Какие вещества являются окислителями и восстановителями в данных реакциях? Как можно уравнять первые три реакции с помощью метода ионно-электронного баланса?
Летучий_Фотограф
Хорошо, давайте рассмотрим данные реакции и определим вещества, которые в них выступают в роли окислителей и восстановителей:
1) \(2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl\)
В данной реакции хлор (Cl2) претерпевает окисление, поскольку его атомы переходят из неполярной молекулы к положительно заряженным ионам натрия (Na+). Таким образом, хлор является веществом, выступающим в роли окислителя, а натрий выполняет функцию восстановителя.
2) \(2H2S + SO2 \rightarrow 3S + 2H2O\)
В этой реакции двухатомный сероводород (H2S) окисляется до элементарной серы (S), поэтому сероводород выступает в роли окислителя. Двуокись серы (SO2) представляет собой вещество, восстанавливающееся, так как оно претерпевает снижение степени окисления.
3) \(Cu + HNO3 \rightarrow Cu(NO3)2 + NO + H2O\)
В этой реакции медь (Cu) окисляется, переходя из нейтрального состояния в положительно заряженные ионы меди (Cu2+), поэтому медь является окислителем. Азотная кислота (HNO3) восстанавливается, так как атом азота (N) в HNO3 переходит из положения с более высокой степенью окисления (+5) в низкую степень окисления (+2) в NO.
Теперь, чтобы уравнять первые три реакции с помощью метода ионно-электронного баланса, выполним следующие шаги для каждой реакции:
1) Реакция: \(2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl\)
a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).
b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:
Окисление: \(Cl_2 \rightarrow 2Cl^-\)
Восстановление: \(2Na \rightarrow 2Na^+\)
c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:
Окисление: \(Cl_2 \rightarrow 2Cl^-\)
Восстановление: \(2Na \rightarrow 2Na^+\)
d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:
Окисление: \(Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-\)
Восстановление: \(2Na \rightarrow 2Na^+ + 2e^-\)
e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:
Окисление: \(Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-\)
Восстановление: \(2Na + 2e^- \rightarrow 2Na^+ + 2e^-\)
f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:
\(2Na + Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^-\)
\(2Na + Cl_2 \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^-\)
Таким образом, реакция уравновешена.
2) Реакция: \(2H2S + SO2 \rightarrow 3S + 2H2O\)
a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).
b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:
Окисление: \(2H2S \rightarrow 3S\)
Восстановление: \(SO2 \rightarrow 2H2O\)
c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:
Окисление: \(2H2S \rightarrow 3S\)
Восстановление: \(SO2 \rightarrow 2H2O\)
d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:
Окисление: \(2H2S \rightarrow 3S + 6e^-\)
Восстановление: \(SO2 + 4e^- \rightarrow 2H2O\)
e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:
Окисление: \(2H2S \rightarrow 3S + 6e^-\)
Восстановление: \(3SO2 + 12e^- \rightarrow 6H2O\)
f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:
\(2H2S + 3SO2 + 6e^- \rightarrow 3S + 6H2O\)
\(2H2S + 3SO2 \rightarrow 3S + 6H2O\)
Таким образом, реакция уравновешена.
3) Реакция: \(Cu + HNO3 \rightarrow Cu(NO3)2 + NO + H2O\)
a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).
b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:
Окисление: \(Cu \rightarrow Cu(NO3)2\)
Восстановление: \(HNO3 \rightarrow NO + H2O\)
c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:
Окисление: \(Cu \rightarrow Cu(NO3)2\)
Восстановление: \(2HNO3 \rightarrow 2NO + H2O\)
d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:
Окисление: \(Cu \rightarrow Cu(NO3)2 + 2e^-\)
Восстановление: \(2HNO3 + 2e^- \rightarrow 2NO + H2O\)
e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:
Окисление: \(3Cu + 3e^- \rightarrow 3Cu(NO3)2\)
Восстановление: \(4HNO3 + 4e^- \rightarrow 4NO + 2H2O\)
f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:
\(3Cu + 4HNO3 + 3e^- \rightarrow 3Cu(NO3)2 + 4NO + 2H2O\)
\(3Cu + 4HNO3 \rightarrow 3Cu(NO3)2 + 4NO + 2H2O\)
Таким образом, реакция уравновешена.
Надеюсь, это подробное объяснение поможет вам лучше понять, как определить окислители и восстановители в реакциях, а также как уравнять реакции с помощью метода ионно-электронного баланса. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!
1) \(2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl\)
В данной реакции хлор (Cl2) претерпевает окисление, поскольку его атомы переходят из неполярной молекулы к положительно заряженным ионам натрия (Na+). Таким образом, хлор является веществом, выступающим в роли окислителя, а натрий выполняет функцию восстановителя.
2) \(2H2S + SO2 \rightarrow 3S + 2H2O\)
В этой реакции двухатомный сероводород (H2S) окисляется до элементарной серы (S), поэтому сероводород выступает в роли окислителя. Двуокись серы (SO2) представляет собой вещество, восстанавливающееся, так как оно претерпевает снижение степени окисления.
3) \(Cu + HNO3 \rightarrow Cu(NO3)2 + NO + H2O\)
В этой реакции медь (Cu) окисляется, переходя из нейтрального состояния в положительно заряженные ионы меди (Cu2+), поэтому медь является окислителем. Азотная кислота (HNO3) восстанавливается, так как атом азота (N) в HNO3 переходит из положения с более высокой степенью окисления (+5) в низкую степень окисления (+2) в NO.
Теперь, чтобы уравнять первые три реакции с помощью метода ионно-электронного баланса, выполним следующие шаги для каждой реакции:
1) Реакция: \(2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl\)
a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).
b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:
Окисление: \(Cl_2 \rightarrow 2Cl^-\)
Восстановление: \(2Na \rightarrow 2Na^+\)
c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:
Окисление: \(Cl_2 \rightarrow 2Cl^-\)
Восстановление: \(2Na \rightarrow 2Na^+\)
d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:
Окисление: \(Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-\)
Восстановление: \(2Na \rightarrow 2Na^+ + 2e^-\)
e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:
Окисление: \(Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-\)
Восстановление: \(2Na + 2e^- \rightarrow 2Na^+ + 2e^-\)
f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:
\(2Na + Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^-\)
\(2Na + Cl_2 \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^-\)
Таким образом, реакция уравновешена.
2) Реакция: \(2H2S + SO2 \rightarrow 3S + 2H2O\)
a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).
b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:
Окисление: \(2H2S \rightarrow 3S\)
Восстановление: \(SO2 \rightarrow 2H2O\)
c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:
Окисление: \(2H2S \rightarrow 3S\)
Восстановление: \(SO2 \rightarrow 2H2O\)
d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:
Окисление: \(2H2S \rightarrow 3S + 6e^-\)
Восстановление: \(SO2 + 4e^- \rightarrow 2H2O\)
e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:
Окисление: \(2H2S \rightarrow 3S + 6e^-\)
Восстановление: \(3SO2 + 12e^- \rightarrow 6H2O\)
f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:
\(2H2S + 3SO2 + 6e^- \rightarrow 3S + 6H2O\)
\(2H2S + 3SO2 \rightarrow 3S + 6H2O\)
Таким образом, реакция уравновешена.
3) Реакция: \(Cu + HNO3 \rightarrow Cu(NO3)2 + NO + H2O\)
a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).
b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:
Окисление: \(Cu \rightarrow Cu(NO3)2\)
Восстановление: \(HNO3 \rightarrow NO + H2O\)
c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:
Окисление: \(Cu \rightarrow Cu(NO3)2\)
Восстановление: \(2HNO3 \rightarrow 2NO + H2O\)
d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:
Окисление: \(Cu \rightarrow Cu(NO3)2 + 2e^-\)
Восстановление: \(2HNO3 + 2e^- \rightarrow 2NO + H2O\)
e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:
Окисление: \(3Cu + 3e^- \rightarrow 3Cu(NO3)2\)
Восстановление: \(4HNO3 + 4e^- \rightarrow 4NO + 2H2O\)
f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:
\(3Cu + 4HNO3 + 3e^- \rightarrow 3Cu(NO3)2 + 4NO + 2H2O\)
\(3Cu + 4HNO3 \rightarrow 3Cu(NO3)2 + 4NO + 2H2O\)
Таким образом, реакция уравновешена.
Надеюсь, это подробное объяснение поможет вам лучше понять, как определить окислители и восстановители в реакциях, а также как уравнять реакции с помощью метода ионно-электронного баланса. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!
Знаешь ответ?