.
Давайте разберём задачу по неорганической химии, связанную с определением окислителя и восстановителя. Нам предоставлена схема превращений:
\[ \text{S} \rightarrow \text{X} \rightarrow \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 \rightarrow \text{CaSO}_4 \]
Нужно написать молекулярные уравнения реакций и определить окислитель и восстановитель.
Решение:
Серное превращение:
- Серу (\(\text{S}\)) можно превратить в \(\text{SO}_2\) при сжигании: \[ \text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2 \] В данном случае \(\text{SO}_2\) выступает в качестве продукта X.
Преобразование SO\(_2\) в тиосульфат:
- Двуокись серы реагирует с сульфитом натрия в присутствии дополнительной серы для образования тиосульфата: \[ 2\text{SO}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \] \[ \text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{S} \rightarrow \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 \]
Преобразование Na\(_2\)S\(_2\)O\(_3\) в CaSO\(_4\):
- Реакция тиосульфата натрия с серной кислотой ведет к образованию сульфата кальция: \[ \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{SO}_2 + \text{S} + \text{H}_2\text{O} \] \[ \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{CaCl}_2 \rightarrow \text{CaSO}_4 + 2\text{NaCl} \]
Определение окислителя и восстановителя:
- Определение окислителя: вещество, содержащее элемент, который в химической реакции принимает электроны.
- Определение восстановителя: вещество, содержащее элемент, который в химической реакции отдаёт электроны.
В первой реакции сера окисляется до \(\text{SO}_2\), при этом кислород выступает окислителем, так как он принимает электроны. В последующих реакциях изменения в степенях окисления позволяют идентифицировать \(\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3\) как промежуточный продукт, и ключевую роль играет его участие в образовании \(\text{CaSO}_4\).
Таким образом, окислитель и восстановитель можно определить в зависимости от конкретной реакции, где происходит изменение степеней окисления.
