Hogyan egyensúlyozná az alábbi egyenletet: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "NEM" _2 + "H" _2 "O"?

Válasz:

A redox-reakciók standard módszere szerint:

# "S" +6 "HNO" _3 ritka "H" _2 "SO" _4 + 6 "NEM" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Magyarázat:

Használja a standard módszert redox reakciók.

Oxidáció:

A kén a 0-os oxidációs állapotból a kénsavban +6-ra változik, így hat (mól) elektronot ad ki az (at) mólonként:

# "S" ^ 0 rr "S" ^ {"VI"} + 6e ^ - #

Csökkentés:

A nitrogén a nitrogénsavban +5 oxidációs állapotból +4-re változik nitrogén-dioxidban, így egy (mol) atomonként egy (mól) elektronot vesz fel:

# "N" ^ "V" + e ^ - rar "N" ^ {"IV"} #

kiegyensúlyozó:

Ahhoz, hogy a redox-eeacencia kiegyensúlyozott legyen, a feladott elektronokat össze kell egyeztetni a felvett elektronokkal. Itt hat mólnyi notrogén atomra van szükségünk, hogy egy mól kéntartalmú atomokat felszabadítsunk:

# "S" ^ 0 + 6 "N" ^ "V" rar "S" ^ {"VI"} + 6 "N" ^ {"IV"} # #

Ezután ezeket az együtthatókat visszaállítjuk az eredeti vegyületekbe. # "S" ^ 0 # az alkáli kén, # "N" ^ "V" # a nitrogéntartalmú nitrogén, stb.:

# "S" +6 "HNO" _3 ritka "H" _2 "SO" _4 + 6 "NEM" _2 + "H" _2 "O" #

És ne felejtsd el a könnyű részt:

A reakció még mindig nem kiegyensúlyozott, mert a nem oxidált vagy redukált elemek, hidrogén és oxigén nem voltak kiegyensúlyozottak. De az oxidációs és redukáló komponensek elektronjainak kiegyensúlyozásánál most csak egy másik elemet kell egyensúlyba hoznunk; az utolsó elem a helyére kényszerül. Tehát a hidrogén és a kén és a nitrogén egyensúlyának megtartása érdekében az együtthatót a vízre állítjuk. Azután:

# "S" +6 "HNO" _3 ritka "H" _2 "SO" _4 + 6 "NEM" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Válasz:

Itt van, amit kaptam.

Magyarázat:

Ön foglalkozik egy redox reakció a salétromsav oxidálódik kénsav elemi kénnel, # "H" _2 "SO" _4 #, miközben nitrogén-dioxiddá redukálódik, # "NEM" _2 #, a folyamat.

Kezdjük a hozzárendeléssel oxidációs számok a reakcióban előforduló atomokhoz

#stackrel (szín (kék) (0)) ("S") _ (s) + stackrel (szín (kék) (+ 1)) ("H") stackrel (szín (kék) (+ 5)) ("N") stackrel (szín (kék) (- 2)) ("O") _ (3 (aq)) -> stackrel (szín (kék) (+ 1)) ("H") 2 stackrel (szín (kék) (+ 6)) ("S") stackrel (szín (kék) (- 2)) ("O") _ (4 (aq)) + stackrel (szín (kék) (+ 4)) ("N") stackrel (szín (kék) (- 2)) ("O") _ (2 (g)) + stackrel (szín (kék) (+ 1)) ("H") 2 stackrel (szín (kék) (- 2)) ("O") _ ((l)) #

Figyeljük meg, hogy a nitrogén oxidációs állapota megtörténik #COLOR (kék) (+ 5) # a termékek oldalán #COLOR (kék) (+ 4) # a reagensek oldalán, ami azt jelenti, hogy nitrogén van csökkentett.

Másrészről a kén oxidációs állapota származik #COLOR (kék) (0) # a reagensek oldalán #COLOR (kék) (+ 6) # a termékek oldalán, ami azt jelenti, hogy kén van oxidált.

A oxidációs felezési reakció így néz ki

#stackrel (szín (kék) (0)) ("S") _ (s) -> "H" stackrel (szín (kék) (+ 6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Az oxigénatomok kiegyensúlyozása vízmolekulák alkalmazásával.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (szín (kék) (0)) ("S") _ (s) -> "H" stackrel (szín (kék) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

A hidrogénatomok kiegyensúlyozásához adjunk hozzá protonokat, # "H" ^ (+) #, a hidrogénatomot igénylő oldalra.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (szín (kék) (0)) ("S") _ (s) -> "H" stackrel (szín (kék) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) + 7 "H" _ ((aq)) ^ (+) #

A csökkentési felezési reakció így néz ki

#stackrel (szín (kék) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (szín (kék) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) #

Ismét egyensúlyba hozzuk az oxigénatomokat vízmolekulák hozzáadásával.

#stackrel (szín (kék) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (szín (kék) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Mérjék fel a hidrogénatomokat protonok hozzáadásával.

# 2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (szín (kék) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (szín (kék) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Most, minden redox reakcióban, az elektronokban elvesztett elektronok száma oxidációs felezési reakció kell, hogy legyen egyenlő az elektronok által elért elektronok számához csökkentési felezési reakció.

Annak érdekében, hogy kiegyenlítsük az átadott elektronok számát, megszorozzuk a csökkentési felezési reakciót #6#. Adja hozzá a két félreakciót

# (szín (fehér) (aaaaaaa.) 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (szín (kék) (0)) ("S") _ (s) -> " H "stackrel (szín (kék) (+ 6)) (" S ")" O "_ (4 (aq)) ^ (-) + 6" e "^ (-) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+)), (2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (szín (kék) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (szín (kék) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) "" #

#COLOR (fehér) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / színes (fehér) (a) #

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + "S" _ ((s)) + 12 "H" _ ((aq)) ^ (+) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + szín (piros) (törlés (szín (fekete) (6 "e" ^ (-)))) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 " NO "_ (2 (g)) + szín (piros) (törlés (szín (fekete) (6" e "^ (-))) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+) + 6 "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Ez egyenértékű lesz

#color (zöld) (bar (ul (| színes (fehér) (a / a) szín (fekete) ("S" _ (s) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + 5 "H" _ ((aq)) ^ (+) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "NO" _ (2 (g)) uarr + 2 "H" _ 2 "O" _ ((l))) szín (fehér) (a / a) |))) #