Номер 29, страница 66 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

7. Кислород, сера и их соединения. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 29, страница 66.

Условие.

29. Закончите уравнения реакций получения серы, расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса.

a) $H_2S + O_2$(недост.) $\rightarrow$

б) $H_2S + SO_2 \rightarrow$

Решение.

Решение 2.

а) H₂S + O₂(недост.) →

Решение:

При взаимодействии сероводорода с недостатком кислорода происходит неполное окисление сероводорода. Продуктами этой реакции являются элементарная сера ($S$) и вода ($H₂O$).

Схема реакции: $H₂S + O₂ \rightarrow S + H₂O$

Для расстановки коэффициентов воспользуемся методом электронного баланса. Определим степени окисления элементов, которые их изменяют в ходе реакции:

$H₂\overset{-2}{S} + \overset{0}{O₂} \rightarrow \overset{0}{S} + H₂\overset{-2}{O}$

Сера (S) повышает свою степень окисления с -2 до 0, являясь восстановителем. Кислород (O) понижает свою степень окисления с 0 до -2, являясь окислителем.

Составим полуреакции окисления и восстановления:

$\overset{-2}{S} - 2e^{-} \rightarrow \overset{0}{S}$ 2окисление (восстановитель)

$\overset{0}{O₂} + 4e^{-} \rightarrow 2\overset{-2}{O}$ 1восстановление (окислитель)

Наименьшее общее кратное для чисел отданных и принятых электронов (2 и 4) равно 4. Отсюда находим коэффициенты: 2 для серы и 1 для кислорода. Подставим их в уравнение:

$2H₂S + 1O₂ \rightarrow 2S + H₂O$

Теперь уравняем количество атомов водорода. В левой части уравнения $2 \times 2 = 4$ атома водорода, в правой — 2. Следовательно, перед формулой воды ($H₂O$) нужно поставить коэффициент 2:

$2H₂S + O₂ \rightarrow 2S + 2H₂O$

Проверим баланс атомов кислорода: в левой части 2 атома, в правой — $2 \times 1 = 2$ атома. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2H₂S + O₂ = 2S + 2H₂O$

б) H₂S + SO₂ →

Решение:

Эта реакция является примером реакции сопропорционирования, где один и тот же элемент (сера) из двух разных степеней окисления (-2 в $H₂S$ и +4 в $SO₂$) переходит в одну промежуточную степень окисления (0 в $S$). Другим продуктом реакции является вода ($H₂O$).

Схема реакции: $H₂S + SO₂ \rightarrow S + H₂O$

Определим степени окисления элементов:

$H₂\overset{-2}{S} + \overset{+4}{S}O₂ \rightarrow \overset{0}{S} + H₂\overset{-2}{O}$

Сера в сероводороде ($S^{-2}$) окисляется до $S^0$ и является восстановителем. Сера в диоксиде серы ($S^{+4}$) восстанавливается до $S^0$ и является окислителем.

Составим электронный баланс:

$\overset{-2}{S} - 2e^{-} \rightarrow \overset{0}{S}$ 2окисление (восстановитель)

$\overset{+4}{S} + 4e^{-} \rightarrow \overset{0}{S}$ 1восстановление (окислитель)

Наименьшее общее кратное для 2 и 4 равно 4. Коэффициенты: 2 для $S^{-2}$ ($H₂S$) и 1 для $S^{+4}$ ($SO₂$).

Подставим эти коэффициенты в уравнение:

$2H₂S + 1SO₂ \rightarrow S + H₂O$

Уравняем количество атомов серы. В левой части $2+1=3$ атома серы. Следовательно, в правой части перед элементарной серой ($S$) ставим коэффициент 3:

$2H₂S + SO₂ \rightarrow 3S + H₂O$

Теперь уравняем атомы водорода. Слева $2 \times 2 = 4$ атома, справа — 2. Ставим коэффициент 2 перед $H₂O$:

$2H₂S + SO₂ \rightarrow 3S + 2H₂O$

Проверим баланс по кислороду: слева 2 атома, справа $2 \times 1 = 2$ атома. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂O$