Вопрос:

K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → S + Cr(OH)3 + K2SO4 + H2O

Ответ:

Решение:

Это окислительно-восстановительная реакция. Необходимо уравнять её методом электронного баланса.

  1. Определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:
    • \( \stackrel{+1}{K}_2\stackrel{+6}{Cr}_2\stackrel{-2}{O}_7 \)
    • \( \stackrel{+1}{H}_2\stackrel{-2}{S} \)
    • \( \stackrel{+1}{H}_2\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O}_4 \)
    • \( \stackrel{0}{S} \)
    • \( \stackrel{+3}{Cr}\stackrel{-2}{O}_4\stackrel{+1}{H}_3 \)
    • \( \stackrel{+1}{K}_2\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O}_4 \)
    • \( \stackrel{+1}{H}_2\stackrel{-2}{O} \)
  2. Составим электронный баланс:
    • Хром понижает степень окисления с +6 до +3, принимая 3 электрона: \( \stackrel{+6}{Cr} + 3e^- \to \stackrel{+3}{Cr} \) (окислитель)
    • Сера повышает степень окисления с -2 до 0, отдавая 2 электрона: \( \stackrel{-2}{S} \to \stackrel{0}{S} + 2e^- \) (восстановитель)
  3. Определим коэффициенты:
    • Общий наименьший кратный для 3 и 2 равен 6.
    • Для хрома: \( 6 : 3 = 2 \)
    • Для серы: \( 6 : 2 = 3 \)
  4. Расставим коэффициенты в уравнении реакции:
    • \( K_2Cr_2O_7 + 3H_2S + H_2SO_4 \to 3S + 2Cr(OH)_3 + K_2SO_4 + H_2O \)
  5. Уравняем остальные элементы:
    • Калий (K): слева 2, справа 2.
    • Сера (S): слева (в H₂SO₄) 1 + (в K₂SO₄) 1 = 2, справа 3. Не совпадает.
    • Проверим расчет серы: \( K_2Cr_2O_7 + 3H_2S + \mathbf{2}H_2SO_4 \to 3S + 2Cr(OH)_3 + \mathbf{2}K_2SO_4 + H_2O \)
    • Теперь сера: слева (3 + 2) = 5, справа 3 + (2*1) = 5. Совпадает.
    • Водород (H): слева (3*2 + 2*2) = 6 + 4 = 10. Справа (2*3 + 2) = 6 + 2 = 8. Не совпадает.
    • Увеличим коэффициент перед водой: \( K_2Cr_2O_7 + 3H_2S + 2H_2SO_4 \to 3S + 2Cr(OH)_3 + 2K_2SO_4 + \mathbf{5}H_2O \)
    • Теперь водород: слева 10. Справа (2*3 + 5*2) = 6 + 10 = 16. Не совпадает.
    • Уберем коэффициент перед H₂SO₄. Вернемся к одному уравнению серы.
    • \( K_2Cr_2O_7 + 3H_2S + \mathbf{1}H_2SO_4 \to 3S + 2Cr(OH)_3 + K_2SO_4 + H_2O \)
    • Атомы серы: слева 3 (в H₂S) + 1 (в H₂SO₄) = 4. Справа 3 (S) + 1 (в K₂SO₄) = 4. Совпадает.
    • Атомы водорода: слева 3*2 + 2 = 8. Справа 2*3 + 2 = 8. Совпадает.
    • Атомы кислорода: слева 7 + 4 = 11. Справа 2*3 + 4 + 1 = 6 + 4 + 1 = 11. Совпадает.

Ответ: K2Cr2O7 + 3H2S + H2SO4 → 3S + 2Cr(OH)3 + K2SO4 + H2O