Данный вопрос связан с реакцией окислительно-восстановительного типа, где реагенты — перманганат калия (KMnO4), сероводород (H2S) и серная кислота (H2SO4). Продукты реакции — сульфат марганца(II) (MnSO4), сера (S), сульфат калия (K2SO4) и вода (H2O).
Для решения этой реакции мы должны сначала написать уравнения для окислителя и восстановителя, а затем сбалансировать общее уравнение.
1. Определение окислителя и восстановителя:
- KMnO4 действует как окислитель, так как атом марганца в нем имеет высокую степень окисления (+7), которая снижается до +2 в MnSO4.
- H2S действует как восстановитель, окисляясь до элементарной серы (S).
2. Полуреакции:
- Окисление H2S:
[ H2S \rightarrow S + 2H^+ + 2e^- ]
- Восстановление MnO4^-:
[ MnO4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H2O ]
3. Балансировка полуреакций:
- Для баланса электронов количество электронов, потерянных в полуреакции окисления, должно равняться количеству электронов, полученных в полуреакции восстановления. Мы видим, что одна молекула MnO4^- требует 5e^-, а одна молекула H2S отдает 2e^-. Мы можем умножить полуреакцию окисления H2S на 5, а полуреакцию восстановления MnO4^- на 2 для уравнивания электронов:
[ 5H2S \rightarrow 5S + 10H^+ + 10e^- ]
[ 2MnO4^- + 16H^+ + 10e^- \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H2O ]
4. Суммирование полуреакций:
- Суммируем уравнения, убедившись, что электроны сокращаются:
[ 5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 \rightarrow 5S + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O ]
Таким образом, окончательное сбалансированное уравнение реакции будет:
[ 5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5S + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O ]
Обратите внимание, что в продуктах присутствует K2SO4, образовавшийся из калия KMnO4 и остаточных атомов серы от H2SO4.