Làm thế nào bạn sẽ cân bằng phương trình sau: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "NO" _2 + "H" _2 "O"?

Câu trả lời:

Theo phương pháp tiêu chuẩn cho các phản ứng oxi hóa khử chúng ta có được:

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

Giải trình:

Sử dụng phương pháp tiêu chuẩn cho phản ứng oxi hóa khử.

Oxy hóa:

Lưu huỳnh đi từ trạng thái oxy hóa 0 trong nguyên tố thành +6 trong axit sunfuric, do đó nó tạo ra sáu (mol) điện tử trên mỗi (mol của) nguyên tử:

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

Giảm:

Nitơ chuyển từ trạng thái oxy hóa +5 trong axit nitric thành +4 trong nitơ dioxide, do đó, nó chiếm một (mol) điện tử trên mỗi (mol) nguyên tử:

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

Cân bằng:

Để cân bằng oxi hóa khử được cân bằng, các electron đã bỏ phải được khớp với các electron được đưa lên. Ở đây, chúng ta cần sáu mol nguyên tử notrogen để hấp thụ các điện tử phát ra từ một mol nguyên tử lưu huỳnh:

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

Sau đó, chúng tôi đưa các hệ số đó trở lại các hợp chất ban đầu. # "S" ^ 0 # là nguyên tố lưu huỳnh, # "N" ^ "V" # là nitơ trong nitric scid, vv.:

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

Và đừng quên phần dễ dàng:

Phản ứng vẫn không cân bằng vì các nguyên tố không bị oxy hóa hoặc khử, hydro và oxy, không được cân bằng. But.by cân bằng các electron trong các thành phần oxy hóa và khử, bây giờ chúng ta chỉ phải cân bằng một yếu tố khác; yếu tố cuối cùng bị buộc phải rơi vào vị trí. Vì vậy, chúng tôi chọn hydro và để giữ cân bằng lưu huỳnh và nitơ, chúng tôi điều chỉnh hệ số trên mặt nước. Sau đó:

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

Câu trả lời:

Đây là những gì tôi có.

Giải trình:

Bạn đang làm việc với Phản ứng oxi hỏa khứ trong đó axit nitric oxy hóa lưu huỳnh nguyên tố thành axit sunfuric, # "H" _2 "SO" _4 #, trong khi được giảm xuống thành nitơ dioxide, # "KHÔNG" _2 #, trong quá trình.

Bắt đầu bằng cách chỉ định số oxy hóa các nguyên tử diễn ra trong phản ứng

#stackrel (màu (xanh dương) (0)) ("S") _ ((s)) + stackrel (màu (xanh dương) (+ 1)) ("H") stackrel (màu (xanh dương) (+ 5)) ("N") stackrel (màu (xanh dương) (- 2)) ("O") _ (3 (aq)) -> stackrel (màu (xanh dương) (+ 1)) ("H") _ 2 stackrel (color (blue) (+ 6)) ("S") stackrel (color (blue) (- 2)) ("O") _ (4 (aq)) + stackrel (color (blue) (+ 4)) ("N") stackrel (màu (xanh dương) (- 2)) ("O") _ (2 (g)) + stackrel (màu (xanh dương) (+ 1)) ("H") _ 2 stackrel (màu (màu xanh) (- 2)) ("O") _ ((l)) #

Lưu ý rằng trạng thái oxy hóa của nitơ đi từ # màu (màu xanh) (+ 5) # về phía sản phẩm để # màu (màu xanh) (+ 4) # về phía các chất phản ứng, có nghĩa là nitơ đang được giảm.

Mặt khác, trạng thái oxy hóa của lưu huỳnh đi từ # màu (màu xanh) (0) # về phía các chất phản ứng để # màu (màu xanh) (+ 6) # về phía sản phẩm, điều đó có nghĩa là lưu huỳnh đang được bị oxy hóa.

Các phản ứng nửa oxi hóa trông như thế này

#stackrel (màu (xanh dương) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" stackrel (màu (xanh dương) (+ 6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Cân bằng các nguyên tử oxy bằng cách sử dụng các phân tử nước.

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

Để cân bằng các nguyên tử hydro, thêm proton, # "H" ^ (+) #, đến bên cần các nguyên tử hydro.

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

Các giảm phản ứng nửa trông như thế này

#stackrel (màu (xanh dương) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (màu (xanh dương) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) #

Một lần nữa, cân bằng các nguyên tử oxy bằng cách thêm các phân tử nước.

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

Cân bằng các nguyên tử hydro bằng cách thêm các proton.

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

Bây giờ, trong bất kỳ phản ứng oxi hóa khử nào, số electron bị mất trong phản ứng nửa oxi hóa cần phải công bằng đến số lượng electron thu được trong giảm phản ứng nửa.

Để cân bằng số lượng electron được chuyển, nhân nửa phản ứng khử với #6#. Thêm hai nửa phản ứng để có được

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

#color (trắng) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / màu (trắng) (a) #

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + "S" _ ((s)) + 12 "H" _ ((aq)) ^ (+) + 6 "KHÔNG" _ (3 (aq)) ^ (-) + màu (đỏ) (hủy (màu (đen) (6 "e" ^ (-)))) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 " KHÔNG "_ (2 (g)) + màu (đỏ) (hủy (màu (đen) (6" e "^ (-)))) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+) + 6 "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Điều này sẽ tương đương với

#color (xanh lá cây) (thanh (ul (| màu (trắng) (a / a) màu (đen) ("S" _ ((s)) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + 5 "H" _ ((aq)) ^ (+) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "KHÔNG" _ (2 (g)) uarr + 2 "H" _ 2 "O" _ ((l))) màu (trắng) (a / a) |))) #