Выявить, какое вещество является окислителем, а какое – восстановителем, составить уравнения электронного баланса и расставить коэффициенты в приведённых ниже уравнениях окислительно-восстановительных реакций.
а) FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + S + NO2 + H2O;
б) KI + K2Cr2O7 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + H2O.
Решение
А) FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + S + NO2 + H2O
Расставим степени окисления:
Fe+2S-2 + H+N+5O3-2 → Fe+3(N+5O3-2)3 + S0 + N+4O2-2 + H2+O-2.
Степень окисления изменяют железо, сера и азот.
Fe+2 – е → Fe+3 – окисление, восстановитель;
S-2 – 2е → S – окисление, восстановитель;
N+5 + е → N+4 – восстановление, окислитель.
FeS – восстановитель; HNO3 – окислитель.
Восстановитель отдает 1 + 2 = 3 электрона, окислитель принимает 1 электрон. Чтобы уравнять количество принятых и отданных электронов, умножим полуреакцию восстановления на 3:
Fe+2 – е → Fe+3 | 1
S-2 – 2е → S | 1
N+5 + е → N+4 | 3
Расставим найденные коэффициенты в уравнении реакции:
FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + S + 3NO2 + H2O.
В правой части уравнения стало 3 + 3 = 6 атомов азота
. Перед формулой HNO3 ставим коэффициент 6.
FeS + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + S + 3NO2 + H2O.
В левой части уравнения 6 атомов водорода, а в правой – 2 атома, поэтому перед формулой H2O ставим коэффициент 3.
FeS + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + S + 3NO2 + 3H2O.
В левой части уравнения 6∙3 = 18 атомов кислорода, а правой части уравнения 3∙3 + 3∙2 + 3 = 18 атомов кислорода. Уравнение уравнено.
б) KI + K2Cr2O7 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + H2O.
Расставим степени окисления:
K+I- + K2+Cr2+6O7-2 + H2+S+6O4-2 → Cr2+3(S+6O4-2)3 + I20 + K2+S+6O4-2 + H2+O-2.
Степень окисления изменяют атомы йода и хрома.
2I- - 2е → I20 – окисление, восстановитель;
2Cr+6 + 6е → 2Cr+3 – восстановление, окислитель.
KI – восстановитель, K2Cr2O7 – окислитель.
Восстановитель отдает 2 электрона, окислитель принимает 6 электронов