Хорошо, давайте подробно разберем оба вопроса.
Вопрос 1: Расстановка коэффициентов методом электронного баланса для реакции H₂S + O₂ = H₂O + S
Определение степеней окисления:
- Водород (H) в H₂S имеет степень окисления +1.
- Сера (S) в H₂S имеет степень окисления -2.
- Кислород (O) в O₂ имеет степень окисления 0 (как элемент в свободном состоянии).
- Водород (H) в H₂O имеет степень окисления +1.
- Кислород (O) в H₂O имеет степень окисления -2.
- Сера (S) в элементарной форме (S) имеет степень окисления 0.
Определение процессов окисления и восстановления:
- Сера в H₂S меняет свою степень окисления с -2 до 0. Это означает, что она теряет электроны (процесс окисления):
[ \text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^0 + 2e^- ]
- Кислород в O₂ меняет свою степень окисления с 0 до -2. Это означает, что он принимает электроны (процесс восстановления):
[ \text{O}_2^0 + 4e^- \rightarrow 2\text{O}^{-2} ]
Составление уравнений полуреакций:
- Полуреакция окисления:
[ \text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^0 + 2e^- ]
- Полуреакция восстановления:
[ \text{O}_2^0 + 4e^- \rightarrow 2\text{O}^{-2} ]
Уравнивание количества электронов:
- Для уравнивания количества электронов, умножаем уравнение окисления на 2:
[ 2\text{S}^{-2} \rightarrow 2\text{S}^0 + 4e^- ]
- Теперь количество электронов в обоих полуреакциях одинаково.
Составление суммарного уравнения:
[ 2\text{H}_2\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} + 2\text{S} ]
Проверка баланса по атомам и зарядам:
- Слева: 2H₂S (2*2 H, 2 S) + 1O₂ (2 O)
- Справа: 2H₂O (2*2 H, 2 O) + 2 S
Все элементы и заряды уравнены.
Вопрос 2: Уравнение реакции для Cu²⁺ → Cu⁰, определение окислителя и восстановителя
Запись полуреакции:
- Изначально у нас есть ион меди (Cu²⁺), который восстанавливается до элементарной меди (Cu⁰):
[ \text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu}^0 ]
Определение окислителя и восстановителя:
- Окислитель — это вещество, которое принимает электроны. В данном случае, Cu²⁺ принимает электроны, поэтому это окислитель.
- Восстановитель — это вещество, которое отдаёт электроны. В данной реакции это могут быть различные восстановители, такие как водород (H₂) или цинк (Zn), в зависимости от конкретной ситуации.
Пример полной реакции с восстановителем:
Допустим, что восстановителем является цинк (Zn):
[ \text{Zn} + \text{Cu}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Cu}^0 ]
В этом уравнении:
- Zn теряет два электрона (окисляется): [ \text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^- ]
- Cu²⁺ принимает два электрона (восстанавливается): [ \text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu}^0 ]
Таким образом, окислитель — Cu²⁺, а восстановитель — Zn.
Надеюсь, эти объяснения помогли вам понять, как расставлять коэффициенты методом электронного баланса и определять окислитель и восстановитель в химических реакциях.