Πώς θα αντισταθίσετε την ακόλουθη εξίσωση: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "ΟΧΙ" _2 + "H" _2 "O";

Απάντηση:

Με την τυπική μέθοδο για τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής λαμβάνουμε:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 +

Εξήγηση:

Χρησιμοποιήστε την τυπική μέθοδο για αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.

Οξείδωση:

Το θείο πηγαίνει από την κατάσταση οξειδώσεως στο στοιχείο στο +6 σε θειικό οξύ, έτσι εκπέμπει έξι (γραμμομόρια) ηλεκτρονίων ανά (γραμμομόριο) ατόμων:

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

Μείωση:

Το άζωτο πηγαίνει από την κατάσταση οξειδώσεως +5 σε νιτρικό οξύ σε +4 σε διοξείδιο του αζώτου, οπότε παίρνει ένα (γραμμομόριο) ηλεκτρονίου (ων) ανά (γραμμομόριο) ατόμων:

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

Εξισορρόπηση:

Για την εξισορρόπηση της οξειδοαναγωγής, τα απελευθερούμενα ηλεκτρόνια πρέπει να ταιριάζουν με τα ηλεκτρόνια που έχουν ληφθεί. Εδώ, χρειαζόμαστε έξι γραμμομοριακά άτομα μη οξειδίων να καταλαμβάνουν τα ηλεκτρόνια tge που εκπέμπονται από ένα mole ατόμων θείου:

# "S" ^ 0 + 6 "N" ^ "V" rarr "S" ^ {"VI"

Στη συνέχεια, επαναφέρουμε αυτούς τους συντελεστές στις αρχικές ενώσεις. # "S" ^ 0 # είναι τα στοιχεία θείου, # "N" ^ "V" # είναι το άζωτο σε νιτρικό οξύ, κλπ.:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 +

Και μην ξεχνάτε το εύκολο κομμάτι:

Η αντίδραση δεν είναι ακόμη ισορροπημένη, επειδή τα στοιχεία που δεν έχουν οξειδωθεί ή μειωθεί, το υδρογόνο και το οξυγόνο, δεν έχουν εξισορροπηθεί. Αλλά με την εξισορρόπηση των ηλεκτρονίων στα στοιχεία οξείδωσης και αναγωγής, πρέπει τώρα να εξισορροπήσουμε μόνο ένα άλλο στοιχείο. το τελευταίο στοιχείο αναγκάζεται να πέσει στη θέση του. Επομένως, το υδρογόνο και το υδρογόνο και το ισοζύγιο θείου και αζώτου, προσαρμόζουμε τον συντελεστή στο νερό. Επειτα:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 +

Απάντηση:

Εδώ είναι τι πήρα.

Εξήγηση:

Έχετε να κάνετε με ένα οξειδοαναγωγική αντίδραση στην οποία το νιτρικό οξύ οξειδώνει στοιχειακό θείο προς θειικό οξύ, # "H" _2 "SO" _4 #, ενώ μειώνεται στο διοξείδιο του αζώτου, # "ΟΧΙ" _2 #, κατά τη διάρκεια.

Ξεκινήστε αναθέτοντας αριθμούς οξείδωσης στα άτομα που λαμβάνουν χώρα στην αντίδραση

# Σκέλος (χρώμα (μπλε) (0)) ("S") _ ((s)) + Στάχυα (έγχρωμη (μπλε) (+ 1)) ("2")) ("O") _ (3 (aq)) -> stackrel (μπλε) Χρώμα (μπλε) (+ 6)) ("S") Stackrel (χρώμα (μπλε) (- 2)) ("O") "N") stackrel (έγχρωμο (μπλε) (- 2)) ("O") _ (2 μπλε) (- 2)) ("Ο") _ ((1)) #

Παρατηρήστε ότι η κατάσταση οξείδωσης του αζώτου πηγαίνει από #color (μπλε) (+ 5) # από την πλευρά των προϊόντων #color (μπλε) (+ 4) # στην πλευρά των αντιδρώντων, που σημαίνει ότι υπάρχει άζωτο μειωμένος.

Από την άλλη πλευρά, η κατάσταση οξείδωσης του θείου πηγαίνει από #color (μπλε) (0) # από την πλευρά των αντιδραστηρίων #color (μπλε) (+ 6) # από την πλευρά των προϊόντων, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει θείο οξειδωμένο.

ο ημι-αντίδραση οξείδωσης μοιάζει με αυτό

("S") "O" _ (4) ("") aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Εξισορροπήστε τα άτομα οξυγόνου χρησιμοποιώντας μόρια νερού.

# "H" _ 2 "O" _ ((l)) + στοιβάδα (χρώμα (μπλε) (0)) ("S") +)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) +

Για την εξισορρόπηση των ατόμων υδρογόνου, προσθέστε πρωτόνια, # "Η" ^ (+) #, στην πλευρά που χρειάζεται άτομα υδρογόνου.

# "H" _ 2 "O" _ ((l)) + στοιβάδα (χρώμα (μπλε) (0)) ("S") (+)) ("S") "Ο" (4 (aq)) ^ (-) + 6 "

ο μείωση μισής αντίδρασης μοιάζει με αυτό

(-) - (+) (+) (4) (4))) ("Ν") "Ο" _ (2 (g)) #

Για άλλη μια φορά, ισορροπήστε τα άτομα οξυγόνου προσθέτοντας μόρια νερού.

(-) - (+) (+) (4) (4))) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O"

Εξισορροπήστε τα άτομα υδρογόνου προσθέτοντας πρωτόνια.

(+) + + Στοιβάδα (χρώμα (μπλε) (+ 5)) ("N") "O" ^ (-) -> stackrel (χρώμα (μπλε) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)

Τώρα, σε οποιαδήποτε οξειδοαναγωγική αντίδραση, ο αριθμός των ηλεκτρονίων που χάνονται στο ημι-αντίδραση οξείδωσης πρέπει να είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αποκτήθηκαν στο μείωση μισής αντίδρασης.

Για να εξισορροπηθεί ο αριθμός των ηλεκτρονίων που μεταφέρονται, πολλαπλασιάζετε τη μισή αντίδραση μείωσης #6#. Προσθέστε τις δύο μισές αντιδράσεις για να πάρετε

# (χρώμα) (άσπρο) (aaaaaaa.) 4 "H" _2 "O" _ ((l) H "(χρώμα (μπλε) (+ 6)) (" S ")" O "_ (4 (aq) (+)), (2 "Η" _ ((aq)) ^ (+) + στοιβαγμός (χρώμα (μπλε) (+ 5)) (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (χρώμα (μπλε) (+ 4)) ("N") " ((1)) "" #

#color (λευκό) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / χρώμα (λευκό) (α) #

(+) + 6 "ΝΟ" _ (3) (1) (3) α)) -> "HSO" (4 (aq)) ^ (-) + 6 " Όχι "_ (2 (g)) + χρώμα (κόκκινο) (ακύρωση (χρώμα (μαύρο) "Η" _ 2 "Ο" _ ((1)) #

Αυτό θα ισοδυναμεί με

Χρώμα χρώματος (άσπρο) (άσπρο) (μαύρο) ("S" _ ((s)) + 6 "NO" + 5 "Η" ((aq)) ^ (+) -> "HSO" (4 (aq)) ^ (-) + 6 "ΝΟ" (2 (g) 2 "O" _ ((l))) χρώμα (άσπρο) (a / a) |))) #