17. Для реакции H2SO4(конц.) + Zn → .... + H2S + Н2О определить коэффициенты методом электронного баланса, указать окислитель и восстановитель.

Решение:

1. Запишем неполное уравнение реакции, указав степени окисления:
• H2S(+6)O4 + Zn(0) → ZnS(+2)O4 + H2S(-2) + H2O
2. Составим электронный баланс:
• Окисление: Zn(0) → Zn(+2) + 2e⁻ (восстановитель)
• Восстановление: S(+6) + 6e⁻ → S(-2)
3. Приведем электронный баланс к целочисленным коэффициентам:
• Умножим первую полуреакцию на 3, вторую на 1:
• 3Zn(0) → 3Zn(+2) + 6e⁻
• S(+6) + 6e⁻ → S(-2)
4. Расставим коэффициенты в уравнении реакции:
• 3Zn + H2SO4 → 3ZnSO4 + H2S + H2O
5. Расставим остальные коэффициенты, уравнивая водород и кислород:
• Слева 3 атома Zn. Справа 3 атома Zn.
• Слева степень окисления серы +6, справа -2.
• По балансу: 3Zn, 1S(+6) → 1S(-2).
• Значит, в реагентах у нас: 3Zn и 1H2SO4 (где S имеет +6).
• В продуктах: 3ZnSO4 и 1H2S.
• Теперь уравняем водород. Слева 2 атома H в H2SO4. Справа H2O.
• 3Zn + H2SO4 → 3ZnSO4 + H2S + H2O
• По водороду: слева 2H (в H2SO4). Справа 2H (в H2S).
• Чтобы уравнять водород, нам нужно 4 атома водорода в воде.
• 3Zn + 4H2SO4 → 3ZnSO4 + H2S + 4H2O
• Проверим кислород: Слева 4*4 = 16 атомов O. Справа 3*4 (в 3ZnSO4) + 1*4 (в H2O) = 12 + 4 = 16 атомов O.
• Уравнение сбалансировано.
6. Определим окислитель и восстановитель:
• Восстановитель: Вещество, которое отдает электроны и повышает свою степень окисления - цинк (Zn).
• Окислитель: Вещество, которое принимает электроны и понижает свою степень окисления - серная кислота (H2SO4), так как сера в ней выступает окислителем.

Ответ: Коэффициенты: 3Zn + 4H2SO4 → 3ZnSO4 + H2S + 4H2O. Окислитель: H2SO4. Восстановитель: Zn.