Hoe zou u de volgende vergelijking in evenwicht brengen: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "NEE" _2 + "H" _2 "O"?

Hoe zou u de volgende vergelijking in evenwicht brengen: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "NEE" _2 + "H" _2 "O"?
Anonim

Antwoord:

Door de standaardmethode voor redoxreacties krijgen we:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NEE" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Uitleg:

Gebruik de standaardmethode voor redoxreacties.

oxidatie:

Zwavel gaat van 0 oxidatietoestand in het element naar +6 in zwavelzuur, dus geeft het zes (mol) elektronen af per (mol van) atomen:

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

Vermindering:

Stikstof gaat van +5 oxidatietoestand in salpeterzuur naar +4 in stikstofdioxide, dus het neemt één (mol van) elektron (nen) per (mol van) atomen in:

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

Balancing:

Om een redox-eeactie in evenwicht te brengen, moeten de elektronen die zijn opgegeven worden gekoppeld aan de opgenomen elektronen. Hier hebben we zes mol niet-stikstofatomen nodig om tge-elektronen op te nemen die door één mol zwavelatomen worden afgegeven:

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

Vervolgens plaatsen we die coëfficiënten terug in de oorspronkelijke samenstelling. # "S" ^ 0 # is de elementsl zwavel, # "N" ^ "V" # is de stikstof in salpeterzuur, enz.:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NEE" _2 + "H" _2 "O" #

En vergeet het makkelijke gedeelte niet:

De reactie is nog steeds niet in evenwicht, omdat de elementen die niet waren geoxideerd of gereduceerd, waterstof en zuurstof, niet in balans waren. Maar door elektronen in de oxidatie- en reductiecomponenten in balans te houden, moeten we nu slechts één ander element in evenwicht brengen; het laatste element wordt gedwongen op zijn plaats te vallen. Dus we kiezen waterstof en om de zwavel en stikstof in balans te houden, passen we de coëfficiënt op het water aan. Dan:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NEE" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Antwoord:

Dit is wat ik heb.

Uitleg:

Je hebt te maken met een redoxreactie waarin salpeterzuur oxideert elementaire zwavel tot zwavelzuur, # "H" _2 "SO" _4 #, terwijl het wordt gereduceerd tot stikstofdioxide, # "NO" _2 #, in het proces.

Begin met toewijzen oxidatie nummers naar de atomen die plaatsvinden in de reactie

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

Merk op dat de oxidatietoestand van stikstof gaat #color (blauw) (+ 5) # aan de kant van de producten om #color (blauw) (+ 4) # aan de kant van de reactanten, wat betekent dat stikstof wordt gereduceerd.

Aan de andere kant, de oxidatietoestand van zwavel gaat van #color (blauw) (0) # aan de zijde van de reactanten #color (blauw) (+ 6) # aan de kant van de producten, wat betekent dat zwavel wordt geoxideerd.

De oxidatie halfreactie het lijkt op dit

#stackrel (color (blue) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" stackrel (kleur (blauw) (+ 6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Balanceer de zuurstofatomen door watermoleculen te gebruiken.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stapel (kleur (blauw) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" stapel (kleur (blauw) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Om de waterstofatomen in evenwicht te brengen, voeg protonen toe, # "H" ^ (+) #, aan de kant die waterstofatomen nodig heeft.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stapel (kleur (blauw) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" stapel (kleur (blauw) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) + 7 "H" _ ((aq)) ^ (+) #

De reductie halfreactie het lijkt op dit

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

Nogmaals, balanceer de zuurstofatomen door watermoleculen toe te voegen.

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

Breng de waterstofatomen in balans door protonen toe te voegen.

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

Nu is bij elke redoxreactie het aantal elektronen verloren in de oxidatie halfreactie moet zijn Gelijk naar het aantal elektronen gewonnen in de reductie halfreactie.

Om het aantal overgebrachte elektronen uit te balanceren, vermenigvuldigt u de reductie-halve reactie met #6#. Voeg de twee halve reacties toe om te krijgen

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

#color (wit) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / kleur (wit) (a) #

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + "S" _ ((s)) + 12 "H" _ ((aq)) ^ (+) + 6 "NEE" _ (3 (aq)) ^ (-) + kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) (6 "e" ^ (-)))) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 " NEE "_ (2 (g)) + kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) (6" e "^ (-)))) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+) + 6 "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Dit komt overeen met

#color (groen) (balk (ul (| kleur (wit) (a / a) kleur (zwart) ("S" _ ((s)) + 6 "NEE" _ (3 (aq)) ^ (-) + 5 "H" _ ((aq)) ^ (+) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "NEE" _ (2 (g)) uarr + 2 "H" _ 2 "O" _ ((l))) kleur (wit) (a / a) |))) #