Номер 4, страница 408 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 80. Пигменты и краски. Глава 8. Химия в повседневной жизни - номер 4, страница 408.

Условие.

4. По легенде, оранжево-красный пигмент сурик $Pb_3O_4$ впервые был получен случайно во время большого пожара в Пирее. Напишите уравнение реакции его образования из минерала галенита $PbS$, судно с которым находилось в порту Пирея.

Решение.

Решение 2.

4. В задаче описывается процесс образования пигмента сурика ($Pb_3O_4$) из минерала галенита ($PbS$) во время пожара. Пожар — это процесс горения, то есть высокотемпературное взаимодействие с кислородом ($O_2$) из воздуха. Следовательно, образование сурика из галенита представляет собой реакцию обжига сульфида свинца.

Этот процесс можно рассматривать как совокупность двух последовательных химических реакций:

1. Сначала происходит обжиг сульфида свинца(II) ($PbS$) до оксида свинца(II) ($PbO$) с выделением диоксида серы ($SO_2$):
$2PbS + 3O_2 \xrightarrow{t} 2PbO + 2SO_2$

2. Затем образовавшийся оксид свинца(II) при определённой температуре (в диапазоне 450–480 °C) подвергается дальнейшему окислению кислородом, превращаясь в сурик ($Pb_3O_4$), который является смешанным оксидом свинца(II, IV) и может быть представлен формулой $2PbO \cdot PbO_2$:
$6PbO + O_2 \xrightarrow{t} 2Pb_3O_4$

Для того чтобы записать одно общее уравнение, отражающее превращение галенита в сурик, необходимо сложить эти два уравнения, предварительно уравняв количество промежуточного вещества ($PbO$). Для этого умножим все коэффициенты первого уравнения на 3, чтобы получить 6 молекул $PbO$:

$6PbS + 9O_2 \rightarrow 6PbO + 6SO_2$

Теперь сложим это уравнение со вторым:

$(6PbS + 9O_2) + (6PbO + O_2) \rightarrow (6PbO + 6SO_2) + 2Pb_3O_4$

Сокращаем одинаковые вещества ($6PbO$) в левой и правой частях и суммируем молекулы кислорода ($9O_2 + O_2 = 10O_2$):

$6PbS + 10O_2 \rightarrow 6SO_2 + 2Pb_3O_4$

Для получения уравнения с наименьшими целыми коэффициентами разделим все коэффициенты на 2:

$3PbS + 5O_2 \xrightarrow{t} Pb_3O_4 + 3SO_2$

Это суммарное уравнение реакции образования сурика из галенита.

Ответ: $3PbS + 5O_2 \xrightarrow{t} Pb_3O_4 + 3SO_2$.