Чтобы расставить коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса, начнем с его записи и определения всех участвующих веществ.
Исходное уравнение:
\[ \text{Mg} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{O} \]
Определение окислителей и восстановителей:
- Магний (Mg) окисляется, потому что он теряет электроны.
- Сера в серной кислоте (H₂SO₄) восстанавливается, так как в продукте H₂S сера имеет более низшую степень окисления (−2).
Запись половинных уравнений:
- Окисление:
\[ \text{Mg} \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2e^{-} \] - Восстановление (H₂SO₄ до H₂S):
\[ \text{S}^{6+} + 8e^{-} + 8H^{+} \rightarrow \text{S}^{2+} + 4H_2\text{O} \]
Мы видим, что необходимо 8 электронов для восстановления одной молекулы кислоты.
- Окисление:
Составление уравнения: Для того чтобы сбалансировать электроны, нужно умножить половинное уравнение окисления магния на 4 (так как 4 магния дадут 8 электронов).
Составленные уравнения:
- Окисление:
\[ 4\text{Mg} \rightarrow 4\text{Mg}^{2+} + 8e^{-} \] - Восстановление:
\[ 4\text{H}_2\text{SO}_4 + 8e^{-} + 8H^{+} \rightarrow 4\text{H}_2\text{S} + 4\text{H}_2\text{O} \]
- Окисление:
Суммирование: Теперь мы можем совместить оба уравнения: \[ 4\text{Mg} + 4\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 4\text{MgSO}_4 + 4\text{H}_2\text{S} + 4\text{H}_2\text{O} \]
Запись окончательного уравнения: Уравнение можно упростить, так как все коэффициенты равны 4. \[ \text{Mg} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{O} \]
(в данном случае у нас останется более «общее» уравнение с коэффициентами 1 для каждого вещества).
Итак, окончательный результат:
\[
1\text{Mg} + 1\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 1\text{MgSO}_4 + 1\text{H}_2\text{S} + 1\text{H}_2\text{O}
\]
Если у вас есть вопросы по другим химическим реакциям или темам, не стесняйтесь спрашивать!
