36. 12. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции: HNO₃ + S = NO₂↑ + SO₂↑ + H₂O. Определите окислитель, восстановитель.

Решение:

Составим электронный баланс для реакции:

1. Определение степеней окисления:
   • В HNO₃: H(+1), O(-2), N(+5)
   • S: S(0)
   • В NO₂: O(-2), N(+4)
   • В SO₂: O(-2), S(+4)
   • В H₂O: H(+1), O(-2)
2. Составление полуреакций:
   • Азот восстанавливается: N⁺⁵ + 1e^- → N⁺⁴ (восстановление)
   • Сера окисляется: S⁰ → S⁺⁴ + 4e^- (окисление)
3. Расстановка коэффициентов:
   • Для баланса между N и S нужно взять 4 молекулы HNO₃ (для восстановления азота) и 1 атом S (для окисления).
   • 4N⁺⁵ + 4e^- → 4N⁺⁴
   • S⁰ → S⁺⁴ + 4e^-
   • Суммируем: 4N⁺⁵ + S⁰ → 4N⁺⁴ + S⁺⁴
4. Расстановка коэффициентов в уравнении реакции:
   • Коэффициент перед HNO₃ (участвующей в восстановлении азота) будет 4.
   • Коэффициент перед NO₂ будет 4.
   • Коэффициент перед S будет 1.
   • Коэффициент перед SO₂ будет 1.
   • Теперь уравняем водород и кислород. В левой части 4 атома H (из 4HNO₃). Значит, коэффициент перед H₂O должен быть 2, чтобы получить 4 атома H.
   • Проверим кислород: в левой части 4 * 3 = 12 атомов O. В правой части: 4 * 2 (в NO₂) + 1 * 2 (в SO₂) + 2 * 1 (в H₂O) = 8 + 2 + 2 = 12 атомов O. Кислород уравнен.

Уравнение реакции:

4HNO₃ + S → 4NO₂↑ + SO₂↑ + 2H₂O

Определите окислитель, восстановитель:

• Окислитель – вещество, которое принимает электроны и в котором элемент понижает степень окисления. В данном случае это HNO₃ (азот в степени окисления +5 восстанавливается до +4).
• Восстановитель – вещество, которое отдает электроны и в котором элемент повышает степень окисления. В данном случае это S (сера в степени окисления 0 окисляется до +4).