Используя метод электронного баланса, в уравнении реакции H2SO4(конц)+C=SO2+CO2+H2O расставьте коэффициенты...

Для расстановки коэффициентов в уравнении реакции методом электронного баланса необходимо определить, какие элементы меняют свои степени окисления в процессе реакции, и сбалансировать изменение числа электронов.

Дано уравнение реакции:

[ \text{H}_2\text{SO}_4 (\text{конц}) + \text{C} \rightarrow \text{SO}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

1. Определение степеней окисления:

   • В (\text{H}_2\text{SO}_4): сера ((\text{S})) имеет степень окисления (+6).
   • В (\text{C}) (графит или углерод): углерод ((\text{C})) имеет степень окисления (0).
   • В (\text{SO}_2): сера ((\text{S})) имеет степень окисления (+4).
   • В (\text{CO}_2): углерод ((\text{C})) имеет степень окисления (+4).

2. Определение изменений степеней окисления:

   • Сера ((\text{S})) в (\text{H}_2\text{SO}_4) меняет степень окисления с (+6) до (+4). Это соответствует уменьшению степени окисления, значит, сера восстанавливается, принимая 2 электрона.
   • Углерод ((\text{C})) меняет степень окисления с (0) до (+4). Это соответствует увеличению степени окисления, значит, углерод окисляется, отдавая 4 электрона.

3. Запись полуреакций и балансировка электронов:

   • Полуреакция для серы (восстановление): [ \text{S}^{+6} + 2e^- \rightarrow \text{S}^{+4} ]

   • Полуреакция для углерода (окисление): [ \text{C}^0 \rightarrow \text{C}^{+4} + 4e^- ]

4. Сбалансировать число электронов:

   Чтобы сбалансировать число электронов, которые теряются и принимаются, умножим первую полуреакцию на 2:

   • (2 \times (\text{S}^{+6} + 2e^- \rightarrow \text{S}^{+4}))

5. Суммируем полуреакции:

   [ 2\text{S}^{+6} + 4e^- + \text{C}^0 \rightarrow 2\text{S}^{+4} + \text{C}^{+4} + 4e^- ]

   Заметим, что теперь количество электронов в обеих полуреакциях одинаково.

6. Составляем итоговое уравнение:

   Уравнение будет выглядеть следующим образом:

   [ 2\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{C} \rightarrow 2\text{SO}_2 + \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

7. Определение окислителя и восстановителя:

   • Окислитель: (\text{H}_2\text{SO}_4) (сера в составе серной кислоты), так как она принимает электроны.
   • Восстановитель: (\text{C}) (углерод), так как он отдает электроны.

Таким образом, окислителем в данной реакции является серная кислота ((\text{H}_2\text{SO}_4)), а восстановителем — углерод ((\text{C})).

H2SO4 + C = SO2 + CO2 + H2O 2H2SO4 + 3C = 2SO2 + 3CO2 + 2H2O

Окислитель: H2SO4 Восстановитель: C

Сначала выравниваем уравнение реакции:

H2SO4 + C = SO2 + CO2 + H2O

2H2SO4 + 5C = 5SO2 + 5CO2 + 4H2O

Теперь определим окислитель и восстановитель. Окислитель - это вещество, которое само вступает в реакцию окисления, т.е. снижает свою степень окисления. В данной реакции окислителем является H2SO4, так как сера в нем имеет степень окисления +6 и после реакции она уменьшается до +4.

Восстановитель - это вещество, которое само вступает в реакцию восстановления, т.е. повышает свою степень окисления. В данной реакции восстановителем является углерод (C), так как в результате реакции его степень окисления повышается с 0 до +4 в CO2.

Итак, окислитель - H2SO4, восстановитель - C.