Question

Dobierz współczynniki stechiometryczne w poniższych równaniach reakcji (METODĄ BILANSU ELEKTRONOWEGO), wskaż utleniacz i reduktor.

Daję sporo punktó, więc proszę o rozpisanie.

a) NH3+O2 -->NO+H2O

b) H2S+O2 -->SO2+H2O

C) ZnS+O2 --> ZnO+SO2

d) SnCl2+HgCl2 --> SnCl4+Hg

e) Br2+HClO+H2O --> HBrO3+HCl

f) BiCl3+SnCl2 --> Bi+SnCl4

g*) H2S+H2SO3 --> S+H2O

h*) NO2+H2O --> HNO3+HNO2

Bardzo proszę o rozwiązanie. Daję najlepszy ;)

Answer 1

najpierw Oznaczasz sobie liczby utlenienia <piszesz je bezpośrenio nad danymi pierwiastkami> :
a)
N (-III), H (I) w NH3
O2 (0)
N (II), O (-II) w NO
H (I), O (-II) w  H20 

N (-III) -------> N (II) + 5e-    <azot utlenił się z -III do II, zatem musiał oddać 5 elektronów

O2 (0) + 4e -----> 2 O  (-II)    <tlen z 0 spada na -II, oddałby 2 elektrony  (wtedy równanie wyglądałoby tak: 1/2 O2 + 2e- ---> O ), ale Ty podwajasz tą ilość, zatem oddaje on 4 e- >

Robisz bilans:
N (-III) -------> N (II) + 5e-     /*4 
O2 (0) + 4e -----> 2 O  (-II)   /* 5

otrzymujesz
4 N (-III) ---------> 4 N (II) + 20 e-
5 O2 (0) + 20 e- ----> 10 O (-II)

<przed  NH3 I NO wstawiasz 4; następnie przed O2 wstawiasz 5; zatem po lewej stronie masz już 10 tlenów.... Po rpawej tlen (-II) występuje w cząsteczce NO i H2O, w NO masz już 4, zatem brakuje Ci jeszcze 6- wstawiasz przed H2O 6 i gotowe>

Zatem nasze równanie wygląda tak:
4 NH3 + 5O2 -----> 4NO + 6H2O     

Utleniacz utleni Ci inny związek, ale sam się zredukuje, zatem tutaj utleniaczem jest O2 (0)
Reduktor inny związek redukuje, ale sam się utlenia, zatem tutaj jest nim N (-III) w NH3

b)
H (I), S (-II) w H2S
O2 (0)
S (IV), O (-II) w SO2
H(I), O(-II) w H2O


S (-II) -----> S (IV) + 6e-     /*2
O2 (0) + 4e- -----> 2 O (-II)/*3

Robisz bilans, pamiętając, że współczynniki muszą być jak najmniejsze... Widzisz, że dla 6 i 4 wspólną liczbą bedzie 12, zatem I równanie musisz pomnożyć razy 2, a II równanie razy 3

Nasze równania połówkowe wyglądają teraz tak: 

2 S (-II) ----->2 S (IV) + 12e-    
3O2 (0) + 12e- -----> 6 O (-II)

uzgadniasz reakcje  2 H2S + 3O2 ----> 2 SO2  +  2H2O
<podobnie jak wyżej, przed związkami z siarkami stawiasz 2.  Wstawiasz 3 przed O2; po lwej masz razem 6 tlenów, a po prawej masz już 4 (w SO2), brakuje Ci 2 zatem wstawiasz prze wodą 2>
utleniacz:O2 (0)
reduktor: S (-II) w SO2

c) 
Zn (II), S (-II) w ZnS
O2 (0)
Zn (II), O (-II)
S (IV), O (-II)

S (-II) ----> S(IV) + 6e- /*2
O2 + 4e- ----> 2O (-II)  /*3
Bilansujesz. Pierwsze mnożysz razy 2, drugie razy 3

2S (-II) ---> 2S(IV) +12e-
3 O2 (0) + 12e- ---> 6 O (-II)

uzgadniasz: 2 ZnS + 3 O2 ---> 2 ZnO +2 SO2 
 <przed ZnS wstawiasz 2, zatem i po reakcji muszą być 2 siarki, więc przed SO2 też wstawiasz 2, przed reakcją masz 2 Zn po reakcji też tyle musi być, więc przed ZnO wstawiasz 2 przed tlenem O2 wstawiasz 3>
utleniacz: O2
reduktor: S (-II) w ZnS

d)
Sn (II) , Cl (-I)
Hg (II), Cl (-I)
Sn (IV), Cl (-I)
Hg(0)

Sn (II) ---> Sn (IV) + 2e-
Hg (II) +2e- ---> Hg
<nie trzeba robić bilansu, bo jak widzisz te reakcje są już uzgodnione, zatem patrzysz tylko na reakcje>

SnCl2+HgCl2 --> SnCl4+Hg  -reakcja wygląda właśnie tak :)
utleniacz: Hg (II) w HgCl2
reduktor: Sn (II) w SnCl2

e)
 Br2 (0)
H(I), Cl (I), O (-II)
H (I), O (-II)
H (I), Br (V), O (-II)
H(I), Cl (-I)

Br2 -----> 2Br (V) + 10e-
Cl (I) + 2e- ---> Cl (-I)  /*5

Do uzgodnienia tych reakcji wystarczy II reakcjie pomnożyć razy 5.  Otrzymasz
Br2 ---> 2Br (V) + 10e-
5 Cl (I) + 10e- ---> 5 Cl (-I)

Uzgadniasz reakcje
Br2 + 5HClO + H2O -->2 HBrO3 + 5HCl 
<z równań połówkowych widzisz że powinnaś mieć 2 Br (V), zatem przed HBrO3 wstawiasz 2; widzisz że masz 5Cl (I) i 5 Cl(-I), zatem przed HClO I HCl wstawiasz 5. Patrzysz na wodory po prawej stronie masz ich 7, liczysz po lewej- też 7, zatem wszystko się zgadza. Dla sprawdzenia liczysz tleny. zgadzają się , więc jest OK.> 

Utleniacz Cl (I) w HClO
Reduktor: Br2

f)
Bi (III) , Cl (-I)
Sn (II), Cl (-I)
Bi (0)
Sn (IV), Cl (-I)

Bi (III) + 3e- -----> Bi (0)   /*2
Sn (II) ---> Sn (IV) + 2e-    /*3
 
2Bi (III) +6e- ----> 2Bi (0)
3Sn (II) ----> 3Sn (IV) + 6e-

2BiCl3 + 3SnCl2 --> 2Bi+ 3SnCl   <tutaj wszystko Ci pokazały równania połówkowe>
utleniacz Bi (III)
reduktor Sn (II)

g)  
H (I), S (-II)
H(I), S (IV) , O (-II)
S (0)
H(I), O(-II)

S(-II)----> S (0) + 2e-   /*2
S (IV) + 4e- ---> S (0) 

2S(-II)----> 2S (0) + 4e-
S (IV) + 4e- ---> S (0)                           razem masz 3

2H2S+H2SO3 --> 3S+ 3 H2O <z reakcji połówkowej widzisz, że musisz mieć 2 S (-II), zatem przed H2S wstawiasz 2.  Razem w równainich połówkowych masz 3 S (0), zatem przed S (0) wstawiasz 3. Zliczasz wodory po lewej jest ich 6, zatem żeby i po prawej było 6 musisz przed wodą wstawić 3. Patrzysz na tleny i jest OK.>

utleniacz: S(IV) w H2SO3
reduktor: H2S  

h)
N(IV), O (-II)
H (I), O (-II)
H(I), N (V), O(-II) w HNO3
H(I), N (III), O(-II) w HNO2

N (IV) + 1e- ----> N (III)   
N (IV) -----> N (V) +1e-
 
<bilans masz gotowy, uzgadniasz reakcje, z równan połówkowych widzisz że masz 2 N(IV). zatem przed NO2 wstawiasz 2. Zliczasz dla pewności wodory i tleny, jak się zgodzą to jest OK>

2NO2+H2O --> HNO3+HNO2

utleniaczemi i reduktorem w tej reakcji jest NO2, jest to tzw. reakcja dysproporcjonowania :)