คุณจะรักษาสมดุลของสมการต่อไปนี้อย่างไร: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "ดังนั้น" _4 + "ไม่" _2 + "H" _2 "O"

ตอบ:

โดยวิธีมาตรฐานสำหรับปฏิกิริยารีดอกซ์เราได้รับ:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "ดังนั้น" _4 + 6 "ไม่" _2 + 2 "H" _2 "O" #

คำอธิบาย:

ใช้วิธีมาตรฐานสำหรับ ปฏิกิริยารีดอกซ์.

ออกซิเดชัน:

ซัลเฟอร์ไปจากสถานะออกซิเดชัน 0 ในองค์ประกอบถึง +6 ในกรดซัลฟูริกดังนั้นจึงให้อิเล็กตรอน 6 อะตอม (โมล) ต่ออะตอม (โมล)

# "S" ^ 0 rarr "S" ^ {"VI"} + 6e ^ - #

ลด:

ไนโตรเจนไปจากสถานะออกซิเดชัน +5 ในกรดไนตริกถึง +4 ในไนโตรเจนไดออกไซด์ดังนั้นจึงใช้เวลาหนึ่ง (โมล) อิเล็กตรอน (s) ต่ออะตอม (โมล)

# "N" ^ "V" + e ^ - rarr "N" ^ {"IV"} #

Balancing:

เพื่อให้รีดอกซ์มีความสมดุลอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะต้องถูกจับคู่กับอิเล็กตรอนที่ถูกจับขึ้นมา ที่นี่เราต้องการอะตอมของ Notrogen หกโมลเพื่อดึงอิเล็กตรอนออกจากอะตอมกำมะถันหนึ่งโมล:

# "S" ^ 0 + 6 "N" ^ "V" rarr "S" ^ {"VI"} + 6 "N" ^ {"IV"} #

จากนั้นเราก็ใส่ค่าสัมประสิทธิ์เหล่านั้นกลับเข้าไปในสารประกอบดั้งเดิม # "S" ^ 0 # คือองค์ประกอบของซัลเฟอร์ # "N" ^ "วี" # คือไนโตรเจนในไนตริก scid ฯลฯ:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "ดังนั้น" _4 + 6 "ไม่" _2 + "H" _2 "O" #

และอย่าลืมส่วนที่ง่าย:

ปฏิกิริยายังไม่สมดุลเนื่องจากองค์ประกอบที่ไม่ถูกออกซิไดซ์หรือลดไฮโดรเจนและออกซิเจนไม่สมดุลกัน แต่โดยการปรับสมดุลของอิเล็กตรอนในองค์ประกอบออกซิเดชันและการลดลงตอนนี้เราต้องสร้างความสมดุลให้กับองค์ประกอบอื่น องค์ประกอบสุดท้ายถูกบังคับให้ตกอยู่ในสถานที่ ดังนั้นเราจึงใช้ไฮโดรเจนและรักษาสมดุลของซัลเฟอร์และไนโตรเจนเราปรับค่าสัมประสิทธิ์ในน้ำ แล้ว:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "ดังนั้น" _4 + 6 "ไม่" _2 + 2 "H" _2 "O" #

ตอบ:

นี่คือสิ่งที่ฉันได้รับ

คำอธิบาย:

คุณกำลังจัดการกับ ปฏิกิริยารีดอกซ์ ซึ่งกรดไนตริก oxidizes ธาตุกำมะถันกับกรดกำมะถัน # "H" _2 "ดังนั้น" _4 #ในขณะที่ลดลงเป็นไนโตรเจนไดออกไซด์ # "ไม่" _2 #, ในกระบวนการ.

เริ่มต้นด้วยการมอบหมาย หมายเลขออกซิเดชัน ไปยังอะตอมที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยา

#stackrel (สี (สีฟ้า) (0)) ("S") _ ((s)) + สแต็คเทล (สี (สีฟ้า) (+ 1)) ("H") สแต็ค (สี (สีน้ำเงิน) (+ 5)) ("N") สแต็คเทรล (สี (สีน้ำเงิน) (- 2)) ("O") _ (3 (aq)) -> สแต็คเดอร์ (สี (สีฟ้า) (+ 1)) ("H") _ 2 สแต็ค สี (น้ำเงิน) (+ 6)) ("S") สแต็คเทรล (สี (สีน้ำเงิน) (- 2)) ("O") _ (4 (aq)) + สแต็คเทรล (สี (สีน้ำเงิน) (+ 4)) ("N") สแต็คเทรล (สี (สีน้ำเงิน) (- 2)) ("O") _ (2 (g)) + สแต็คเดอร์ (สี (สีฟ้า) (+ 1)) ("H") _ 2 สแต็คสี (สีน้ำเงิน) (- 2)) ("O") _ ((l)) #

โปรดสังเกตว่าสถานะการเกิดออกซิเดชันของไนโตรเจนเกิดขึ้น #COLOR (สีฟ้า) (+ 5) # ในด้านผลิตภัณฑ์ 'เพื่อ #COLOR (สีฟ้า) (+ 4) # ที่ด้านข้างของสารตั้งต้นซึ่งหมายความว่าไนโตรเจนกำลังอยู่ ที่ลดลง.

ในอีกทางหนึ่งสถานะการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์จะมาจาก #COLOR (สีฟ้า) (0) # ในด้านของสารตั้งต้นถึง #COLOR (สีฟ้า) (+ 6) # ในด้านของผลิตภัณฑ์ซึ่งหมายความว่ามีกำมะถัน ออกซิไดซ์.

ออกซิเดชันครึ่งปฏิกิริยา หน้าตาแบบนี้

#stackrel (สี (สีน้ำเงิน) (0)) ("S") _ ((s)) -> สแต็คเทรลเลอร์ "H" (สี (สีน้ำเงิน) (+ 6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

สร้างสมดุลของอะตอมออกซิเจนโดยใช้โมเลกุลของน้ำ

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + สแต็คเทล (สี (สีน้ำเงิน) (0)) ("S") _ ((s)) -> สแต็คเดอร์ "H" (สี (สีฟ้า) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

เพื่อความสมดุลของอะตอมไฮโดรเจนให้เพิ่มโปรตอน # "H" ^ (+) #ด้านที่ต้องการอะตอมไฮโดรเจน

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + สแต็คเทล (สี (สีน้ำเงิน) (0)) ("S") _ ((s)) -> สแต็คเดอร์ "H" (สี (สีฟ้า) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) + 7 "H" _ ((aq)) ^ (+) #

ลดปฏิกิริยาครึ่ง หน้าตาแบบนี้

#stackrel (สี (สีน้ำเงิน) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> สแต็ค (สี (สีน้ำเงิน) (+ 4))) ("N") "O" _ (2 (g)) #

อีกครั้งสมดุลอะตอมออกซิเจนโดยการเพิ่มโมเลกุลของน้ำ

#stackrel (สี (สีน้ำเงิน) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> สแต็ค (สี (สีน้ำเงิน) (+ 4))) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

สร้างสมดุลของอะตอมไฮโดรเจนโดยการเพิ่มโปรตอน

# 2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + สแต็คเทล (สี (สีน้ำเงิน) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (color (blue) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

ตอนนี้ในปฏิกิริยารีดอกซ์ใด ๆ จำนวนของอิเล็กตรอนที่หายไปใน ออกซิเดชันครึ่งปฏิกิริยา จะต้องเป็น เท่ากัน จำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับใน ลดปฏิกิริยาครึ่ง.

เพื่อความสมดุลของจำนวนอิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนให้คูณปฏิกิริยาลดลงครึ่งหนึ่งด้วย #6#. เพิ่มสองปฏิกิริยาครึ่งเพื่อรับ

# (color (white) (aaaaaaa.) 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (สี (สีน้ำเงิน) (0)) ("S") _ (s)) -> " H "stackrel (สี (สีน้ำเงิน) (+ 6)) (" S ")" O "_ (4 (aq)) ^ (-) + 6" e "^ (-) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+)), (2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + สแต็คเทล (สี (สีน้ำเงิน) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq))) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (สี (สีน้ำเงิน) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) "" #

#COLOR (สีขาว) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / สี (สีขาว) (ก) #

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + "S" _ ((s)) + 12 "H" _ ((aq)) ^ (+) + 6 "ไม่" _ (3 (aq)) ^ (-) + สี (แดง) (ยกเลิก (สี (สีดำ) (6 "e" ^ (-)))) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 " ไม่ "_ (2 (g)) + สี (สีแดง) (ยกเลิก (สี (สีดำ) (6" e "^ (-))))) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+) + 6 "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

สิ่งนี้จะเทียบเท่า

#color (สีเขียว) (แถบ (ul (| สี (สีขาว)) (a / a) สี (สีดำ) ("S" _ (s)) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + 5 "H" _ ((aq)) ^ (+) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "ไม่" _ (2 (g)) uarr + 2 "H" _ 2 "O" _ ((l))) สี (สีขาว) (a / a) |))) #