Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой H2SO4...

Для расстановки коэффициентов в уравнении реакции методом электронного баланса, а также для определения окислителя и восстановителя, выполним следующие шаги:

1. Запишем исходное уравнение реакции: [ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{Al} \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{S} + \text{H}_2\text{O} ]

2. Определим степени окисления элементов, участвующих в реакции:

   • В серной кислоте ((\text{H}_2\text{SO}_4)):
     • (\text{H}) имеет степень окисления +1.
     • (\text{S}) имеет степень окисления +6.
     • (\text{O}) имеет степень окисления -2.

• В алюминии ((\text{Al})):

  • (\text{Al}) имеет степень окисления 0.

• В сульфате алюминия ((\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3)):

  • (\text{Al}) имеет степень окисления +3.
  • (\text{S}) имеет степень окисления +6.
  • (\text{O}) имеет степень окисления -2.

• В сере ((\text{S})):

  • (\text{S}) имеет степень окисления 0.

• В воде ((\text{H}_2\text{O})):

  • (\text{H}) имеет степень окисления +1.
  • (\text{O}) имеет степень окисления -2.

1. Определим, какие элементы изменяют степень окисления:

   • Алюминий ((\text{Al})) изменяет степень окисления с 0 до +3.
   • Сера ((\text{S})) изменяет степень окисления с +6 до 0.

2. Запишем полуреакции окисления и восстановления:

   • Окисление: [ \text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{3+} ]

• Восстановление: [ \text{S}^{6+} + 6e^- \rightarrow \text{S}^0 ]

1. Уравняем количество электронов, отданных в процессе окисления, и полученных в процессе восстановления:
   • Умножим полуреакцию окисления на 2: [ 2\text{Al}^0 - 6e^- \rightarrow 2\text{Al}^{3+} ]

• Полуреакция восстановления: [ \text{S}^{6+} + 6e^- \rightarrow \text{S}^0 ]

1. Запишем суммарную полуреакцию: [ 2\text{Al}^0 + \text{S}^{6+} \rightarrow 2\text{Al}^{3+} + \text{S}^0 ]

2. Расставим коэффициенты в исходном уравнении реакции: [ 2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{S} + 3\text{H}_2\text{O} ]

Проверим, что уравнение сбалансировано по количеству атомов каждого элемента:

• Алюминий (Al): (2\text{Al}) слева и (2\text{Al}) в составе (\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) справа.
• Сера (S): (3 \times 1 = 3\text{S}) в составе (\text{H}_2\text{SO}_4) слева и (3\text{S}) справа (в виде элементной серы).
• Водород (H): (3 \times 2 = 6 \text{H}) слева и (3 \times 2 = 6 \text{H}) в составе (\text{H}_2\text{O}) справа.
• Кислород (O): (3 \times 4 = 12 \text{O}) слева и (9\text{O}) в составе (\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) + (3 \times 1 = 3\text{O}) в составе (\text{H}_2\text{O}) справа, всего (12\text{O}).

Итак, окончательное уравнение реакции: [ 2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{S} + 3\text{H}_2\text{O} ]

• Окислитель: (\text{H}_2\text{SO}_4) (в нем сера ((\text{S})) изменяет степень окисления с +6 до 0, принимая электроны).
• Восстановитель: (\text{Al}) (алюминий изменяет степень окисления с 0 до +3, отдавая электроны).

Для расстановки коэффициентов в уравнении реакции H2SO4 + Al → Al2(SO4)3 + S + H2O с использованием метода электронного баланса, сначала определим количество атомов каждого элемента в реакциях до и после.

Исходя из уравнения, у нас есть 2 атома водорода и 4 атома кислорода с каждой стороны. Теперь добавим коэффициенты, чтобы сбалансировать реакцию: H2SO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3S + 2H2O

Теперь перейдем к определению окислителя и восстановителя в данной реакции. В данном случае, алюминий (Al) окисляется, теряя электроны и переходя из нулевого в более положительное окисление, тогда как сера (S) восстанавливается, получая электроны и переходя из более положительного в нулевое окисление. Таким образом, алюминий является окислителем, а сера – восстановителем в данной реакции.