W laboratorium zmieszano...- Zadanie 547: To jest chemia. Zbiór zadań zakres rozszerzony. Wydanie 2019

Rozwiązanie

Z treści zadania wiemy, że zmieszano jony S^2- i NO₃^- w środowisku kwasowym, czyli w obecności jonów H⁺.

Zapiszmy nieuzgodnione równanie reakcji:

$S X^{2 -} + N V O X_{3} X^{-} + H X^{+} N II O + S VI O X_{4} X^{2 -} + H X_{2} O$

Tworzymy równanie reakcji redukcji:

$N V O X_{3} X^{-} + 3 e X^{-} N II O$

Po prawej stronie brakuje atomów tlenu, więc dopisujemy H₂O, ponieważ reakcja przebiega w środowisku kwasowym, a po lewej stronie będzie brakować atomów wodoru, więc dopisujemy jony H⁺:

$N V O X_{3} X^{-} + 3 e X^{-} + H X^{+} N II O + H X_{2} O$

Teraz najłatwiej uzgodnić równanie przeprowadzając bilans ładunku: Po prawej stronie równania sumaryczny ładunek wynosi 0, więc po lewej stronie równania sumaryczny ładunek również musi wynosić 0 - osiągniemy to zapisując 4 przed H⁺:

$N V O X_{3} X^{-} + 3 e X^{-} + 4 H X^{+} N II O + H X_{2} O$

Nie zgadza się jeszcze liczba atomów wodoru: po lewej stronie równania jest 4 atomy wodoru, a po prawej stronie równania 2 atomy wodoru - dopisujemy więc 2 przed H₂O:

$N V O X_{3} X^{-} + 3 e X^{-} + 4 H X^{+} N II O + 2 H X_{2} O$

Tworzymy równanie reakcji utleniania:

$S X^{2 -} S VI O X_{4} X^{2 -} + 8 e X^{-}$

Po lewej stronie brakuje atomów tlenu, więc dopisujemy H₂O, ponieważ reakcja przebiega w środowisku kwasowym, a po prawej dopisujemy jony H⁺, ponieważ będzie brakowało tam atomów wodoru:

$S X^{2 -} + H X_{2} O S VI O X_{4} X^{2 -} + 8 e X^{-} + H X^{+}$

Teraz najłatwiej uzgodnić równanie przeprowadzając bilans ładunku: Po lewej stronie równania sumaryczny ładunek wynosi -2 (i nie ulegnie on zmianie, ponieważ do uzgodnienia pozostały tylko obojętne cząsteczki wody), więc po lewej stronie równania sumaryczny ładunek również musi wynosić -2 - osiągniemy go zapisując 8 przed H⁺:

$S X^{2 -} + H X_{2} O S VI O X_{4} X^{2 -} + 8 e X^{-} + 8 H X^{+}$

Nie zgadza się jeszcze liczba atomów wodoru: po prawej stronie równania jest 8 atomów wodoru, a po lewej stronie równania 2 atomy wodoru - dopisujemy więc 4 przed H₂O:

$S X^{2 -} + 4 H X_{2} O S VI O X_{4} X^{2 -} + 8 e X^{-} + 8 H X^{+}$

Bilans jonowo-elektronowy:

$N V O X_{3} X^{-} + 3 e X^{-} + 4 H X^{+} N II O + 2 H X_{2} O ∣ \cdot 8$

$S X^{2 -} + 4 H X_{2} O S VI O X_{4} X^{2 -} + 8 e X^{-} + 8 H X^{+} ∣ \cdot 3$

Uzgadniamy liczbę elektronów:

$8 N V O X_{3} X^{-} + 24 e X^{-} + 32 H X^{+} 8 N II O + 16 H X_{2} O$

$3 S X^{2 -} + 12 H X_{2} O 3 S VI O X_{4} X^{2 -} + 24 e X^{-} + 24 H X^{+}$

Sumaryczne równanie reakcji:

$3 S X^{2 -} + 8 NO X_{3} X^{-} + 328 H X^{+} + 12 H X_{2} O + 24 e X^{-} 3 SO X_{4} X^{2 -} + 8 NO + 24 H X^{+} + 164 H X_{2} O + 24 e X^{-}$

$3 S X^{2 -} + 8 NO X_{3} X^{-} + 8 H X^{+} 3 SO X_{4} X^{2 -} + 8 NO + 4 H X_{2} O$

Katarzyna Kamińska

Nauczycielka chemii

Tutaj pojawi się lista Twoich książek

Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.