Какие вещества являются окислителями и восстановителями в данных реакциях? Как можно уравнять первые три реакции

Хорошо, давайте рассмотрим данные реакции и определим вещества, которые в них выступают в роли окислителей и восстановителей:

1) $2Na+C{l}_2\to 2NaCl$

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) $2H2S+SO2\to 3S+2H2O$

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) $Cu+HNO3\to Cu(NO3)2+NO+H2O$

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: $2Na+C{l}_2\to 2NaCl$

a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).

b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:

Окисление: $C{l}_2\to 2C{l}^{-}$

Восстановление: $2Na\to 2N{a}^{+}$

c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:

Окисление: $C{l}_2\to 2C{l}^{-}$

Восстановление: $2Na\to 2N{a}^{+}$

d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:

Окисление: $C{l}_2+2e^{-}\to 2C{l}^{-}$

Восстановление: $2Na\to 2N{a}^{+}+2e^{-}$

e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:

Окисление: $C{l}_2+2e^{-}\to 2C{l}^{-}$

Восстановление: $2Na+2e^{-}\to 2N{a}^{+}+2e^{-}$

f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:

$2Na+C{l}_2+2e^{-}\to 2N{a}^{+}+2C{l}^{-}$

$2Na+C{l}_2\to 2N{a}^{+}+2C{l}^{-}$

Таким образом, реакция уравновешена.

2) Реакция: $2H2S+SO2\to 3S+2H2O$

a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).

b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:

Окисление: $2H2S\to 3S$

Восстановление: $SO2\to 2H2O$

c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:

Окисление: $2H2S\to 3S$

Восстановление: $SO2\to 2H2O$

d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:

Окисление: $2H2S\to 3S+6e^{-}$

Восстановление: $SO2+4e^{-}\to 2H2O$

e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:

Окисление: $2H2S\to 3S+6e^{-}$

Восстановление: $3SO2+12e^{-}\to 6H2O$

f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:

$2H2S+3SO2+6e^{-}\to 3S+6H2O$

$2H2S+3SO2\to 3S+6H2O$

Таким образом, реакция уравновешена.

3) Реакция: $Cu+HNO3\to Cu(NO3)2+NO+H2O$

a) Определите окислитель и восстановитель (уже было сделано выше).

b) Запишите полуреакции для окисления и восстановления:

Окисление: $Cu\to Cu(NO3)2$

Восстановление: $HNO3\to NO+H2O$

c) Уравняйте количество атомов каждого элемента в полуреакциях:

Окисление: $Cu\to Cu(NO3)2$

Восстановление: $2HNO3\to 2NO+H2O$

d) Уравняйте количество зарядов в полуреакциях путем добавления электронов:

Окисление: $Cu\to Cu(NO3)2+2e^{-}$

Восстановление: $2HNO3+2e^{-}\to 2NO+H2O$

e) Умножьте каждую полуреакцию на такое число, чтобы количество электронов в обеих полуреакциях совпало:

Окисление: $3Cu+3e^{-}\to 3Cu(NO3)2$

Восстановление: $4HNO3+4e^{-}\to 4NO+2H2O$

f) Сложите полуреакции и сократите одинаковые вещества:

$3Cu+4HNO3+3e^{-}\to 3Cu(NO3)2+4NO+2H2O$

$3Cu+4HNO3\to 3Cu(NO3)2+4NO+2H2O$

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!