Уравняйте реакцию методом электронного баланса.Укажите окислитель и восстановитель
Для уравнивания реакции методом электронного баланса и указания окислителя и восстановителя, следуем шагам:
Данная реакция:
\[ \text{CuS} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + \text{S} + \text{NO} + \text{H}_2\text{O} \]
Шаг 1: Определите степени окисления
CuS
- Cu: +2 (обычно +2 в соединениях)
- S: -2 (в сульфидах)
HNO\(_3\)
- H: +1
- N: +5 (обычно +5 в азотной кислоте)
- O: -2
Cu(NO\(_3\))\(_2\)
- Cu: +2
- O: -2
- N: +5
S
- S: 0 (элементарная серу)
NO
- N: +2
- O: -2
Шаг 2: Найдите изменения степеней окисления
- Cu: Не меняет степень окисления (остается +2).
- S: Меняется с -2 до 0. (восстановление)
- N: Меняется с +5 до +2. (окисление)
Шаг 3: Составьте полуреакции
Восстановление:
\( \text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^0 + 2e^- \)
Окисление:
\( \text{N}^{+5} + 3e^- \rightarrow \text{N}^{+2} \)
Шаг 4: Уравняйте количество электронов
Для уравнивания баланса электронов используем кратные полуреакции:
Восстановление: \( 2 \times(\text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^0 + 2e^-) \)
Окисление: \( 3 \times(\text{N}^{+5} + 3e^- \rightarrow \text{N}^{+2}) \)
Балансируем так, чтобы число электронов, отдаваемых и принимаемых было одинаково, т.е. 6 электронов:
- Восстановление: \[ 3\text{S}^{-2} \rightarrow 3\text{S}^0 + 6e^- \]
- Окисление: \[ 2\text{N}^{+5} + 6e^- \rightarrow 2\text{N}^{+2} \]
Шаг 5: Подставьте в уравнение реакции
Записываем основные реагенты с коэффициентами:
\[ 3\text{CuS} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + 3\text{S} + 2\text{NO} + 6\text{H}_2\text{O} \]
Шаг 6: Определите окислитель и восстановитель
- Окислитель (принимает электроны): Нитрат-ион (N в HNO\(_3\)), так как N изменяет свою степень окисления с +5 до +2.
- Восстановитель (отдает электроны): Сера в CuS, так как S изменяет свою степень окисления с -2 до 0.
Готово! Таким образом, уравняли реакцию методом электронного баланса и указали, кто является окислителем и восстановителем.
