Контрольные задания > 20. Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении, схема которой H2SO4 + Al → Al2(SO4)3 + H2S + H2O. Определите окислитель и восстановитель.
Вопрос:
20. Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении, схема которой H2SO4 + Al → Al2(SO4)3 + H2S + H2O. Определите окислитель и восстановитель.
Ответ:
1. Запишем схему реакции: H₂SO₄ + Al → Al₂(SO₄)₃ + H₂S + H₂O
2. Определим степени окисления элементов, которые изменяются в ходе реакции:
* S⁺⁶ (в H₂SO₄) → S⁻² (в H₂S) (сера понижает степень окисления, принимает электроны)
* Al⁰ → Al⁺³ (в Al₂(SO₄)₃) (алюминий повышает степень окисления, отдает электроны)
3. Составим электронный баланс:
* S⁺⁶ + 8e⁻ → S⁻² (1)
* Al⁰ - 3e⁻ → Al⁺³ (1)
4. Найдем наименьшее общее кратное между числом принятых и отданных электронов (8 и 3). НОК(8, 3) = 24. Делим НОК на число принятых и отданных электронов, чтобы найти коэффициенты для серы и алюминия.
* 24 / 8 = 3 (коэффициент перед серой)
* 24 / 3 = 8 (коэффициент перед алюминием)
5. Расставляем коэффициенты перед веществами, содержащими серу и алюминий:
* 3H₂SO₄ + 8Al → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + H₂O
* Перед Al₂(SO₄)₃ ставим коэффициент 4, чтобы уравнять количество атомов алюминия: 3H₂SO₄ + 8Al → 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + H₂O
6. Уравняем количество серы: в правой части 4 * 3 = 12 атомов серы в Al₂(SO₄)₃ и 3 атома серы в H₂S, всего 15 атомов. Значит, перед H₂SO₄ ставим коэффициент 15.
* 15H₂SO₄ + 8Al → 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + H₂O
7. Уравняем водород. В левой части 15 * 2 = 30 атомов водорода в H₂SO₄. В правой части 3 * 2 = 6 атомов водорода в H₂S. Остается 30 - 6 = 24 атома водорода. Значит, перед H₂O ставим коэффициент 12:
* 15H₂SO₄ + 8Al → 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + 12H₂O
8. Проверим кислород: в левой части 15 * 4 = 60 атомов кислорода. В правой части 4 * 3 * 4 = 48 атомов кислорода в Al₂(SO₄)₃ и 12 атомов в H₂O, всего 60 атомов кислорода.
Итоговое уравнение:
15H₂SO₄ + 8Al → 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + 12H₂O
Окислитель и восстановитель:
* Окислитель: H₂SO₄ (сера S⁺⁶ принимает электроны)
* Восстановитель: Al (алюминий Al⁰ отдает электроны)