Come bilanciare la seguente equazione: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "NO" _2 + "H" _2 "O"?

Risposta:

Con il metodo standard per le reazioni redox otteniamo:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Spiegazione:

Usa il metodo standard per reazioni redox.

Ossidazione:

Lo zolfo passa dallo stato di ossidazione 0 dell'elemento a +6 nell'acido solforico, quindi emette sei (moli di) elettroni per (mole di) atomi:

# "S" ^ 0 rarr "S" ^ {"VI"} + 6e ^ - #

Riduzione:

L'azoto passa dallo stato di ossidazione +5 nell'acido nitrico a +4 nel biossido di azoto, quindi occupa una (mole di) (e) elettrone (i) per (mole di) atomi:

# "N" ^ "V" + e ^ - rarr "N" ^ {"IV"} #

Bilanciamento:

Affinché una reazione di ossido-riduzione sia bilanciata, gli elettroni rilasciati devono essere abbinati agli elettroni assorbiti. Qui, abbiamo bisogno di sei moli di atomi di non cancerogeno per assorbire elettroni di tng emessi da una mole di atomi di zolfo:

# "S" ^ 0 + 6 "N" ^ "V" rarr "S" ^ {"VI"} + 6 "N" ^ {"IV"} #

Quindi inseriamo questi coefficienti nei composti originali. # "S" ^ 0 # è lo zolfo degli elementi, # "N" ^ "V" # è l'azoto in nitrico scid, ecc.:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 + "H" _2 "O" #

E non dimenticare la parte facile:

La reazione non è ancora bilanciata perché gli elementi che non sono stati ossidati o ridotti, idrogeno e ossigeno, non sono stati bilanciati. Ma, bilanciando gli elettroni nei componenti di ossidazione e riduzione, dobbiamo ora bilanciare solo un altro elemento; l'ultimo elemento è costretto a cadere al suo posto. Quindi, controlliamo l'idrogeno e per mantenere equilibrati lo zolfo e l'azoto, adeguiamo il coefficiente sull'acqua. Poi:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "NO" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Risposta:

Ecco cosa ho ottenuto.

Spiegazione:

Hai a che fare con a reazione redox in quale acido nitrico ossida zolfo elementare in acido solforico, # _2 "H" "SO" _4 #, pur essendo ridotto al biossido di azoto, # "NO" _2 #, nel processo.

Inizia assegnando numeri di ossidazione agli atomi che avvengono nella reazione

#stackrel (colore (blu) (0)) ("S") _ ((s)) + stackrel (colore (blu) (+ 1)) ("H") stackrel (colore (blu) (+ 5)) ("N") pila (colore (blu) (- 2)) ("O") _ (3 (aq)) -> pila (colore (blu) (+ 1)) ("H") _ 2 pila (colore (blu) (+ 6)) ("S") pila (colore (blu) (- 2)) ("O") _ (4 (aq)) + pila (colore (blu) (+ 4)) ("N") stackrel (colore (blu) (- 2)) ("O") _ (2 (g)) + pila (colore (blu) (+ 1)) ("H") _ 2 pila (colore (blu) (- 2)) ("O") _ ((l)) #

Si noti che lo stato di ossidazione dell'azoto deriva da #color (blu) (+ 5) # dalla parte dei prodotti a #color (blu) (+ 4) # dal lato dei reagenti, il che significa che l'azoto è in corso ridotto.

D'altra parte, lo stato di ossidazione dello zolfo va da #color (blu) (0) # dal lato dei reagenti a #color (blu) (+ 6) # dal lato dei prodotti, il che significa che lo zolfo è in corso ossidato.

Il mezza reazione di ossidazione Somiglia a questo

#stackrel (colore (blu) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" stackrel (colore (blu) (+ 6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Bilancia gli atomi di ossigeno usando le molecole d'acqua.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (colore (blu) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" pila (colore (blu) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Per bilanciare gli atomi di idrogeno, aggiungi i protoni, # "H" ^ (+) #, al lato che ha bisogno di atomi di idrogeno.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (colore (blu) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" pila (colore (blu) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) + 7 "H" _ ((aq)) ^ (+) #

Il mezza reazione di riduzione Somiglia a questo

#stackrel (colore (blu) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (colore (blu) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) #

Ancora una volta, bilancia gli atomi di ossigeno aggiungendo molecole di acqua.

#stackrel (colore (blu) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (colore (blu) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Bilancia gli atomi di idrogeno aggiungendo i protoni.

# 2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (colore (blu) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (colore (blu) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Ora, in ogni reazione redox, il numero di elettroni persi nel mezza reazione di ossidazione deve essere pari al numero di elettroni guadagnati nel mezza reazione di riduzione.

Per bilanciare il numero di elettroni trasferiti, moltiplicare la semireazione di riduzione di #6#. Aggiungi le due mezze reazioni per ottenere

# (colore (bianco) (aaaaaaa.) 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (colore (blu) (0)) ("S") _ ((s)) -> " H "stackrel (colore (blu) (+ 6)) (" S ")" O "_ (4 (aq)) ^ (-) + 6" e "^ (-) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+)), (2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (colore (blu) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (colore (blu) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) "" #

#color (bianco) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / colore (bianco) (a) #

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + "S" _ ((s)) + 12 "H" _ ((aq)) ^ (+) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + colore (rosso) (cancella (colore (nero) (6 "e" ^ (-)))) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 " NO "_ (2 (g)) + colore (rosso) (cancella (colore (nero) (6" e "^ (-)))) 7" H "_ ((aq)) ^ (+) + 6 "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Questo sarà equivalente a

#colore (verde) (bar (ul (| colore (bianco) (a / a) colore (nero) ("S" _ ((s)) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + 5 "H" _ ((aq)) ^ (+) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "NO" _ (2 (g)) uarr + 2 "H" _ 2 "O" _ ((l))) colore (bianco) (a / a) |))) #