schoolХимия
verifiedРешено AI
Решение ОВР: S + H2O + HNO3 → NO + H2SO4 методом электронного баланса
help_outlineУсловие задачи
s h2o hno3 р = no h2 so4 овр реши
lightbulbКраткий ответ
В результате окислительно-восстановительной реакции сера окисляется из степени окисления 0 до +6, а азот восстанавливается из +5 до +2. Используется метод электронного баланса для уравнивания реакции.
Подробное решение
Для решения данной окислительно-восстановительной реакции (ОВР) воспользуемся методом электронного баланса. Запишем уравнение реакции и определим степени окисления элементов, которые их меняют.
Уравнение реакции:
\[ S + H_2O + HNO_3 \rightarrow NO + H_2SO_4 \]
1. Определим степени окисления:
Сера в свободном состоянии имеет степень окисления 0. В серной кислоте \( H_2SO_4 \) сера имеет степень окисления +6.
Азот в азотной кислоте \( HNO_3 \) имеет степень окисления +5. В оксиде азота \( NO \) азот имеет степень окисления +2.
2. Составим электронный баланс:
\[ S^0 - 6\bar{e} \rightarrow S^{+6} \text{ (окисление)} \]
\[ N^{+5} + 3\bar{e} \rightarrow N^{+2} \text{ (восстановление)} \]
3. Найдем наименьшее общее кратное для отданных и принятых электронов. Это число 6.
Для серы множитель: \( 6 / 6 = 1 \)
Для азота множитель: \( 6 / 3 = 2 \)
4. Расставим коэффициенты в уравнение согласно балансу:
Перед серой и серной кислотой ставим 1 (не пишется).
Перед азотной кислотой и оксидом азота ставим 2.
\[ S + 2HNO_3 \rightarrow 2NO + H_2SO_4 \]
5. Проверим количество атомов водорода и кислорода.
Слева: 2 атома водорода в \( HNO_3 \).
Справа: 2 атома водорода в \( H_2SO_4 \).
Вода \( H_2O \) в данной реакции в левой части оказывается лишней для уравнивания, так как водород уже сбалансирован. В классическом виде эта реакция протекает при взаимодействии серы с концентрированной азотной кислотой без участия воды как реагента (вода часто является продуктом, если кислота очень концентрированная, но в данном случае при образовании \( NO \) и \( H_2SO_4 \) коэффициенты сходятся так):
Итоговое уравнение:
\[ S + 2HNO_3 \rightarrow H_2SO_4 + 2NO \]
Определим окислитель и восстановитель:
\( S^0 \) — восстановитель (за счет серы в степени окисления 0).
\( HNO_3 \) — окислитель (за счет азота в степени окисления +5).