Номер 4, страница 204 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 28. Краски, красители и пигменты. Глава 5. Химия в жизни и обществе - номер 4, страница 204.

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.

Решение

Согласно легенде, свинцовый сурик ($Pb_3O_4$) был получен случайно во время пожара. Это подразумевает реакцию исходного вещества, минерала галенита ($PbS$), с кислородом воздуха ($O_2$) при высокой температуре. Процесс можно представить как протекающий в две стадии.

Первая стадия — обжиг галенита. При нагревании сульфид свинца(II) окисляется кислородом до оксида свинца(II) ($PbO$) и диоксида серы ($SO_2$):

$2PbS + 3O_2 \xrightarrow{t} 2PbO + 2SO_2$

Вторая стадия — образование сурика. Полученный оксид свинца(II) при дальнейшей реакции с кислородом в определённом температурном диапазоне (около 450–480°C) превращается в свинцовый сурик ($Pb_3O_4$), который является смешанным оксидом свинца(II) и свинца(IV) состава $2PbO \cdot PbO_2$:

$6PbO + O_2 \xrightarrow{t} 2Pb_3O_4$

Чтобы получить итоговое уравнение реакции образования сурика непосредственно из галенита, необходимо объединить уравнения этих двух стадий. Для этого нужно, чтобы количество промежуточного продукта, $PbO$, было одинаковым в обеих реакциях. Умножим все коэффициенты в первой реакции на 3:

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

Теперь сложим это уравнение со вторым и сократим $6PbO$, находящиеся в левой и правой частях:

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

После сокращения промежуточного продукта и объединения молекул кислорода получается:

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

Это уравнение можно упростить, разделив все стехиометрические коэффициенты на 2. В результате получаем суммарное уравнение реакции:

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