Question

Rozwiąż reakcje redoks :

a)S+HNO3 ->Fe(OH)2

b) Fe +H2SO4->Fe2(SO4)3 + H2O+ SO2

c)K2CR2O7 +HCL=KCL +CrCl3 +H2O +Cl2

d)CuS+HNO3->CuO+S+NO+H2O

e)NH4+NO2->N2 + H2O

F)-Br+ SO4 2- (jony)+ H+_> Br2 +SO3_ + H2O

będe wdzięczna za rozwiązanie które pomoże mi zrozumieć te reakcje skąd co się bierze

Answer 1

w nawiasach () będe zapisywać stopnie utlenienia

a) w pierwszym błąd ma być 

S + HNO₃ --> H₂SO₄ + H₂O + NO₂

ustalamy stopnie utlenienia:

lewa strona równania:

S ---> (0)

HNO₃ --> H(+1); N(+5); O(-2)

* tlen ma zawsze stopień utlenienia (-2) z wyjątkiem H₂O₂ gd₂e ma (-1) i prócz OF₂ gdzie ma (+2)

* wodór ma zawsze stopień utlenienia (+1) prócz wodorków metali np. NaH gdzie ma (-1)

* pierwiastki w stanie wolnym mają zawsze stopień utlenienia zero np, Cl₂, H₂, Zn, Ca, S, K, Fe, N₂ itp

* suma stopni utlenienia w związku musi być równa zero czyli np

 HNO₃ = 1*(+1) + 1*(+5) + 3*(-2) = +1 + +5 + (-6) = +6 - 6 = 0 czyli się zgadza

 

prawa strona równania:

H₂SO₄ ---> H(+1); O(-2); żeby obliczyć stopień utlenienia atomu centralnego czyli siarki nalezy to zrobić tak:

mamy dwa wodory i 4 tleny i jedną siarke ich suma stopni utlenienia musi byc równa zero, czyli:  2*(+1)+1*(x)+4*(-2) = 0          x - to stopien siarki

obliczamy dalej: +2 + +x + (-8) = 0

+2 + +x - 8 = 0 

+x = 8-2

+x = 6 >> stopień utlenienia siarki w H₂SO₄ to (+6)

H₂O ---> H(+1); O(-2)

NO₂ ---> N(+4); O(-2)

 

teraz sprawdzamy jakie pierwiastki zmieniły swój stopień utlenienia

jest to siarka i azot:  siarka z (0) na (+6)  i azot z (+5) na (+4)

czyli siarka musiała oddać swoje elektrony żeby być na "plusie", a azot przyjął jeden elektron bo ma o jeden "plus" mniej

zaisujemy bilans:

 

S(0)    -6e ------->   S(+6)

N(+5)  + 1e -------> N(+4)  

 

iloś wymienionych elektronów (czyli 6 i 1) zapisujemy na krzyż czyli:

 

S(0)    -6e ------->   S(+6)   |1

N(+5)  + 1e -------> N(+4)   |6

czyli przy siarce piszemy 1 a przy azocie 6 (z tym że jedynek w chemii się nie pisze) jezeli były by takie liczby które można podzielić tak aby były one mniejsze należy to zrobić (np jakby była 4 i 6 to można je podzielić na 2  i wtedy mamy 2 i 3)

 

uzupełniamy reakcje:

ki, azotu, wodoru

S + 6HNO₃ --> H₂SO₄ + 2H₂O + 6NO₂

uzupełniamy tak aby liczba siarki, azotu, wodoru i na końcu tlenu była taka sama po obu stronach równania

 

utleniaczem w takich reakcjach jest związek lub tez pierwiastek który się zredukował czyli zmniejszył swój stopień utlenienia, czyli taki który przyjął elektrony

reduktorem jest związek lub pierwiastek, który się utlenił czyli zwiększył swój stopień utlenienia czyli oddał elektrony

 

w tej reakcji:

utleniacz to   HNO₃

reduktor to    S

 

następne przykłądy robię analogicznie bez tego tłumaczenia jak powyżej:

 

b)

 Fe +H₂SO₄->Fe₂(SO₄)₃ + H₂O+ SO₂

 

Fe ---> (0)

H₂SO₄ ---> H(+1); O(-2); S(+6)

Fe₂(SO₄)₃ ---> Fe(+3); O(-2); S(+6)

H₂O ---> H(+1); O(-2)

SO₂ ---> S(+4); O(-2)

 

bilans:

 

Fe(+2)     -1e -----> Fe(+3)    |2

S(+6)      +2e ----> S(+4)       |1

 

2Fe +4H₂SO₄->Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O+ SO₂

 

utleniacz to  H₂SO₄

reduktor to  Fe

 

c)K₂Cr₂O₇ +HCl -----> KCl +CrCl₃ +H₂O +Cl₂

 

K₂Cr₂O₇ ---> K(+1); O(-2); Cr(+6)

HCl ---> H(+1); Cl(-1)

 

KCl ---> K(+1); Cl(-1)

CrCl₃ ---> Cr(+3); Cl(-1)

H₂O ---> H(+1); O(-2)

Cl₂ ---> stopień zerowy (0)

 

bilans:

 

Cr(+6)   +3e ------> Cr(+3)   |2

2Cl(-1)  -2e ------> Cl2         |3

 

K₂Cr₂O7  + 14HCl -----> 2KCl + 2CrCl₃ + 7H₂O + 3Cl₂

 

utleniacz to  K₂Cr₂O₇

reduktor to   HCl

 

d) CuS + HNO₃ -----> CuO + S + NO + H₂O

CuS ---> Cu(+2); S(-2)

HNO₃ --> H(+1); N(+5); O(-2)

 

CuO ----> Cu(+2); O(-2)

S --> stopień zerowy (0)

NO ---> N(+2); O(-2)

H₂O ---> H(+1); O(-2)

 

bilans:

 

S(-2)   -2e -----> S(0)      |3

N(+5)   +3e ----> N(+2)    |2

 

3CuS + 2HNO₃ -----> 3CuO + 3S + 2NO + H₂O

 

utleniacz to   HNO₃

reduktor to    CuS

 

e) NH4 + NO2  -----> N2 + H2O

 

NH₄ ---> N(-4); H(+1)

NO₂ ---> N(+4); O(-2)

 

N₂ ----> stopien zerowy (0)

H₂O ---> H(+1); O(-2)

 

bilans:

 

2N(-4)   -8e ---> N₂(0)       |8

2N(+4)    +8e ----> N₂ (0)   |8   te same liczby czyli "piszemy" jedynki

 

NH₄ + NO₂  -----> N₂ + 2H₂O

 

utleniacz to    NO₂

reduktor to   NH₄

 

F) Br- + SO₄2- + H+ ------> Br₂ +SO₃ + H₂O

przy jonach suma stopni utlenienia związków musi byc równa ładunkowi tego jonu, np OH⁻  mamy jeden tlen i jeden wodór a musi wyjść suma -1 czyli:

1*x + 1*(+1) = -1

x + 1 = -1 -1

x = -2 >> stopień utlenienia tlenu w OH⁻ wynosi (-2)

 

przy jonach typu S²⁻, stopień utlenienia jest równy temu ładunkowi czyli (-2)

 

wracam do przykładu:

Br-   ---> (-1)

SO₄2- ----> O(-2); S(+6)  (st siarki licze tak jak podałąm w przykladzie dla OH⁻)

H+ ---> (+1)

 

Br₂ ---> stopien zerowy (0)

SO₃ ---> O(-2); S(+6)

H₂O ---> H(+1); O(-2)

 

 2Br- + SO₄2- + 2H+ ------> Br₂ +SO₃ + H₂O

 

nie wiem czy ten ostatni przykład dobrze przepisałas, w razie pytań pisz ;)