Задание: Составить электронный баланс для реакции из задания А1: \( \text{H}_2\text{S} + \text{SO}_2 \rightarrow \text{S} + \text{H}_2\text{O} \)
1. Определение степеней окисления:
- В \( \text{H}_2\text{S} \): H = +1, S = +2 + x = 0 → x = -2.
- В \( \text{SO}_2 \): O = -2, S = y + 2*(-2) = 0 → y = +4.
- В \( \text{S} \): 0.
- В \( \text{H}_2\text{O} \): H = +1, O = -2.
2. Выделение элементов, меняющих степень окисления:
3. Составление электронного баланса:
- S-2 → S0 + 2e⁻ (окисление, восстановитель)
- S+4 + 4e⁻ → S0 (восстановление, окислитель)
4. Определение коэффициентов:
Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, находим наименьшее общее кратное для 2 и 4, которое равно 4.
- Первое уравнение умножаем на 2 (потому что 4 / 2 = 2).
- Второе уравнение умножаем на 1 (потому что 4 / 4 = 1).
5. Расстановка коэффициентов в уравнении реакции:
- Перед \( \text{H}_2\text{S} \) ставим коэффициент 2 (так как S-2 умножили на 2).
- Перед \( \text{SO}_2 \) ставим коэффициент 1 (так как S+4 умножили на 1).
- Перед \( \text{S} \) ставим сумму коэффициентов перед сульфуром: 2 + 1 = 3.
- Уравниваем водород: В \( 2\text{H}_2\text{S} \) всего 2 * 2 = 4 атома H. Значит, перед \( \text{H}_2\text{O} \) ставим коэффициент 2 (чтобы получить 2 * 2 = 4 атома H).
- Проверяем кислород: В \( 1\text{SO}_2 \) 2 атома O. В \( 2\text{H}_2\text{O} \) 2 атома O. Кислород уравнен.
Итоговое уравнение:
\[ 2\text{H}_2\text{S} + \text{SO}_2 \rightarrow 3\text{S} + 2\text{H}_2\text{O} \]
6. Определение окислителя, восстановителя и процессов:
- Окислитель: \( \text{SO}_2 \) (сера со степенью окисления +4).
- Восстановитель: \( \text{H}_2\text{S} \) (сера со степенью окисления -2).
- Процесс окисления: \( \text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^0 \)
- Процесс восстановления: \( \text{S}^{+4} \rightarrow \text{S}^0 \)
Ответ:
- Электронный баланс: \( 2\text{H}_2\text{S} + \text{SO}_2 \rightarrow 3\text{S} + 2\text{H}_2\text{O} \)
- Окислитель: \( \text{SO}_2 \)
- Восстановитель: \( \text{H}_2\text{S} \)
- Процесс окисления: \( \text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^0 \)
- Процесс восстановления: \( \text{S}^{+4} \rightarrow \text{S}^0 \)