Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции, расставьте коэффициенты. Определите окислитель и восстановитель: 1. K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + S + K2SO4 + H2O

Конечно! Давайте подробно разберём задачу по составлению и балансировке уравнения реакции методом электронного баланса, а также определим окислитель и восстановитель. --- ### Исходные данные реакции: \[ \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{S} + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} \] --- ### Шаг 1. Определение веществ-участников - В левой части есть: - **K₂Cr₂O₇** (перманганат калия) — известный окислитель. - **H₂S** — сильный восстановитель. - **H₂SO₄** — кислота, помогает протекать реакции. - В правой части: - **Cr₂(SO₄)₃** — оксид олова (3+). - **S** — элементарный сульфид. - **K₂SO₄** — соль калия. - **H₂O** — вода. --- ### Шаг 2. Определение степеней окисления Чтобы понять, кто окислитель, кто восстановитель, необходимо определить степени окисления. - В K₂Cr₂O₇: - K — +1 - O — -2 - Пусть степень окисления Cr — \(x\): \( 2 \times (+1) + 2 \times x + 7 \times (-2) = 0 \) \( 2 + 2x - 14 = 0 \Rightarrow 2x = 12 \Rightarrow x = +6 \) - В H₂S: - H — +1 - S — \( y \) (неизвестно) \( 2 \times (+1) + y = 0 \Rightarrow y = -2 \) Таким образом, сульфид (S in H₂S) — -2. - В Cr₂(SO₄)₃: - SO₄²⁻, S — -2, O — -2 - Cr в +3 (поскольку: \( 2 \times x + 3 \times (-2) = 0 \Rightarrow 2x - 6 = 0 \Rightarrow x=+3 \) - В S (элементарный), - Степень окисления — 0. --- ### Шаг 3. Определение окисления и восстановления - Cr в K₂Cr₂O₇ — +6, после реакции — +3 (в Cr₂(SO₄)₃), то есть Cr снижается — **восстановитель**. - S в H₂S — -2, в элементарной селене — 0, то есть S окисляется — **окислитель**. Значит: - Восстановитель: **H₂S** - Окислитель: **K₂Cr₂O₇** --- ### Шаг 4. Запись полуреакций #### Восстановление (H₂S → S): \[ \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{S} + 2e^- \] #### Окисление (Cr в K₂Cr₂O₇): \[ \text{Cr}^{+6} + 3e^- \rightarrow \text{Cr}^{+3} \] Поскольку в перманганате 2 Cr атома, каждый Cr принимает 3 электрона, всего — \(2 \times 3 = 6\) электронов. Значит, для уравнивания: \[ \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{S} + 2e^- \] умножим на 3: \[ 3 \text{H}_2\text{S} \rightarrow 3\text{S} + 6e^- \] Аналогично: \[ \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\text{H}^+ + 6e^- \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 7\text{H}_2\text{O} \] где учтены кислоты H₂SO₄. --- ### Шаг 5. Балансировка расщепленных реакций и объединение Исходя из уравнений: - Восстановление: \[ 3 \text{H}_2\text{S} \rightarrow 3 \text{S} + 6e^- \] - Окисление: \[ \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 14 \text{H}^+ + 6e^- \rightarrow 2 \text{Cr}^{3+} + 7 \text{H}_2\text{O} \] --- ### Шаг 6. Уравнивание реакции в целом Соединяем: \[ \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 14 \text{H}^+ + 3 \text{H}_2\text{S} \rightarrow 2 \text{Cr}^{3+} + 7 \text{H}_2\text{O} + 3 \text{S} \] Добавим необходимые исходные вещества, которые содержат ионы: - В реакции есть **H₂SO₄** (кислота), содержащая \( \text{H}^+ \) и \( \text{SO}_4^{2-} \). Положим: \[ \text{H}_2\text{SO}_4 \Rightarrow \text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} \] Общее уравнение: \[ \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{SO}_4 + 3 \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{S} + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} \] --- ### Шаг 7. Расставляем коэффициенты 1. Перманганат — 1. 2. H₂SO₄ — содержит \( \text{H}^+ \), необходимо 14 (по реакциям = 14/2=7 молекул, но лучше считать напрямую). Приведённое окончательное сбалансированное уравнение: \[ \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 4 \text{H}_2\text{SO}_4 + 3 \text{H}_2\text{S} \rightarrow 2 \text{Cr}(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{S} + \text{K}_2\text{SO}_4 + 4 \text{H}_2\text{O} \] **Проверка:** - Килограмма К: 2 + 1 = 2 - Cr: 2 слева, 2 справа - S: 3 (H₂S) + 1 (в K₂SO₄) и 3 S (в элементарной форме) — всё совпадает. - H:4×2=8 с кислотой, Слева, справа также 8 (4×2=8). - O: слева — 7 (K₂Cr₂O₇) + 4×4=16 (H₂SO₄) = 23; справа — 3×4=12 (Cr₂(SO₄)₃) + 4 (K₂SO₄) + 4 (H₂O) — 12 + 4 + 4=20. Тут нужно скорректировать. После корректировки, окончательное уравнение: \[ \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 8 \text{H}_2\text{SO}_4 + 3 \text{H}_2\text{S} \rightarrow 2 \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{S} + \text{K}_2\text{SO}_4 + 4 \text{H}_2\text{O} \] --- ### Итоговая сбалансированная реакция: \[ \boxed{ \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 8 \text{H}_2\text{SO}_4 + 3 \text{H}_2\text{S} \rightarrow 2 \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{S} + \text{K}_2\text{SO}_4 + 4 \text{H}_2\text{O} } \] --- ### **Ответы:** - **Окислитель:** \( \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \) - **Восстановитель:** \( \text{H}_2\text{S} \) --- Если есть вопросы или нужна помощь с другим заданием, обращайтесь!