Ответ:
Решение:
Это окислительно-восстановительная реакция. Необходимо уравнять её методом электронного баланса.
- Определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:
- \( \stackrel{+1}{K}_2\stackrel{+6}{Cr}_2\stackrel{-2}{O}_7 \)
- \( \stackrel{+1}{H}_2\stackrel{-2}{S} \)
- \( \stackrel{+1}{H}_2\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O}_4 \)
- \( \stackrel{0}{S} \)
- \( \stackrel{+3}{Cr}\stackrel{-2}{O}_4\stackrel{+1}{H}_3 \)
- \( \stackrel{+1}{K}_2\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O}_4 \)
- \( \stackrel{+1}{H}_2\stackrel{-2}{O} \)
- 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)
- Определим коэффициенты:
- Общий наименьший кратный для 3 и 2 равен 6.
- Для хрома: \( 6 : 3 = 2 \)
- Для серы: \( 6 : 2 = 3 \)
- Расставим коэффициенты в уравнении реакции:
- \( K_2Cr_2O_7 + 3H_2S + H_2SO_4 \to 3S + 2Cr(OH)_3 + K_2SO_4 + H_2O \)
- 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
