Question

proszę o pomoc dobierz współczynniki reakcji,zaznacz stopnie utleniania pierwiastków ,zapisz reakcje połówkowe (bilans elektronowy) zaznacz utleniacz i reduktor , czy poniższe reakcje są reakcjami redox ​

Answer 1

Odpowiedź:

Naszym zadaniem jest dobranie współczynników stechiometrycznych w poniższych reakcjach utleniania i redukcji za pomocą bilansu elektronowego.

 Reakcje utleniania i redukcji, lub krócej - reakcje redoks są to takie reakcje chemiczne, w których mamy do czynienia ze zmianą stopni utlenienia pierwiastków w związkach chemicznych. Dzieje się tak na skutek oddania, lub przyjęcia określonej liczby elektronów.

 Wytłumaczmy sobie teraz, na czym polega bilans elektronowy. Bilans elektronowy to metoda, która pozwala nam na określeniu współczynników stechiometrycznych w danej rekcji redoks. Polega na określeniu stopni utlenienia pierwiastków chemicznych, oraz zapisanie dwóch reakcji połówkowych:

Reakcji utleniania - reakcja chemiczna, w czasie której dany pierwiastek chemiczny zwiększa swój stopień utlenienia na skutek oddania określonej ilości elektronów.

Reakcji redukcji - reakcja chemiczna, w czasie której dany pierwiastek chemiczny zmniejsza swój stopień utlenienia na skutek przyjęcia określonej liczby elektronów.

Bilans ten wykonujemy na atomach, zapisując ilości elektronów, które zostały wymienione w reakcjach połówkowych. Ponieważ zgodnie z zasadą zachowania ładunku elektrycznego ilość elektronów oddanych musi być taka sama, jak ilość elektronów przyjętych mnożymy obie reakcję przez najmniejszą wspólną wielokrotność liczby elektronów, aby były one jednakowe. Następnie sumujemy reakcje stronami, pomijając w zapisie elektrony i wpisujemy współczynniki do reakcji głównej. Na końcu bilansujemy te atomy, które się nie zgadzają.

Podpunkt a

 Pierwsze, od czego musimy zacząć, to ustalić stopnie utlenienia pierwiastków, które go zmieniają. Po stronie substratów mamy tlenek ołowiu(IV) i kwas chlorowodorowy, a po stronie produktów chlorek ołowiu(II), wolny chlor oraz wodę. Stopnie utlenienia zmieniają:

Ołów w tlenku ołowiu (IV) PbO₂ z IV stopnia utlenienia na ołów w chlorku ołowiu(II) PbCl₂ na II stopniu utlenienia. Będzie to reakcja redukcji, która będzie się wiązać z przyjęciem 2 elektronów.

Chlor w chlorowodorze HCl z -I stopnia utlenienia na chlor w cząsteczce chloru Cl₂ na 0 stopień utlenienia. Będzie to reakcja utleniania, która wiązać się będzie z oddaniem również 2 elektronów.

REAKCJA REDUKCJI:

REAKCJA UTLENIANIA:

Ponieważ ilość elektronów oddanych jest równa ilości elektronów przyjętych, sumujemy reakcje połówkowe stronami:

Uwaga!!! Z racji tego, że chlor występuje w produktach dwukrotnie, tzn. Jako cząsteczka chloru, oraz w chlorku ołowiu(II) musimy wpisać przy kwasie chlorowodorowym 4, a nie 2 jak wynika to z bilansu.

Teraz sprawdzamy atomy wodoru. Po stronie substratów mamy 4 atomy wodoru a po stronie produktów mamy 2 atomy wodoru. Przy wodzie wpisujemy współczynnik 2.

               

Podpunkt b

Zaczynamy od ustalenia stopni utlenienia pierwiastków. Po stronie substratów mamy fosfor, kwas azotowy(V), oraz wodę a po stronie produktów kwasa ortofosforowy(V) i tlenek azotu(II). Stopnie utlenienia zmieniają:

Azot w kwasie azotowym(V) HNO₃ z V stopnia utlenienia na azot w tlenku azotu(II) NO na II stopniu utlenienia. Będzie to reakcja redukcji, która będzie się wiązać z przyjęciem 3 elektronów.

Fosfor atomowy P z 0 stopnia utlenienia na Fosfor w kwasie ortofosforowym(V) H₃PO₄ na V stopniu utlenienia. Będzie to reakcja utleniania, która będzie się wiązać z oddaniem 5 elektronów.

REAKCJA REDUKCJI:

REAKCJA UTLENIANIA:

Ponieważ ilości wymienionych elektronów w reakcjach połówkowych są różne, musimy pomnożyć obie reakcję przez najmniejszą wspólną wielokrotność liczb 3 i 5. Będzie to 15, więc reakcję redukcji mnożymy przez 5 a reakcję utleniania przez 3:

REAKCJA REDUKCJI:

REAKCJA UTLENIANIA:

Sumujemy rekcje połówkowe stronami, pomijając ilość wymienionych elektronów:

Wpisujemy współczynniki do głównej reakcji:

Sprawdzamy ilości atomów tlenu po obu stornach równania. Po stronie substratów mamy 5*3+1=16 a po stronie produktów mamy 3*4+5=17, więc po stronie substratów brakuje nam 1 atomu tlenu. Wpisujemy 2 przed wodą.

             

Podpunkt c

 Jak poprzednio zaczynamy od ustalenia stopni utlenienia pierwiastków. Po stronie substratów mamy jodowodór i kwas siarkowy(VI), a po stronie produktów jod, wodę i siarkowodór. Stopnie utlenienia zmieniają:

Siarka w kwasie siarkowym(VI) z VI stopnia utlenienia na siarkę w siarkowodorze H₂S na -II stopień utlenienia. Będzie to reakcja redukcji, która będzie się wiązać z przyjęciem 8 elektronów.

Jod w jodowodorze HI z -I stopnia utlenienia na wolny jod I₂ na 0 stopniu utlenienia. Będzie to reakcja utleniania, która będzie się wiązać z oddaniem 2 elektronów.

REAKCJA REDUKCJI:

REAKCJA UTLENIANIA:

Ponieważ ilości wymienionych elektronów w reakcjach połówkowych są różne, musimy pomnożyć obie reakcję przez najmniejszą wspólną wielokrotność liczb 2 i 8. Będzie to 8, więc reakcję redukcji mnożymy przez 1 a reakcję utleniania przez 4:

REAKCJA REDUKCJI:

REAKCJA UTLENIANIA:

Sumujemy reakcje połówkowe stronami:

Wpisujemy współczynniki do głównej reakcji:

Sprawdzamy ilości atomów wodoru po obu stronach równania. Po stronie substratów mamy 4 atomy wodoru, a po stronie produktów 1. Wpisujemy współczynnik 4 przy wodzie po stronie produktów.

             

Podpunkt d

 Jak zwykle zaczynamy od ustalenia stopni utlenienia pierwiastków. Po stronie substratów mamy kwas siarkowy(IV) i wolny chlor, a po stronie produktów mamy kwas siarkowy(VI) i kwas chlorowodorowy. Stopnie utlenienia zmieniają:

Chlor w cząsteczce chloru Cl₂ z 0 stopnia utlenienia na chlor w chlorowodorze HCl na -I stopień utlenienia. Będzie to reakcja redukcji, która będzie się wiązać z przyjęciem 2 elektronów.

Siarka w kwasie siarkowym(IV) z IV stopnia utlenienia na siarkę w kwasie siarkowym(VI) na VI stopniu utlenienia. Będzie to reakcja utleniania, która będzie się wiązać z oddaniem 2 elektronów.

REAKCJA REDUKCJI:

REAKCJA UTLENIANIA:

Ponieważ ilość elektronów przyjętych i oddanych jest równa, to możemy zsumować stronami reakcje połówkowe:

Wpisujemy współczynniki do głównej reakcji:

Jak widzimy, współczynniki się zgadzają, więc ostatecznie równanie ma postać:

               

Wyjaśnienie: