Реши задание на изображении
План объяснения электронного баланса
Я рассматриваю, как объяснить метод электронного баланса, начав с определения степеней окисления и записи изменений. Думаю, важно уравнять электроны, а затем сбалансировать атомы коэффициентами. Возможно, также стоит составить полную таблицу электронного баланса, чтобы прояснить метод.
Моя структура может начинаться с краткого ответа с чётко записанными реакциями. Я могу оформить её как «Краткий ответ (для видимых реакций 1–5)» и включить краткие нумерованные уравнения вместе с контекстом окисления/восстановления.
Рассмотрение вариантов оформления
Думаю, для краткого ответа можно использовать таблицу, но я понял, что уравнения довольно длинные, и таблица Markdown может выглядеть неудобно. Поэтому, возможно, более эффективным будет нумерованный список. Так я смогу ясно представить подробности, не создавая проблем с форматированием. Я определённо хочу, чтобы информацию было легко читать и понимать!
Краткий ответ
На изображении видны реакции 1–5.
- \[ 2KMnO_4+16HCl\rightarrow2MnCl_2+5Cl_2+2KCl+8H_2O \]
- Окислитель: \(KMnO_4\), \(Mn^{+7}\rightarrow Mn^{+2}\).
- Восстановитель: \(HCl\) — точнее, ионы \(Cl^-\), \(Cl^{-1}\rightarrow Cl_2^0\).
- \[ Na_2SO_3+2KMnO_4+2KOH\rightarrow Na_2SO_4+2K_2MnO_4+H_2O \]
- Окислитель: \(KMnO_4\), \(Mn^{+7}\rightarrow Mn^{+6}\).
- Восстановитель: \(Na_2SO_3\), \(S^{+4}\rightarrow S^{+6}\).
- \[ 3Na_2SO_3+2KMnO_4+H_2O\rightarrow 3Na_2SO_4+2KOH+2MnO_2 \]
- Окислитель: \(KMnO_4\), \(Mn^{+7}\rightarrow Mn^{+4}\).
- Восстановитель: \(Na_2SO_3\), \(S^{+4}\rightarrow S^{+6}\).
- \[ H_2S+8HNO_3\rightarrow H_2SO_4+8NO_2+4H_2O \]
- Окислитель: \(HNO_3\), \(N^{+5}\rightarrow N^{+4}\).
- Восстановитель: \(H_2S\), \(S^{-2}\rightarrow S^{+6}\).
- \[ Cu+4HNO_3\text{(конц.)}\rightarrow Cu(NO_3)_2+2NO_2+2H_2O \]
- Окислитель: \(HNO_3\), \(N^{+5}\rightarrow N^{+4}\).
- Восстановитель: \(Cu\), \(Cu^0\rightarrow Cu^{+2}\).
Электронный баланс
Правило: частица, которая отдаёт электроны, является восстановителем и окисляется. Частица, которая принимает электроны, является окислителем и восстанавливается.
1
\[ Mn^{+7}+5e^-\rightarrow Mn^{+2}\quad (\times2) \]
\[ 2Cl^-\rightarrow Cl_2+2e^-\quad (\times5) \]
Отдано и принято по \(10e^-\). После уравнивания атомов получаем:
\[ 2KMnO_4+16HCl\rightarrow2MnCl_2+5Cl_2+2KCl+8H_2O. \]
2
\[ S^{+4}\rightarrow S^{+6}+2e^-\quad (\times1) \]
\[ Mn^{+7}+e^-\rightarrow Mn^{+6}\quad (\times2) \]
Поэтому:
\[ Na_2SO_3+2KMnO_4+2KOH\rightarrow Na_2SO_4+2K_2MnO_4+H_2O. \]
3
\[ S^{+4}\rightarrow S^{+6}+2e^-\quad (\times3) \]
\[ Mn^{+7}+3e^-\rightarrow Mn^{+4}\quad (\times2) \]
Отдано и принято по \(6e^-\):
\[ 3Na_2SO_3+2KMnO_4+H_2O\rightarrow 3Na_2SO_4+2KOH+2MnO_2. \]
4
\[ S^{-2}\rightarrow S^{+6}+8e^- \]
\[ N^{+5}+e^-\rightarrow N^{+4}\quad (\times8) \]
Отсюда коэффициент перед \(HNO_3\) и \(NO_2\) равен 8:
\[ H_2S+8HNO_3\rightarrow H_2SO_4+8NO_2+4H_2O. \]
5
\[ Cu^0\rightarrow Cu^{+2}+2e^- \]
\[ N^{+5}+e^-\rightarrow N^{+4}\quad (\times2) \]
Поэтому образуются \(2NO_2\), а после уравнивания водорода и кислорода:
\[ Cu+4HNO_3\text{(конц.)}\rightarrow Cu(NO_3)_2+2NO_2+2H_2O. \]
Проверка электронного баланса: в реакциях 1–5 соответственно уравнено \(10\), \(2\), \(6\), \(8\) и \(2\) электронов.
