Question

СРОЧНО ДАМ 55 БАЛОВ
Процесс ОВР представлен уравнением: Mg+H2SO4-->MgSO4+S+H20
(а) Определите степени окисления элементов в реагентах и продуктах: _____________
(b)Определите в составе реагентов вещества, выполняющие роль:
Окислителя __________________________________________________________ Восстановителя_______________________________________________________
Составте с помощю электронного баланса уравнение
Процесса окисления
Процесса востоновления
Составьте полное сбалансированное уравнение реакций используя электронный баланс​

Answer 1

Все решение приложено в фотографии ниже. Даже алгоритм расписала, чтобы все понятно было)

Answer 2

(а) Степень окисления элемента - это заряд, который он имеет или предполагается иметь в соединении или ионе. Для определения степени окисления элемента можно использовать следующие правила²:

- Степень окисления любого элемента в свободном состоянии равна нулю.

- Степень окисления любого одноатомного иона равна его заряду.

- Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральном соединении равна нулю.

- Сумма степеней окисления всех атомов в полиатомном ионе равна его заряду.

- Степень окисления водорода в большинстве соединений равна +1, кроме гидридов, где она равна -1.

- Степень окисления кислорода в большинстве соединений равна -2, кроме пероксидов, где она равна -1, и фторидов, где она может быть положительной.

- Степень окисления галогенов в большинстве соединений равна -1, кроме соединений с кислородом и другими галогенами, где она может быть положительной.

Используя эти правила, можно определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

| Элемент | Mg | H | S | O |

| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |

| Степень окисления в Mg | 0 | - | - | - |

| Степень окисления в H2SO4 | - | +1 | +6 | -2 |

| Степень окисления в MgSO4 | +2 | - | +6 | -2 |

| Степень окисления в S | 0 | - | - | - |

| Степень окисления в H2O | - | +1 | - | -2 |

(b) Вещество, которое принимает электроны от другого вещества и тем самым повышает его степень окисления, называется окислителем. Вещество, которое отдает электроны другому веществу и тем самым понижает его степень окисления, называется восстановителем. Для определения роли вещества в ОВР можно сравнить степени окисления элементов в реагентах и продуктах. Если степень окисления элемента повышается, то он окисляется и является восстановителем. Если степень окисления элемента понижается, то он восстанавливается и является окислителем³.

В данной реакции степень окисления магния повышается от 0 до +2, то есть он окисляется и является восстановителем. Степень окисления серы понижается от +6 до 0, то есть она восстанавливается и является окислителем. Степени окисления водорода и кислорода не изменяются, то есть они не участвуют в ОВР.

Таким образом, в составе реагентов вещества, выполняющие роль:

Окислителя - H2SO4 (за счет S)

Восстановителя - Mg

Составьте с помощью электронного баланса уравнение:

Процесса окисления

Mg -> Mg^2+ + 2e^-

Процесса восстановления

S^6+ + 2e^- -> S^0

Составьте полное сбалансированное уравнение реакции, используя электронный баланс:

Для этого нужно приравнять количество электронов, участвующих в процессах окисления и восстановления, путем умножения полуреакций на соответствующие коэффициенты. Затем нужно сложить полуреакции и упростить уравнение, убрав одинаковые члены с обеих сторон⁴.

Mg -> Mg^2+ + 2e^- (умножаем на 1)

S^6+ + 2e^- -> S^0 (умножаем на 1)

Mg + S^6+ -> Mg^2+ + S^0 (складываем)

Однако это уравнение еще не сбалансировано по атомам и зарядам. Для этого нужно добавить необходимые коэффициенты и молекулы воды, водорода или кислорода в обе стороны уравнения. В данном случае нужно добавить 4 молекулы воды в левую часть и 8 атомов водорода в правую часть, чтобы сбалансировать кислород и водород⁴.

Mg + S^6+ + 4H2O -> Mg^2+ + S^0 + 8H^+

Теперь уравнение сбалансировано по атомам, но не по зарядам. Для этого нужно добавить 8 ионов гидроксида в правую часть, чтобы сбалансировать заряды⁴.

Mg + S^6+ + 4H2O -> Mg^2+ + S^0 + 8H^+ + 8OH^-

Теперь уравнение сбалансировано по атомам и зарядам. Однако его можно упростить, объединив ионы H^+ и OH^- в молекулы воды⁴.

Mg + S^6+ + 4H2O -> Mg^2+ + S^0 + 8H2O

Убираем одинаковые члены с обеих сторон:

Mg + S^6+ -> Mg^2+ + S^0 (убираем 4H2O)

Это окончательное сбалансированное уравнение реакции.