Составьте уравнения реакции взаимодействия: а) серы с водородом; б) серы с цинком ( укажите степени...

Конечно, давайте рассмотрим каждую из реакций по отдельности.

а) Взаимодействие серы с водородом

Сера (S) реагирует с водородом (H₂) с образованием сероводорода (H₂S):

[ \text{S} + \text{H}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{S} ]

Здесь сера находится в степени окисления 0, а в сероводороде она переходит в степень окисления -2. Водород в молекуле H₂ имеет степень окисления 0, а в H₂S – +1.

б) Взаимодействие серы с цинком

Сера (S) реагирует с цинком (Zn) с образованием сульфида цинка (ZnS):

[ \text{Zn} + \text{S} \rightarrow \text{ZnS} ]

Цинк в исходном состоянии имеет степень окисления 0, а в ZnS – +2. Сера в исходном состоянии имеет степень окисления 0, а в ZnS – -2.

Методом электронного баланса:

• Цинк: (0 \rightarrow +2) (отдаёт 2 электрона)
• Сера: (0 \rightarrow -2) (присоединяет 2 электрона)

Баланс электронами: [ \text{Zn}^0 - 2e^- \rightarrow \text{Zn}^{2+} ] [ \text{S}^0 + 2e^- \rightarrow \text{S}^{2-} ]

Оба процесса требуют и отдают по 2 электрона, поэтому коэффициенты равны 1: [ \text{Zn} + \text{S} \rightarrow \text{ZnS} ]

в) Взаимодействие раствора серной кислоты с железом

Железо (Fe) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄) с образованием сульфата железа (II) (FeSO₄) и водорода (H₂):

[ \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 ]

Железо имеет степень окисления 0 в исходном состоянии и переходит в +2 в FeSO₄. Водород в серной кислоте имеет степень окисления +1 и в молекулярном водороде 0.

Методом электронного баланса:

• Железо: (0 \rightarrow +2) (отдаёт 2 электрона)
• Водород: (+1 \rightarrow 0) (присоединяет 1 электрон)

Баланс электронами: [ \text{Fe}^0 - 2e^- \rightarrow \text{Fe}^{2+} ] [ 2 \text{H}^+ + 2e^- \rightarrow \text{H}_2 ]

Соответственно, уравнение реакции: [ \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 ]

г) Взаимодействие серной кислоты с оксидом меди (II)

Оксид меди (II) (CuO) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄) с образованием сульфата меди (II) (CuSO₄) и воды (H₂O):

[ \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]

Медь в CuO и CuSO₄ имеет степень окисления +2, а кислород -2. В серной кислоте водород имеет степень окисления +1, а сера +6. В воде водород +1, а кислород -2.

д) Взаимодействие серной кислоты с раствором гидроксида натрия

Молекулярное уравнение реакции нейтрализации:

[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} ]

Ионное уравнение реакции:

[ 2 \text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} + 2 \text{Na}^+ + 2 \text{OH}^- \rightarrow 2 \text{Na}^+ + \text{SO}_4^{2-} + 2 \text{H}_2\text{O} ]

Сокращенное ионное уравнение:

[ 2 \text{H}^+ + 2 \text{OH}^- \rightarrow 2 \text{H}_2\text{O} ]

Таким образом, мы рассмотрели уравнения всех указанных реакций и их балансировку.

а) Сера с водородом: S + H2 → H2S

б) Сера с цинком: S + Zn → ZnS

в) Раствор серной кислоты с железом: H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2

г) Раствор серной кислоты с оксидом меди (II): H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

д) Серная кислота с раствором гидроксида натрия: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O