Решите ОВР : Al + H2SO4 = Al 2 ( SO4) 3 + SO2 + H2O

Это реакция окисления-восстановления (ОВР) между алюминием (Al) и серной кислотой (H2SO4). В результате происходит окисление алюминия до алюминия(III) сульфата (Al2(SO4)3), при этом алюминий переходит из формы с нулевым окислением в форму с окислением +3. При этом выделяются два соединения: диоксид серы (SO2) и вода (H2O). Таким образом, реакция можно записать следующим образом:

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Также стоит отметить, что в процессе реакции серная кислота (H2SO4) выступает как окислитель, а алюминий (Al) как восстановитель.

Для решения задачи по окислительно-восстановительной реакции (ОВР) между алюминием (Al) и серной кислотой (H₂SO₄) с образованием сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃), диоксида серы (SO₂) и воды (H₂O), нужно пройти через несколько шагов:

1. Запись полных уравнений реакции: [ \text{Al} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

2. Определение степени окисления элементов:

   • Алюминий (Al) имеет степень окисления 0 в исходном состоянии и +3 в составе Al₂(SO₄)₃.
   • Сера (S) в H₂SO₄ имеет степень окисления +6, а в SO₂ степень окисления +4.

3. Определение окислителя и восстановителя:

   • Алюминий (Al) окисляется: Al⁰ → Al³⁺ (теряет 3 электрона).
   • Сера (S) восстанавливается: S⁶⁺ → S⁴⁺ (приобретает 2 электрона).

4. Составление полуреакций:

   • Окисление алюминия: [ \text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3e^- ]
   • Восстановление серы: [ \text{S}^{6+} + 2e^- \rightarrow \text{S}^{4+} ]

5. Балансировка электронов: Чтобы уравнять количество потерянных и приобретенных электронов, умножаем окислительную полуреакцию на 2, а восстановительную на 3: [ 2\text{Al} \rightarrow 2\text{Al}^{3+} + 6e^- ] [ 3\text{S}^{6+} + 6e^- \rightarrow 3\text{S}^{4+} ]

6. Суммирование полуреакций: [ 2\text{Al} + 3\text{S}^{6+} \rightarrow 2\text{Al}^{3+} + 3\text{S}^{4+} ]

7. Запись полной реакции с учетом остальных компонентов: [ 2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{SO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} ]

8. Проверка атомного и заряда баланса:

   • Алюминий: Слева 2 атома Al, справа 2 атома Al.
   • Сера: Слева 3 атома S (в H₂SO₄), справа 3 атома S (в Al₂(SO₄)₃ и SO₂).
   • Кислород: Слева 12 атомов O (в 3H₂SO₄), справа 12 атомов O (в Al₂(SO₄)₃ и SO₂ и H₂O).
   • Водород: Слева 6 атомов H, справа 6 атомов H (в 3H₂O).

Это уравнение сбалансировано по атомам и заряду: [ 2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{SO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} ]

Таким образом, окончательное уравнение реакции выглядит следующим образом: [ 2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{SO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} ]