Для составления электронного баланса необходимо определить, какие атомы окисляются и восстанавливаются в каждой реакции, а также подсчитать количество электронов, передаваемых в процессе.
- Реакция: S + H₂ = H₂S
В этой реакции сера (S) реагирует с водородом (H₂) с образованием сероводорода (H₂S).
a) Определяем степени окисления:
- Сера (S) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
- Водород (H₂) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
- В H₂S водород имеет степень окисления +1 (как всегда), а сера имеет степень окисления -2.
b) Определяем изменения в степенях окисления:
- Сера: 0 → -2 (снижение степени окисления, значит, сера восстанавливается, принимая электроны).
- Водород: 0 → +1 (повышение степени окисления, значит, водород окисляется, отдавая электроны).
c) Пишем полуреакции:
- Окисление водорода: H₂ → 2H⁺ + 2e⁻
- Восстановление серы: S + 2e⁻ → S²⁻
Электронный баланс:
[ H₂ → 2H⁺ + 2e⁻ ]
[ S + 2e⁻ → S^{2-} ]
Суммарное уравнение:
[ S + H₂ → H₂S ]
Электроны сокращаются, реакция сбалансирована. В данном случае, количество электронов, переданных водородом, равно количеству электронов, принятых серой.
- Реакция: S + O₂ = SO₂
В этой реакции сера (S) реагирует с кислородом (O₂) с образованием диоксида серы (SO₂).
a) Определяем степени окисления:
- Сера (S) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
- Кислород (O₂) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
- В SO₂ кислород имеет степень окисления -2 (как всегда), а сера имеет степень окисления +4.
b) Определяем изменения в степенях окисления:
- Сера: 0 → +4 (повышение степени окисления, значит, сера окисляется, отдавая электроны).
- Кислород: 0 → -2 (снижение степени окисления, значит, кислород восстанавливается, принимая электроны).
c) Пишем полуреакции:
- Окисление серы: S → S⁴⁺ + 4e⁻
- Восстановление кислорода: O₂ + 4e⁻ → 2O²⁻
Электронный баланс:
[ S → S^{4+} + 4e⁻ ]
[ O₂ + 4e⁻ → 2O^{2-} ]
Суммарное уравнение:
[ S + O₂ → SO₂ ]
Электроны сокращаются, реакция сбалансирована. В данном случае, количество электронов, переданных серой, равно количеству электронов, принятых кислородом.
Таким образом, оба уравнения реакции сбалансированы по электронному балансу, что подтверждает правильность составленных уравнений.