoważyć tylko jeden inny element; ostatni element musi spaść. Więc rozdzielamy wodór i utrzymujemy równowagę siarki i azotu, dostosowujemy współczynnik na wodzie. Następnie:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NIE" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Odpowiedź:

Oto co mam.

Wyjaśnienie:

Masz do czynienia z reakcja redoks w którym kwas azotowy utlenia się siarka elementarna do kwasu siarkowego, # „H” _2 „SO” _4 #, będąc zredukowanym do dwutlenku azotu, # „NIE” _2 #, w trakcie.

Zacznij od przypisania numery utleniania do atomów, które mają miejsce w reakcji

#stackrel (kolor (niebieski) (0)) („S”) _ ((s)) + stackrel (kolor (niebieski) (+ 1)) („H”) stackrel (kolor (niebieski) (+ 5)) ("N") stackrel (kolor (niebieski) (- 2)) ("O") _ (3 (aq)) -> stackrel (kolor (niebieski) (+ 1)) ("H") _ 2 stackrel (kolor (niebieski) (+ 6)) („S”) stackrel (kolor (niebieski) (- 2)) („O”) _ (4 (aq)) + stackrel (kolor (niebieski) (+ 4)) („N”) stackrel (kolor (niebieski) (- 2)) („O”) _ (2 (g)) + stackrel (kolor (niebieski) (+ 1)) („H”) _ 2 stos (kolor (niebieski) (- 2)) („O”) _ ((l)) #

Zauważ, że stopień utlenienia azotu pochodzi z #color (niebieski) (+ 5) # po stronie produktów do #color (niebieski) (+ 4) # po stronie reagentów, co oznacza, że azot jest zredukowany.

Z drugiej strony, stopień utlenienia siarki pochodzi z #color (niebieski) (0) # po stronie reagentów do #color (niebieski) (+ 6) # po stronie produktów, co oznacza, że siarka jest utleniony.

The pół-reakcja utleniania wygląda tak

#stackrel (kolor (niebieski) (0)) („S”) _ ((s)) -> „H” stackrel (kolor (niebieski) (+ 6)) („S”) „O” _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 „e” ^ (-) #

Równowaga atomów tlenu za pomocą cząsteczek wody.

# 4 „H” _ 2 „O” _ ((l)) + stackrel (kolor (niebieski) (0)) („S”) _ ((s)) -> „H” stackrel (kolor (niebieski) (+6)) („S”) „O” _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 „e” ^ (-) #

Aby zrównoważyć atomy wodoru, dodaj protony, # "H" ^ (+) #, po stronie, która potrzebuje atomów wodoru.

# 4 „H” _ 2 „O” _ ((l)) + stackrel (kolor (niebieski) (0)) („S”) _ ((s)) -> „H” stackrel (kolor (niebieski) (+6)) („S”) „O” _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 „e” ^ (-) + 7 „H” _ ((aq)) ^ (+) #

The redukcja pół-reakcji wygląda tak

#stackrel (kolor (niebieski) (+ 5)) („N”) „O” _ (3 (aq)) ^ (-) + „e” ^ (-) -> stackrel (kolor (niebieski) (+ 4)) („N”) „O” _ (2 (g)) #

Ponownie zrównoważyć atomy tlenu, dodając cząsteczki wody.

#stackrel (kolor (niebieski) (+ 5)) („N”) „O” _ (3 (aq)) ^ (-) + „e” ^ (-) -> stackrel (kolor (niebieski) (+ 4)) („N”) „O” _ (2 (g)) + „H” _ 2 „O” _ ((l)) #

Balansuj atomy wodoru, dodając protony.

# 2 „H” _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (kolor (niebieski) (+ 5)) („N”) „O” _ (3 (aq)) ^ (-) + „e” ^ (-) -> stackrel (kolor (niebieski) (+ 4)) („N”) „O” _ (2 (g)) + „H” _ 2 „O” _ ((l)) #

Teraz, w każdej reakcji redoks, liczba elektronów utraconych w pół-reakcja utleniania musi być równy do liczby elektronów uzyskanych w redukcja pół-reakcji.

Aby zrównoważyć liczbę przenoszonych elektronów, należy pomnożyć pół-reakcję redukcji przez #6#. Dodaj dwie połowiczne reakcje

# (kolor (biały) (aaaaaaa.) 4 „H” _ 2 „O” _ ((l)) + stackrel (kolor (niebieski) (0)) („S”) _ ((s)) -> ” H "stackrel (kolor (niebieski) (+ 6)) (" S ")" O "_ (4 (aq)) ^ (-) + 6" e "^ (-) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+)), (2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (kolor (niebieski) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + „e” ^ (-) -> stackrel (kolor (niebieski) (+ 4)) („N”) „O” _ (2 (g)) + „H” _ 2 „O” _ ((l)) „” #

#color (biały) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / kolor (biały) (a) #

# 4 „H” _ 2 „O” _ ((l)) + „S” _ ((s)) + 12 „H” _ ((aq)) ^ (+) + 6 „NIE” _ (3 (aq)) ^ (-) + kolor (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) (6 ”e” ^ (-)))) -> „HSO” _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 ” NIE ”_ (2 (g)) + kolor (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) (6” e ”^ (-)))) + 7„ H ”_ ((aq)) ^ (+) + 6 „H” _ 2 „O” _ ((l)) #

To będzie równoważne

#color (zielony) (pasek (ul (| kolor (biały) (a / a) kolor (czarny) („S” _ ((s)) + 6 „NIE” _ (3 (aq)) ^ (-) + 5 „H” _ ((aq)) ^ (+) -> „HSO” _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 „NIE” _ (2 (g)) uarr + 2 „H” _ 2 "O" _ ((l))) kolor (biały) (a / a) |))) #