В состав белой краски (свинцовых белил), нередко использовавшейся ранее для написания икон, входил сульфат свинца(2). Спустя длительное время белая краска таких икон чернела из-за взаимодействия сульфата свинца с сероводородом. Образующийся сульфид свинца(2) — соль чёрного цвета. Для восстановления белых тонов икону обрабатывали раствором пероксида водорода, при этом сульфид свинца(2) вновь окислялся до сульфата свинца(2). Составьте уравнение этой реакции, расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель. *Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания
Для начала, давайте разберем уравнение реакции окисления сульфида свинца(II) до сульфата свинца(II) с использованием пероксида водорода.
Запишем участники реакции:
- Сульфид свинца(II) (PbS) восстанавливается до сульфата свинца(II) (PbSO₄).
- Перекись водорода (H₂O₂) выступает в роли окислителя и окисляется до воды (H₂O) или кислорода (O₂), в зависимости от условий реакции.
Запишем исходные и конечные вещества:
- PbS → PbSO₄
- H₂O₂ → H₂O (или O₂)
Уравнение можно записать следующим образом: \[ PbS + H₂O₂ \rightarrow PbSO₄ + H₂O \]
Теперь расставим коэффициенты, воспользовавшись методом электронного баланса. Начнем с определения изменения окислительных состояний:
- В PbS свинец имеет степень окисления +2, а сера -2.
- В PbSO₄ свинец также +2, но сера в +6.
- Следовательно, сера восстанавливается, и ее степень окисления увеличивается от -2 до +6, что указывает на потерю 8 электронов.
Рассмотрим перекись водорода. В ней кислород в H₂O₂ находится в степени окисления -1, а в H₂O -2, что означает, что каждый кислород в перекиси теряет 1 электрон. Для сбалансированной реакции потребуется 8 электронов для восстановления серы из PbS.
Теперь можно сформулировать сбалансированное уравнение: \[ PbS + 4 H₂O₂ \rightarrow PbSO₄ + 4 H₂O \]
Теперь определим окислитель и восстановитель:
- Окислитель: Перекись водорода (H₂O₂), так как она отдает электроны при преобразовании в воду (H₂O).
- Восстановитель: Сульфид свинца(II) (PbS), поскольку он восстанавливается до сульфата свинца(II) (PbSO₄).
Таким образом, получаем полное уравнение реакции вместе с обозначением окислителя и восстановителя. Если у вас будут ещё вопросы, не стесняйтесь спрашивать!
