Решить методом электроного баланса SO2 + H2O+ NAIO3= H2SO4 + NAI

Для решения данной реакции методом электронного баланса, сначала нужно определить, какие элементы окисляются и восстанавливаются. Рассмотрим уравнение реакции:

[ \text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{NaIO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{NaI} ]

Шаг 1: Определение степеней окисления

1. Сера в SO₂: степень окисления серы (S) равна +4.
2. Сера в H₂SO₄: степень окисления серы (S) равна +6.
3. Йод в NaIO₃: степень окисления йода (I) равна +5.
4. Йод в NaI: степень окисления йода (I) равна -1.

Шаг 2: Определение изменений степеней окисления

• Сера (S) из +4 (в SO₂) изменяется на +6 (в H₂SO₄), что означает, что сера окисляется и отдает 2 электрона: [ \text{S}^{+4} \rightarrow \text{S}^{+6} + 2e^- ]

• Йод (I) из +5 (в NaIO₃) изменяется на -1 (в NaI), что означает, что йод восстанавливается и принимает 6 электронов: [ \text{I}^{+5} + 6e^- \rightarrow \text{I}^{-1} ]

Шаг 3: Уравнивание количества электронов

Теперь у нас есть два процесса:

1. Окисление серы, которое дает 2 электрона.
2. Восстановление йода, которое принимает 6 электронов.

Чтобы уравнять количество электронов, можно умножить уравнение окисления серы на 3: [ 3 \cdot \left( \text{S}^{+4} \rightarrow \text{S}^{+6} + 2e^- \right) ] Это даст нам 6 электронов: [ 3 \cdot \text{S}^{+4} \rightarrow 3 \cdot \text{S}^{+6} + 6e^- ]

Теперь у нас есть:

1. 3 молекулы серы окисляются, отдают 6 электронов.
2. 1 молекула йода восстанавливается, принимает 6 электронов.

Шаг 4: Составление полного уравнения

Теперь можем составить полное уравнение, включая все реагенты и продукты:

1. У нас есть 3 SO₂, которые окисляются до 3 H₂SO₄.
2. У нас есть 1 NaIO₃, который восстанавливается до NaI.
3. Вода (H₂O) участвует в реакции, и нам нужно её количество уравнять.

Составим уравнение: [ 3 \text{SO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} + \text{NaIO}_3 \rightarrow 3 \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{NaI} ]

Шаг 5: Проверка уравнения

Теперь проверим, что у нас одинаковое количество атомов каждого элемента с обеих сторон уравнения:

• Сера (S): 3 (слева) = 3 (справа)
• Кислород (O): 6 (из 3 SO₂) + 2 (из H₂O) + 3 (из NaIO₃) = 11 (слева); 12 (из 3 H₂SO₄) + 0 (из NaI) = 12 (справа) → здесь нужно учесть, что у нас получается 2 дополнительных кислорода из воды.
• Водород (H): 4 (из 2 H₂O) = 6 (из 3 H₂SO₄) → здесь тоже необходимо учесть, что 2 H₂O дают 4 атома водорода, а 3 H₂SO₄ требуют 6.
• Натрий (Na): 1 (слева) = 1 (справа)
• Йод (I): 1 (слева) = 1 (справа)

Таким образом, окончательное уравнение реакции, сбалансированное методом электронного баланса, будет: [ 3 \text{SO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} + \text{NaIO}_3 \rightarrow 3 \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{NaI} ]

Давайте разберемся с уравнением реакции и решим его методом электронного баланса.

Имеем следующее исходное уравнение: SO₂ + H₂O + NaIO₃ → H₂SO₄ + NaI

Шаг 1. Определяем элементы, которые изменяют степени окисления.

1. Сера (S):

   • В SO₂ сера имеет степень окисления +4 (поскольку кислород -2, а молекула нейтральна: 1S + 2O = 0).
   • В H₂SO₄ сера имеет степень окисления +6 (из H₂SO₄ мы видим, что H = +1, O = -2, а сумма степеней окисления равна 0).

   Таким образом, сера окисляется:
   +4 → +6 (потеря 2 электронов на атом серы).

2. Йод (I):

   • В NaIO₃ йод имеет степень окисления +5 (Na = +1, O = -2, и сумма степеней окисления равна 0).
   • В NaI йод имеет степень окисления -1.

   Таким образом, йод восстанавливается:
   +5 → -1 (присоединение 6 электронов на атом йода).

Шаг 2. Составляем электронный баланс.

Для серы:
SO₂ → H₂SO₄
( +4 \to +6 ): Потеря 2 электронов.

Для йода:
NaIO₃ → NaI
( +5 \to -1 ): Присоединение 6 электронов.

Теперь уравниваем число потерянных и присоединенных электронов. Для этого умножим процесс окисления на 3 (чтобы потеря электронов = 6) и процесс восстановления на 1:

• Сера: 3 × (потеря 2 электронов) = 6 электронов.
• Йод: 1 × (присоединение 6 электронов) = 6 электронов.

Итак, коэффициенты перед SO₂ и NaIO₃ будут 3 и 1 соответственно.

Шаг 3. Записываем промежуточное уравнение с учетом баланса.

( 3SO₂ + H₂O + NaIO₃ → 3H₂SO₄ + NaI )

Шаг 4. Проверяем баланс атомов.

• Сера (S): 3 атома слева (в 3SO₂), 3 атома справа (в 3H₂SO₄).
• Йод (I): 1 атом слева (в NaIO₃), 1 атом справа (в NaI).
• Натрий (Na): 1 атом слева (в NaIO₃), 1 атом справа (в NaI).
• Водород (H): 2 атома слева (в H₂O), 6 атомов справа (в 3H₂SO₄).
• Кислород (O):
  Слева: 6 (в 3SO₂) + 1 (в H₂O) + 3 (в NaIO₃) = 10 атомов.
  Справа: 12 (в 3H₂SO₄) = 10 атомов.

Баланс выполнен.

Итоговое уравнение:

( 3SO₂ + H₂O + NaIO₃ → 3H₂SO₄ + NaI )

Ответ:

Методом электронного баланса мы получили уравнение реакции:
( 3SO₂ + H₂O + NaIO₃ → 3H₂SO₄ + NaI ).