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

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!