Чтобы расставить коэффициенты в уравнении реакции, сначала запишем его в алгебраической форме:
\[ \text{a} \, \text{HBr} + \text{b} \, \text{H}_2\text{SO}_4 = \text{c} \, \text{Br}_2 + \text{d} \, \text{SO}_2 + \text{e} \, \text{H}_2\text{O} \]
Теперь определим количество атомов каждого элемента в реактантах и продуктах.
Атомы водорода (H):
- В левом столбце: \(a + 2b\)
- В правом столбце: \(2e\)
Атомы брома (Br):
- В левом столбце: \(a\)
- В правом столбце: \(2c\)
Атомы серы (S):
- В левом столбце: \(b\)
- В правом столбце: \(d\)
Атомы кислорода (O):
- В левом столбце: \(4b\)
- В правом столбце: \(2d + e\)
Теперь подберем коэффициенты так, чтобы все элементы были уравнены.
- Предположим, \(b = 1\) (коэффициент для серной кислоты).
- Тогда \(d = 1\) (одна молекула SO2).
- Из уравнения для серы: \(b = d = 1\).
- Для кислорода: \(4(1) = 2(1) + e \Rightarrow e = 2\).
Теперь подставляем в уравнения:
- \(2c = a\) (поскольку Br2 требует 2 молекулы брома).
- \(a + 2(1) = 2\).
Итак, мы можем подставить:
- \(a = 2\) (текущие значения HBr: 2).
- \(c = 1\) (текущие значения Br2: 1).
Итак, все операторы сейчас:
- Для HBr: 2
- Для H2SO4: 1
- Для Br2: 1
- Для SO2: 1
- Для H2O: 2
Следовательно, окончательное уравнение реакции будет:
\[ 2 \, \text{HBr} + 1 \, \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 1 \, \text{Br}_2 + 1 \, \text{SO}_2 + 2 \, \text{H}_2\text{O} \]
Или просто:
\[ 2 \, \text{HBr} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Br}_2 + \text{SO}_2 + 2 \, \text{H}_2\text{O} \]