Химия, метод электронного баланса, окислитель и восстановитель
Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в схеме ОВР. Укажите окислитель и восстановитель:
H2S + KМnO4 + H2SO4 → S + K2SO4 + MnSO4 + H2O
1.Написать уравнение реакции и обозначить окислитель и восстановитель. H2S + KМnO4 + H2SO4 → S + K2SO4 + MnSO4 + H2O
Окислитель: KMnO4
Восстановитель: H2S
2.Разделить уравнение на полуреакции, записав каждую из них отдельно.
Полуреакция восстановления:
H2S → S
Полуреакция окисления:
KМnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O
3.Добавить электроны к полуреакции окисления, чтобы число потерянных и полученных электронов было равным числу полученных и потерянных электронов в полуреакции восстановления.
Полуреакция восстановления:
H2S → S + 2e-
Полуреакция окисления:
KМnO4 + 8Н+ + 5е- → K2SO4 + MnSO4 + 4Н2О
4.Подобрать коэффициенты так, чтобы количество электронов в полуреакции окисления было равно количеству электронов в полуреакции восстановления.
H2S + 4KMnO4 + 6H2SO4 → 4S + 4K2SO4 + 4MnSO4 + 7H2O
Таким образом, коэффициенты для данной реакции:
H2S + 4KMnO4 + 6H2SO4 → 4S + 4K2SO4 + 4MnSO4 + 7H2O
Окислитель: KMnO4
Восстановитель: H2S
2K(+)Mn(+7)O(-2)4 + 5H(+)2S(-2) + 3H(+)2S(+6)O(-2)4 = 2Mn(+2)S(+6)O(-2)4 + 5S(0) + K(+)2S(+6)O(-2)4 + 8H(+)2O(-2)
В ходе реакции степень окисления марганца понижается с (+7) до (+2) (марганец восстанавливается), а серы – повышается от (-2) до 0 (сера окисляется).
Mn{+7} + 5e = Mn{+2} (окислитель/восстановление)
S{-2} - 2e = S{0} (восстановитель/окисление)
KMnO4 является окислителем, H2S является восстановителем.
Для того, чтобы определить нужные коэффициенты, необходимо сбалансировать уравнение реакции по методу электронного баланса.
Сначала записываем исходное уравнение:
H2S + KMnO4 + H2SO4 → S + K2SO4 + MnSO4 + H2O
Далее определяем окислитель и восстановитель:
- Окислитель - вещество, которое само в процессе реакции принимает электроны и приобретает более положительный заряд.
- Восстановитель - вещество, которое отдает электроны и приобретает более отрицательный заряд.
В данной реакции окислитель - KMnO4, восстановитель - H2S.
Теперь, применяя метод электронного баланса, выпишем полуреакции для восстановителя и окислителя, и сбалансируем их.
H2S → S (H2S окисляется)
KMnO4 → MnSO4 (KMnO4 восстанавливается)
Для того, чтобы сбалансировать полуреакции, необходимо добавить электроны:
H2S → S + 2e
KMnO4 + 8H+ + 5e → MnSO4 + 4H2O
Сейчас количество переданных электронов не совпадает. Чтобы их выровнять, умножим первую полуреакцию на 5, а вторую на 2:
5H2S → 5S + 10e
2KMnO4 + 16H+ + 10e → 2MnSO4 + 8H2O
Теперь можем сбалансировать уравнение реакции, складывая полуреакции:
5H2S + 2KMnO4 + 8H+ → 5S + 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4
Таким образом, коэффициенты перед веществами будут следующие:
5H2S + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5S + 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4
Окислитель - KMnO4
Восстановитель - H2S