Hvordan ville du balansere følgende ligning: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "NO" _2 + "H" _2 "O"?

Svar:

Ved standardmetoden for redoksreaksjoner får vi:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Forklaring:

Bruk standardmetoden for redoksreaksjoner.

oksidasjon:

Svovel går fra 0 oksidasjonstilstand i elementet til +6 i svovelsyre, slik at det avgir seks (mol) elektroner per (mol) atomer:

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

Reduksjon:

Nitrogen går fra +5 oksidasjonstilstand i salpetersyre til +4 i nitrogenoksid, så det tar opp en (mol) elektron (er) per (mol) atomer:

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

balansering:

For at en redox-eeksjon skal balanseres, må de elektronene som gis opp, matches med elektronene tatt opp. Her trenger vi seks mol myntgenerater for å ta opp tge-elektroner gitt av en mol svovelatomer:

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

Deretter setter vi disse koeffisientene tilbake i de opprinnelige forbindelsene. # "S" ^ 0 # er elementsl svovel, # "N" ^ "V" # er nitrogenet i salpetersyre, etc.:

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

Og ikke glem den enkle delen:

Reaksjonen er fortsatt ikke balansert fordi elementene som ikke ble oksidert eller redusert, hydrogen og oksygen, ikke har blitt balansert. Men ved å balansere elektroner i oksidasjons- og reduksjonskomponentene må vi nå balansere bare ett annet element; Det siste elementet er tvunget til å falle på plass. Så.vi selwct hydrogen og for å holde svovel og nitrogen balansert, justerer vi koeffisienten på vannet. Deretter:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Svar:

Her er hva jeg fikk.

Forklaring:

Du har å gjøre med a redoksreaksjon i hvilken salpetersyre oxidizes elementært svovel til svovelsyre, # "H" _2 "SO" _4 #, mens den blir redusert til nitrogenoksid, # "NEI" _2 #, i prosessen.

Begynn med å tildele oksidasjonsnummer til atomer som finner sted i reaksjonen

# Stackrel (farge (blå) (0)) ("S") _ ((s)) + Stabel (Farge (Blå) (+ 1)) ("N") stackrel (farge (blå) (- 2)) ("O") _ (3 aq))> stackrel (farge (blå) (+ 1)) ("H") _ 2 stabel farge (blå) (+ 6)) ("S") stackrel (farge (blå) (- 2)) ("O") _ (4 aq)) + stabel "N") stackrel (farge (blå) (- 2)) ("O") _ (2 (g)) + stabel (farge (blå) (+ 1)) ("H") _ 2 stabel blå) (- 2)) ("O") _ ((l)) #

Legg merke til at oksidasjonstilstanden av nitrogen går fra #COLOR (blå) (+ 5) # på produktsiden til #COLOR (blå) (+4) # på reaktantens side, noe som betyr at nitrogen er redusert.

På den annen side går oksidasjonstilstanden av svovel fra #COLOR (blå) (0) # på reaktantens side til #COLOR (blå) (+ 6) Antall på produktsiden, noe som betyr at svovel er oksydert.

De oksidasjon halvreaksjon ser slik ut

#hackle (farge (blå) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" stackrel (farge (blå) (+ 6)) ("S") "O" _ aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Balanse oksygenatomer ved å bruke vannmolekyler.

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

For å balansere hydrogenatomer, legg til protoner, # "H" ^ (+) #, til siden som trenger hydrogenatomer.

("S") _ ((s)) -> "H" stackrel (farge (blå) (farge (blå) (0)) +6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) + 7 "H" _ ((aq)) ^ (+) #

De reduksjon halvreaksjon ser slik ut

(+) (+) e (^) -> stabel (farge (blå) (+ 4))) ("N") "O" _ (2 (g)) #

Igjen, balansere oksygenatomer ved å legge til vannmolekyler.

(+) (+) e (^) -> stabel (farge (blå) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Balanse hydrogenatomer ved å legge til protoner.

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

Nå, i noen redoksreaksjon, mistet antall elektroner i oksidasjon halvreaksjon må være lik til antall elektroner oppnådd i reduksjon halvreaksjon.

For å balansere antall overførte elektroner, multipliser reduksjonshalvreaksjonen med #6#. Legg til de to halvreaksjonene for å få

# (farge (hvit) (aaaaaaa.) 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stabel (farge (blå) (0)) ("S") _ ((s)) -> " H "stackrel (farge (blå) (+ 6)) (" S ")" O "_ (4 (aq)) ^ (-) + 6" e "^ (-) + 7" H "_) (+)), (2 "H" _ (aq)) ^ (+) + stabling (farge (blå) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (farge (blå) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) "" #

#COLOR (hvit) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / farge (hvit) (a) #

4 (H) _2 (0) _ ((1)) + "S" _ ((s)) + 12 "H" _ ((aq)) ^ (+) + 6 "NO" _ aq)) ^ (-) + farge (rød) (avbryt (farge (svart) (6 "e" ^ (-))) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 " NEI "_ (2 (g)) + farge (rød) (avbryt (farge (svart) (6" e "^ (-)))) + 7" H " "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Dette vil tilsvare

#color (grønn) (bar (ul (| farge (hvit) (a / a) farge (svart) ("S" _ ((s)) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ + 5 "+ (+)" (+) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "NO" _ (2 (g)) uarr + 2 "H" _ 2 "O" _ ((l))) farge (hvit) (a / a) |))) #