Номер 4, страница 108 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Вулканическая сера образуется согласно реакции

$H_2S + SO_2 = \underline{\hspace{2em}} + \underline{\hspace{2em}}$

Составьте электронный баланс данной реакции.

В реакции между сероводородом ($H_2S$) и диоксидом серы ($SO_2$) образуется вулканическая сера (простое вещество $S$) и вода ($H_2O$). Данная реакция является окислительно-восстановительной, а именно реакцией сопропорционирования, так как один элемент (сера) из двух разных степеней окисления переходит в одну промежуточную.

Сначала запишем схему реакции, подставив недостающие продукты:

$H_2S + SO_2 \rightarrow S + H_2O$

Для того чтобы уравнять реакцию, необходимо составить электронный баланс.

Решение

1. Определим степени окисления элементов, которые их изменяют в ходе реакции:

$H_2\overset{-2}{S} + \overset{+4}{S}O_2 \rightarrow \overset{0}{S} + H_2O$

Сера меняет свою степень окисления: в сероводороде она равна -2, в диоксиде серы +4, а в продуктах в виде простого вещества — 0.

2. Составим полуреакции окисления и восстановления.
Сера в $H_2S$ отдает электроны, повышая свою степень окисления, т.е. окисляется. $H_2S$ является восстановителем.

$S^{-2} - 2e^{-} \rightarrow S^{0}$

Сера в $SO_2$ принимает электроны, понижая свою степень окисления, т.е. восстанавливается. $SO_2$ является окислителем.

$S^{+4} + 4e^{-} \rightarrow S^{0}$

3. Уравняем число отданных и принятых электронов. Для этого находим наименьшее общее кратное (НОК) для чисел 2 и 4, которое равно 4. Затем находим дополнительные множители для каждой полуреакции:

$S^{-2} - 2e^{-} \rightarrow S^{0} \quad | \quad 2$ (процесс окисления)

$S^{+4} + 4e^{-} \rightarrow S^{0} \quad | \quad 1$ (процесс восстановления)

4. Полученные множители являются коэффициентами в уравнении реакции. Ставим коэффициент 2 перед $H_2S$ и 1 (не пишется) перед $SO_2$:

$2H_2S + SO_2 \rightarrow S + H_2O$

5. Теперь уравняем остальные атомы. Слева у нас 2 атома серы из $2H_2S$ и 1 атом из $SO_2$, всего 3 атома серы. Значит, перед $S$ в продуктах ставим коэффициент 3.

$2H_2S + SO_2 \rightarrow 3S + H_2O$

6. Уравняем атомы водорода. Слева в $2H_2S$ их 4. Чтобы справа тоже было 4, ставим коэффициент 2 перед $H_2O$.

$2H_2S + SO_2 \rightarrow 3S + 2H_2O$

7. Проверяем количество атомов кислорода: слева в $SO_2$ их 2, справа в $2H_2O$ их тоже 2. Уравнение сбалансировано.

Ответ:Завершенное и сбалансированное уравнение реакции:
$2H_2S + SO_2 = 3S + 2H_2O$

Электронный баланс:

$S^{-2} - 2e^{-} \rightarrow S^{0} \quad | \quad 2$

$S^{+4} + 4e^{-} \rightarrow S^{0} \quad | \quad 1$

$H_2S$ ($S^{-2}$) – восстановитель, окисляется.

$SO_2$ ($S^{+4}$) – окислитель, восстанавливается.