Na2S+Cl2+H2O=Na2SO4+HCl Укажите окислитель и восстановитель.Методом электронного баланса расставьте...

Конечно, давайте разберем реакцию:

Na₂S + Cl₂ + H₂O → Na₂SO₄ + HCl

Необходимо определить окислитель и восстановитель, а также расставить коэффициенты методом электронного баланса.

1. Определим степень окисления всех элементов

Для начала разберем степени окисления всех элементов в данной реакции:

1. Na₂S:

   • Натрий (Na) — это щелочной металл, всегда имеет степень окисления +1.
   • Сера (S) в сульфиде (S²⁻) имеет степень окисления -2.

2. Cl₂:

   • Хлор в элементарном состоянии (Cl₂) имеет степень окисления 0.

3. H₂O:

   • Вода состоит из водорода (+1) и кислорода (-2), степени окисления здесь не меняются.

4. Na₂SO₄:

   • Натрий (Na) остаётся +1.
   • Сера (S) в сульфате (SO₄²⁻) имеет степень окисления +6.
   • Кислород (O) — -2.

5. HCl:

   • Хлор (Cl⁻) находится в степени окисления -1.
   • Водород (H) — +1.

2. Определим, кто окислитель и восстановитель

• Сера (S) в Na₂S меняет свою степень окисления с -2 до +6. Это означает, что сера отдаёт электроны и является восстановителем.

• Хлор (Cl₂) изменяет свою степень окисления с 0 до -1. Это означает, что хлор принимает электроны и является окислителем.

3. Составим электронный баланс

Теперь запишем полуреакции окисления и восстановления:

• Полуреакция окисления (для серы):
  S²⁻ → S⁶⁺
  Для перехода серы из -2 в +6 она отдаёт 8 электронов:
  S²⁻ → S⁶⁺ + 8e⁻

• Полуреакция восстановления (для хлора):
  Cl₂ → 2Cl⁻
  Для перехода двух атомов хлора из 0 в -1 каждый атом принимает 1 электрон, то есть всего 2 электрона:
  Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻

4. Сравняем число отданных и принятых электронов

Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, умножим полуреакцию восстановления на 4, чтобы в сумме получилось 8 электронов:

• Окисление:
  S²⁻ → S⁶⁺ + 8e⁻

• Восстановление:
  4(Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻)
  4Cl₂ + 8e⁻ → 8Cl⁻

Теперь число электронов одинаковое (8), и мы можем записать общий электронный баланс.

5. Расставим коэффициенты в уравнении

На основании электронного баланса и сохранения массы добавим коэффициенты в уравнение:

1. На 1 молекулу Na₂S приходится 4 молекулы Cl₂ (по электронному балансу).
   Уравнение пока выглядит так:
   Na₂S + 4Cl₂ + H₂O → Na₂SO₄ + HCl

2. После восстановления образуется 8Cl⁻, значит, в конце должно быть 8 молекул HCl.
   Уравнение:
   Na₂S + 4Cl₂ + H₂O → Na₂SO₄ + 8HCl

3. Проверим баланс атомов водорода и кислорода:

   • Справа 8 атомов водорода из HCl и 4 атома кислорода из Na₂SO₄.
   • Слева добавим 4 молекулы H₂O, чтобы уравнять кислород и водород.

Итоговое уравнение:
Na₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → Na₂SO₄ + 8HCl

6. Проверим баланс атомов и зарядов

• Атомы натрия (Na): слева 2, справа 2.
• Атомы серы (S): слева 1, справа 1.
• Атомы хлора (Cl): слева 8, справа 8.
• Атомы водорода (H): слева 8, справа 8.
• Атомы кислорода (O): слева 4, справа 4.

Баланс соблюдён, уравнение верно.

Ответ:

• Окислитель: Cl₂ (хлор)
• Восстановитель: S²⁻ (сера в Na₂S)

Итоговое уравнение с коэффициентами:
Na₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → Na₂SO₄ + 8HCl

Давайте рассмотрим реакцию:

[ \text{Na}_2\text{S} + \text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{HCl} ]

Шаг 1: Определение окислителя и восстановителя

В данной реакции происходит обмен электронами. Для более глубокого анализа нам нужно определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах.

• Серый (S) в Na2S: степень окисления -2
• Хлор (Cl) в Cl2: степень окисления 0
• Кислород (O) в H2O: степень окисления -2
• Сера (S) в Na2SO4: степень окисления +6
• Хлор (Cl) в HCl: степень окисления -1

Теперь проанализируем изменения степеней окисления:

1. Сера (S) изменяет свою степень окисления с -2 на +6, что означает, что она окисляется (теряет электроны). Следовательно, Na2S является восстановителем.
2. Хлор (Cl) изменяет свою степень окисления с 0 на -1, что означает, что он восстанавливается (принимает электроны). Таким образом, Cl2 является окислителем.

Шаг 2: Электронный баланс

Теперь мы можем составить уравнение с учетом электронного баланса.

Сначала запишем изменения степеней окисления:

• Сера (из Na2S): -2 → +6 (изменение на +8, т.е. 8 электронов теряется)
• Хлор (из Cl2): 0 → -1 (изменение на -1, т.е. 2 электрона принимается от одного молекулы Cl2)

Для того чтобы сбалансировать реакцию, нужно умножить количество Cl2 на 4, чтобы учесть потерю 8 электронов:

Теперь запишем уравнение: [ \text{Na}_2\text{S} + 4 \text{Cl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 8 \text{HCl} ]

Шаг 3: Проверка сбалансированности

Давайте проверим, сбалансированы ли атомы:

• Натрий (Na): 2 в левой части, 2 в правой.
• Сера (S): 1 в левой части, 1 в правой.
• Хлор (Cl): 8 в левой части (4 Cl2), 8 в правой (8 HCl).
• Кислород (O): 2 в левой части (2 H2O), 4 в правой (Na2SO4), 2 в правой (2 H2O), итого 6.
• Водород (H): 4 в левой части (2 H2O), 8 в правой (8 HCl).

Уравнение теперь сбалансировано.

Итог

Окислитель: ( \text{Cl}_2 ) (поскольку он принимает электроны). Восстановитель: ( \text{Na}_2\text{S} ) (поскольку он отдает электроны).

Сбалансированное уравнение реакции: [ \text{Na}_2\text{S} + 4 \text{Cl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 8 \text{HCl} ]