Номер 7, страница 60 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

7. Методом электронного баланса определите коэффициенты в уравнении реакции, схема которой:

$Zn + H_2SO_{4(конц)} \longrightarrow ZnSO_4 + H_2S\uparrow + H_2O.$

Какое вещество проявляет в этой реакции восстановительные свойства?

Методом электронного баланса определите коэффициенты в уравнении реакции, схема которой: Zn + H₂SO₄(конц) → ZnSO₄ + H₂S↑ + H₂O.

Решение

1. Определим степени окисления элементов в веществах до и после реакции:
$ \overset{0}{Zn} + H_2\overset{+6}{S}O_4 \rightarrow \overset{+2}{Zn}\overset{+6}{S}O_4 + H_2\overset{-2}{S} + H_2O $

2. Выпишем элементы, которые изменили свою степень окисления, и составим полуреакции окисления и восстановления.

Атом цинка ($Zn$) повышает свою степень окисления с 0 до +2, то есть он отдает 2 электрона. Это процесс окисления. Цинк является восстановителем.
$ \overset{0}{Zn} - 2e^- \rightarrow \overset{+2}{Zn} $

Атом серы ($S$) в составе серной кислоты понижает свою степень окисления с +6 до -2, то есть он принимает 8 электронов. Это процесс восстановления. Серная кислота (за счет серы $S^{+6}$) является окислителем.
$ \overset{+6}{S} + 8e^- \rightarrow \overset{-2}{S} $

3. Составим электронный баланс, чтобы найти коэффициенты. Число отданных электронов должно быть равно числу принятых. Наименьшее общее кратное для чисел 2 и 8 равно 8.

$ \begin{array}{c|c|l} \overset{0}{Zn} - 2e^- \rightarrow \overset{+2}{Zn} & 4 & \text{окисление, восстановитель} \\ \overset{+6}{S} + 8e^- \rightarrow \overset{-2}{S} & 1 & \text{восстановление, окислитель} \end{array} $

4. Расставим полученные коэффициенты в уравнении реакции. Коэффициент 4 ставим перед веществами, содержащими цинк ($Zn$ и $ZnSO_4$), а коэффициент 1 (обычно не пишется) — перед веществом, содержащим серу в степени окисления -2 ($H_2S$).
$ 4Zn + H_2SO_4 \rightarrow 4ZnSO_4 + H_2S + H_2O $

5. Уравняем остальные элементы.
- Сера (S): Справа 4 атома в $4ZnSO_4$ и 1 атом в $H_2S$, всего 5 атомов. Значит, слева перед $H_2SO_4$ ставим коэффициент 5.
$ 4Zn + 5H_2SO_4 \rightarrow 4ZnSO_4 + H_2S + H_2O $
- Водород (H): Слева $5 \times 2 = 10$ атомов. Справа 2 атома в $H_2S$. Оставшиеся $10 - 2 = 8$ атомов должны быть в воде. Ставим коэффициент 4 перед $H_2O$ ($4 \times 2 = 8$).
$ 4Zn + 5H_2SO_4 \rightarrow 4ZnSO_4 + H_2S + 4H_2O $
- Кислород (O) (для проверки): Слева $5 \times 4 = 20$ атомов. Справа $4 \times 4 + 4 \times 1 = 16 + 4 = 20$ атомов. Баланс верный.

Окончательное уравнение с коэффициентами:
$ 4Zn + 5H_2SO_4(конц) = 4ZnSO_4 + H_2S\uparrow + 4H_2O $

Ответ: $4Zn + 5H_2SO_4(конц) = 4ZnSO_4 + H_2S\uparrow + 4H_2O$.

Какое вещество проявляет в этой реакции восстановительные свойства?

Решение

Восстановитель — это химическое вещество, которое в ходе окислительно-восстановительной реакции отдает электроны, при этом само окисляясь (повышая свою степень окисления). В данной реакции цинк ($Zn$) отдает электроны, его степень окисления повышается с $0$ до $+2$. Следовательно, цинк является восстановителем.

Ответ: восстановительные свойства проявляет простое вещество цинк ($Zn$).