Уровняйте реакцию методом электронного баланса: HNO₃+ZnS=ZnSO₄+NO₂+H₂O

Для уравнивания данной реакции методом электронного баланса нужно сначала определить окислительно-восстановительные числа (ОВЧ) каждого элемента в реакции.

HNO₃: H = +1, N = +5, O = -2 ZnS: Zn = +2, S = -2 ZnSO₄: Zn = +2, S = +6, O = -2 NO₂: N = +4, O = -2 H₂O: H = +1, O = -2

Реакция: HNO₃ + ZnS = ZnSO₄ + NO₂ + H₂O

После определения ОВЧ, мы можем сравнить их и найти элементы, которые подвергаются окислению и восстановлению. В данной реакции цинк (Zn) окисляется с +2 до +6, а азот (N) в HNO₃ восстанавливается с +5 до +4.

Теперь мы можем уравнять реакцию, учитывая изменение ОВЧ элементов. Для этого мы можем добавить коэффициенты перед соединениями, чтобы обеспечить сохранение массы и заряда в реакции.

Итак, уравненная реакция будет выглядеть следующим образом: 2HNO₃ + ZnS = ZnSO₄ + 2NO₂ + 2H₂O

Теперь реакция уравнена методом электронного баланса.

Для уравнивания реакции методом электронного баланса необходимо следовать нескольким шагам, чтобы сбалансировать количество атомов и зарядов. Рассмотрим реакцию:

[ \text{HNO}_3 + \text{ZnS} \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

1. Определение степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:

   • В (\text{HNO}_3): Нитроген ((\text{N})) имеет степень окисления +5.
   • В (\text{ZnS}): Цинк ((\text{Zn})) имеет степень окисления +2, сера ((\text{S})) имеет степень окисления -2.
   • В (\text{ZnSO}_4): Цинк ((\text{Zn})) имеет степень окисления +2, сера ((\text{S})) имеет степень окисления +6.
   • В (\text{NO}_2): Нитроген ((\text{N})) имеет степень окисления +4.
   • В (\text{H}_2\text{O}): Водород ((\text{H})) имеет степень окисления +1, кислород ((\text{O})) имеет степень окисления -2.

2. Определение изменений степеней окисления:

   • Нитроген ((\text{N})) меняет степень окисления с +5 до +4 (в (\text{NO}_2)).
   • Сера ((\text{S})) меняет степень окисления с -2 до +6 (в (\text{ZnSO}_4)).

3. Запись полуреакций окисления и восстановления:

   • Полуреакция восстановления (нитроген): [ \text{N}^{+5} + e^- \rightarrow \text{N}^{+4} ]
   • Полуреакция окисления (сера): [ \text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^{+6} + 8e^- ]

4. Сбалансируем количество электронов в полуреакциях:

   Чтобы сбалансировать количество электронов, умножим первую полуреакцию на 8: [ 8\text{N}^{+5} + 8e^- \rightarrow 8\text{N}^{+4} ]

5. Запись полной реакции с учетом электронного баланса:

   Суммируем обе полуреакции, чтобы электроны сократились: [ 8\text{N}^{+5} + \text{S}^{-2} \rightarrow 8\text{N}^{+4} + \text{S}^{+6} + 8e^- ]

6. Подставим коэффициенты в исходное уравнение:

   [ 8\text{HNO}_3 + \text{ZnS} \rightarrow \text{ZnSO}_4 + 8\text{NO}_2 + x\text{H}_2\text{O} ]

7. Балансировка водорода и кислорода:

   • Слева: 8 молекул (\text{HNO}_3) содержат 8 атомов водорода и 24 атома кислорода.
   • Справа: 8 молекул (\text{NO}_2) содержат 16 атомов кислорода, и 1 молекула (\text{ZnSO}_4) содержит 4 атома кислорода. Следовательно, (x) молекул (\text{H}_2\text{O}) должно содержать оставшиеся 4 атома кислорода.

8. Подставим и проверим баланс:

   Водород: 8 атомов (слева) = (4 \times 2) атомов (в (\text{H}_2\text{O})).

   Итоговое уравнение: [ 8\text{HNO}_3 + \text{ZnS} \rightarrow \text{ZnSO}_4 + 8\text{NO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} ]

Таким образом, уравнение реакции методом электронного баланса будет следующим: [ 8\text{HNO}_3 + \text{ZnS} \rightarrow \text{ZnSO}_4 + 8\text{NO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} ]

HNO₃ + ZnS = ZnSO₄ + NO₂ + H₂O 2HNO₃ + 3ZnS = 3ZnSO₄ + 2NO₂ + 2H₂O