Bagaimana Anda menyeimbangkan persamaan berikut: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "TIDAK" _2 + "H" _2 "O"?

Bagaimana Anda menyeimbangkan persamaan berikut: "S" + "HNO" _3 -> "H" _2 "SO" _4 + "TIDAK" _2 + "H" _2 "O"?
Anonim

Menjawab:

Dengan metode standar untuk reaksi redoks kita mendapatkan:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "TIDAK" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Penjelasan:

Gunakan metode standar untuk reaksi redoks.

Oksidasi:

Belerang berubah dari 0 keadaan oksidasi dalam unsur menjadi +6 dalam asam sulfat, sehingga sulfur ini menghasilkan enam (mol) elektron per (mol) atom:

# "S" ^ 0 rarr "S" ^ {"VI"} + 6e ^ - #

Pengurangan:

Nitrogen berubah dari tingkat oksidasi +5 dalam asam nitrat menjadi +4 dalam nitrogen dioksida, sehingga membutuhkan satu (mol) elektron (s) per (mol) atom:

# "N" ^ "V" + e ^ - rarr "N" ^ {"IV"} #

Balancing:

Agar reaksi redoks seimbang, elektron yang dilepaskan harus dicocokkan dengan elektron yang diambil. Di sini, kita membutuhkan enam mol atom notrogen untuk mengambil elektron yang dilepaskan oleh satu mol atom belerang:

# "S" ^ 0 + 6 "N" ^ "V" rarr "S" ^ {"VI"} + 6 "N" ^ {"IV"} #

Kemudian kami memasukkan koefisien tersebut kembali ke senyawa asli. # "S" ^ 0 # adalah sulfur elemen, # "N" ^ "V" # adalah nitrogen dalam skid nitrat, dll.:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "TIDAK" _2 + "H" _2 "O" #

Dan jangan lupa bagian yang mudah:

Reaksi ini masih belum seimbang karena unsur-unsur yang tidak teroksidasi atau tereduksi, hidrogen dan oksigen, belum seimbang. Tetapi, dengan menyeimbangkan elektron dalam komponen oksidasi dan reduksi, kita sekarang harus menyeimbangkan hanya satu elemen lainnya; elemen terakhir dipaksa untuk jatuh ke tempatnya. Jadi, kami memilih hidrogen dan menjaga agar sulfur dan nitrogen seimbang, kami menyesuaikan koefisien pada air. Kemudian:

# "S" +6 "HNO" _3 rarr "H" _2 "SO" _4 + 6 "TIDAK" _2 + 2 "H" _2 "O" #

Menjawab:

Inilah yang saya dapatkan.

Penjelasan:

Anda sedang berurusan dengan seorang reaksi redoks di mana asam nitrat mengoksidasi unsur sulfur menjadi asam sulfat, # "H" _2 "SO" _4 #, sementara direduksi menjadi nitrogen dioksida, # "TIDAK" _2 #, dalam proses.

Mulailah dengan menugaskan angka oksidasi ke atom yang terjadi dalam reaksi

#stackrel (warna (biru) (0)) ("S") _ (s)) + stackrel (warna (biru) (+ 1)) ("H") stackrel (warna (biru) (+ 5)) ("N") stackrel (warna (biru) (- 2)) ("O") _ (3 (aq)) -> stackrel (warna (biru) (+ 1)) ("H") _ 2 stackrel (warna (biru) (+ 6)) ("S") stackrel (warna (biru) (- 2)) ("O") _ (4 (aq)) + stackrel (warna (biru) (+ 4)) ("N") stackrel (warna (biru) (- 2)) ("O") _ (2 (g)) + stackrel (warna (biru) (+ 1)) ("H") _ 2 stackrel (warna (biru) (- 2)) ("O") _ ((l)) #

Perhatikan bahwa tingkat oksidasi nitrogen berubah #warna (biru) (+ 5) # di sisi produk ke #warna (biru) (+ 4) # di sisi reaktan, yang berarti nitrogen sedang berkurang.

Di sisi lain, tingkat oksidasi sulfur berubah #warna (biru) (0) # di sisi reaktan untuk #warna (biru) (+ 6) # di sisi produk, yang berarti sulfur sedang teroksidasi.

Itu setengah reaksi oksidasi terlihat seperti ini

#stackrel (warna (biru) (0)) ("S") _ (s)) -> "H" stackrel (warna (biru) (+ 6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Seimbangkan atom oksigen dengan menggunakan molekul air.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (warna (biru) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" stackrel (warna (biru) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) #

Untuk menyeimbangkan atom hidrogen, tambahkan proton, # "H" ^ (+) #, ke sisi yang membutuhkan atom hidrogen.

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (warna (biru) (0)) ("S") _ ((s)) -> "H" stackrel (warna (biru) (+6)) ("S") "O" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "e" ^ (-) + 7 "H" _ ((aq)) ^ (+) #

Itu reduksi setengah reaksi terlihat seperti ini

#stackrel (warna (biru) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (warna (biru) (+ 4))) ("N") "O" _ (2 (g)) #

Sekali lagi, seimbangkan atom oksigen dengan menambahkan molekul air.

#stackrel (warna (biru) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (warna (biru) (+ 4))) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Seimbangkan atom hidrogen dengan menambahkan proton.

# 2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (warna (biru) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (warna (biru) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Sekarang, dalam reaksi redoks apa pun, jumlah elektron yang hilang di setengah reaksi oksidasi harus sama dengan jumlah elektron yang diperoleh di reduksi setengah reaksi.

Untuk menyeimbangkan jumlah elektron yang ditransfer, kalikan setengah reaksi reduksi dengan #6#. Tambahkan dua setengah reaksi untuk mendapatkan

# (warna (putih) (aaaaaaa.) 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + stackrel (warna (biru) (0)) ("S") _ ((s)) -> " H "stackrel (warna (biru) (+ 6)) (" S ")" O "_ (4 (aq)) ^ (-) + 6" e "^ (-) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+)), (2 "H" _ ((aq)) ^ (+) + stackrel (warna (biru) (+ 5)) ("N") "O" _ (3 (aq)) ^ (-) + "e" ^ (-) -> stackrel (warna (biru) (+ 4)) ("N") "O" _ (2 (g)) + "H" _ 2 "O" _ ((l)) "" #

#color (white) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa) / warna (putih) (a) #

# 4 "H" _ 2 "O" _ ((l)) + "S" _ (s)) + 12 "H" _ ((aq)) ^ (+) + 6 "TIDAK" _ (3 (aq)) ^ (-) + warna (merah) (batal (warna (hitam) (6 "e" ^ (-)))) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 " TIDAK "_ (2 (g)) + warna (merah) (batal (warna (hitam) (6" e "^ (-)))) + 7" H "_ ((aq)) ^ (+) + 6 "H" _ 2 "O" _ ((l)) #

Ini akan setara dengan

#color (hijau) (bar (ul (| color (putih) (a / a) warna (hitam) ("S" _ ((s)) + 6 "NO" _ (3 (aq)) ^ (-) + 5 "H" _ ((aq)) ^ (+) -> "HSO" _ (4 (aq)) ^ (-) + 6 "TIDAK" _ (2 (g)) uarr + 2 "H" _ 2 "O" _ ((l))) warna (putih) (a / a) |))) #