Учеба и наука

• Всего ответов: 1


Александр
24-й в Учебе и науке
5.0 17 отзывов
а) H₂S + K₂Cr₂O₇ +H₂SO₄ => S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +H₂O                (1)
                   РЕШЕНИЕ:
         Задача решается сочетанием методов электронного и материального (элементного) баланса:
         1) Из стехиометрии соединения K₂Cr₂O₇ следует, что соотношение Cr₂(SO₄)₃ и K₂SO₄ должно быть 1:1 (из соотношения Cr/K). И в целом, соотношение всех этих трех соединений в уравнении реакции должно быть 1:1:1.
         Поэтому коэффициенты приэтих трех соединениях должны быть одинаковые – какие именно, неважно. Поэтому поставим, например, единичные коэффициенты в уравнении (1) реакции (здесь и далее соединения, для которых уже однозначно определены значения коэффициентов, выделены жирным):
             H₂S + K₂Cr₂O₇ +H₂SO₄ => S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +H₂O              (2)
         2) Используем условие электронного баланса:
      Окисление S:              H₂S  -->  S:                      S^2- — 2e = S⁰         (x3)
      Восстановление Cr:  K₂Cr₂O₇  -->  Cr₂(SO₄)₃:      2Cr⁶⁺ +6e = 2Cr³⁺
         В первом, окислительном процессе переходит 2 электрона, во втором, восстановительном — 6 электронов (т.е. в 3 раза больше). Отсюда следует, для баланса электронов (при восстановлении и окислении) значения коэффициентов при паре  (H₂S и S)  должны быть в 3 раза больше, чем при паре (K₂Cr₂O₇ и Cr₂(SO₄)₃).
         Отсюда, с учетом предыдущего пункта 1), однозначно следует, что нужно в (2) поставить коэффициент 3 при веществах H₂S и S:
             3H₂S + K₂Cr₂O₇ +H₂SO₄ => 3S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +H₂O            (3)
         3) Исходя из баланса по сере S, однозначно следует, что в (3) необходимо поставить коэффициент 4 при H₂SO₄:
            3H₂S + K₂Cr₂O₇ +4H₂SO₄ => 3S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +H₂O          (4)
         4) Остается неопределенность только для H₂O. Коэффициент при H₂O определяется из условия материального баланса – по водороду H или кислороду O. Причем всё равно по чему из них (H или O) определять – результат должен быть (и будет!) одинаковым – коэффициент при H₂O должен быть равным 7:
          3H₂S + K₂Cr₂O₇ +4H₂SO₄ = 3S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +7H₂O          (5)
***********************************
                                               б) 2KNO₃ => 2KNO₂ + O₂                                  (1)
                   РЕШЕНИЕ:
         Запишем условие электронного баланса – степень окисления меняется у азота N и кислорода O:
         Восстановление N:          2KNO₃ --> 2KNO₂:     2N⁵⁺ +4e = 2N³⁺
         Окисление O:               ²/₃ KNO₃ --> O₂:           2O^2- — 4e = 2O⁰
         Во всех полуреакциях окисления и восстановления реагенты и продукты записываем с теми коэффициентами, которые указаны в исходной реакции (1), но с учетом условия материального (элементного) баланса по тому элементу, окисление (или восстановление) которого рассматривается.
         Отсюда и появился коэффициент ²/₃ в полуреакции восстановления азота (чтобы кислорода O было поровну слева и справа).
         В итоге видим – полностью соблюдается электронный баланс, т.е. коэффициенты в уравнении (1) должны быть правильными (в чем нетрудно убедиться независимо (без электронного баланса) – исходя лишь из элементного баланса).
сентябрь 20, 2011 г.
Ответ понравился автору
Лучший ответ по мнению автора

Похожие вопросы