Подберите коэффициенты в схемах следующих окислительно-восстановительных реакций методом электронного...

Для решения этих задач нам необходимо сначала определить изменения степени окисления всех элементов в реакциях. Затем мы можем использовать метод электронного баланса для определения коэффициентов перед соединениями.

а) В схеме реакции: Na2S + KMnO4 + H2O = S + MnO2 + NaOH + KOH

Изменения степени окисления: Na: +1 → +1 S: -2 → 0 Mn: +7 → +4

Сокращенная ионная форма реакции: 2Na+ + S2- + MnO4- + H2O = S + MnO2 + Na+ + OH- + K+ + OH-

Окислитель: KMnO4 Восстановитель: Na2S

б) В схеме реакции: HCl + KMnO4 = MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O

Изменения степени окисления: H: +1 → +1 Cl: -1 → 0 Mn: +7 → +2

Сокращенная ионная форма реакции: H+ + Cl- + MnO4- = Mn2+ + Cl2 + K+ + Cl- + K+ + OH-

Окислитель: HCl Восстановитель: KMnO4

Теперь мы можем использовать метод электронного баланса для подбора коэффициентов перед соединениями в обеих реакциях.

Для подбора коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях методом электронного баланса необходимо определить окислитель и восстановитель, а затем уравнять количество электронов, отданных восстановителем и принятых окислителем.

а) Реакция: ( \text{Na}_2\text{S} + \text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{S} + \text{MnO}_2 + \text{NaOH} + \text{KOH} )

1. Определяем степени окисления:

   • В (\text{Na}_2\text{S}): Na = +1, S = -2
   • В (\text{KMnO}_4): Mn = +7
   • В продукте (\text{S}): S = 0
   • В (\text{MnO}_2): Mn = +4

2. Полуреакции:

   • Окисление: (\text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^0 + 2e^-)
   • Восстановление: (\text{Mn}^{+7} + 3e^- \rightarrow \text{Mn}^{+4})

3. Уравниваем количество электронов:

   • Умножаем полуреакцию окисления на 3, а восстановления на 2:
   • (3\text{S}^{-2} \rightarrow 3\text{S}^0 + 6e^-)
   • (2\text{Mn}^{+7} + 6e^- \rightarrow 2\text{Mn}^{+4})

4. Полное уравнение:

   • (3\text{Na}_2\text{S} + 2\text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{S} + 2\text{MnO}_2 + 6\text{NaOH} + 2\text{KOH})

5. Сокращенная ионная форма:

   • (\text{S}^{2-} + \text{MnO}_4^- + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{S} + \text{MnO}_2 + \text{OH}^-)

Окислитель: (\text{KMnO}_4) (Mn изменяет степень окисления с +7 до +4)

Восстановитель: (\text{Na}_2\text{S}) (S изменяет степень окисления с -2 до 0)

б) Реакция: ( \text{HCl} + \text{KMnO}_4 \rightarrow \text{MnCl}_2 + \text{Cl}_2 + \text{KCl} + \text{H}_2\text{O} )

1. Определяем степени окисления:

   • В (\text{HCl}): Cl = -1
   • В (\text{KMnO}_4): Mn = +7
   • В (\text{Cl}_2): Cl = 0
   • В (\text{MnCl}_2): Mn = +2

2. Полуреакции:

   • Окисление: (2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^-)
   • Восстановление: (\text{Mn}^{+7} + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{+2})

3. Уравниваем количество электронов:

   • Умножаем полуреакцию окисления на 5, а восстановления на 2:
   • (10\text{Cl}^- \rightarrow 5\text{Cl}_2 + 10e^-)
   • (2\text{Mn}^{+7} + 10e^- \rightarrow 2\text{Mn}^{+2})

4. Полное уравнение:

   • (10\text{HCl} + 2\text{KMnO}_4 \rightarrow 2\text{MnCl}_2 + 5\text{Cl}_2 + 2\text{KCl} + 8\text{H}_2\text{O})

5. Сокращенная ионная форма:

   • (\text{Cl}^- + \text{MnO}_4^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{Cl}_2 + \text{Mn}^{2+} + \text{H}_2\text{O})

Окислитель: (\text{KMnO}_4) (Mn изменяет степень окисления с +7 до +2)

Восстановитель: (\text{HCl}) (Cl изменяет степень окисления с -1 до 0)

а) 2Na2S + 5KMnO4 + 8H2O = 2S + 5MnO2 + 4NaOH + 5KOH Окислитель: KMnO4 Восстановитель: Na2S

б) 16HCl + 2KMnO4 = 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O Окислитель: HCl Восстановитель: KMnO4