Реши задание на изображении

Краткий ответ

18

Уравнение:

$$4\text{Ca} + 5\text{H}_2\text{SO}_4 = 4\text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{S} + 4\text{H}_2\text{O}$$

Сумма коэффициентов: $4+5+4+1+4=18$.

Как получить

1. Определяем, кто меняет степень окисления. Кальций — простое вещество, значит $\text{Ca}^0$. В сульфате кальция он $\text{Ca}^{+2}$. Сера в $\text{H}_2\text{SO}_4$ имеет $+6$, а в $\text{H}_2\text{S}$ — уже $-2$ (это восстановление). При этом часть серы остаётся $+6$ и уходит в соль $\text{CaSO}_4$ — её в балансе не учитываем.

2. Электронный баланс:

$$\text{Ca}^0 - 2e^- \rightarrow \text{Ca}^{+2}\quad|\times 4$$

$$\text{S}^{+6} + 8e^- \rightarrow \text{S}^{-2}\quad|\times 1$$

Отдано $4\cdot2=8$ электронов, принято $1\cdot8=8$ — баланс сходится.

3. Расставляем коэффициенты. Кальция нужно 4, значит $\text{CaSO}_4$ — тоже 4. Серы справа $4+1=5$, поэтому $\text{H}_2\text{SO}_4$ — 5. Считаем водород: слева $5\cdot2=10$, справа в $\text{H}_2\text{S}$ уже 2, остаётся 8 на воду — это 4 $\text{H}_2\text{O}$. Кислород проверяется сам: слева 20, справа $16+4=20$.

4. Проверка. Все элементы сходятся, заряд и число электронов тоже — уравнение верное.

Главная идея: в концентрированной серной кислоте часть молекул работает как окислитель (даёт $\text{H}_2\text{S}$), а часть — как «поставщик» сульфат-ионов для соли. Поэтому коэффициент перед кислотой больше, чем следует из одного баланса, — его добирают по сере.