Cu + H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + H2O ОВР

ОВР - окислительно-восстановительное реакционное уравнение.

Данная реакция представляет собой пример окислительно-восстановительной реакции (ОВР). Рассмотрим ее более подробно:

Изначальное уравнение: [ \text{Cu} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

1. Определение степеней окисления:

   • Медный атом (Cu) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
   • Серная кислота ((\text{H}_2\text{SO}_4)) содержит серу в степени окисления +6.
   • Сульфат меди ((\text{CuSO}_4)) содержит медь в степени окисления +2.
   • Диоксид серы ((\text{SO}_2)) содержит серу в степени окисления +4.
   • Вода ((\text{H}_2\text{O})) содержит водород в степени окисления +1 и кислород в степени окисления -2.

2. Определение процессов окисления и восстановления:

   • Медный атом ((\text{Cu})) окисляется: (\text{Cu}^0 \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2e^-) (степень окисления меди изменяется с 0 до +2).

   • Сера в серной кислоте восстанавливается: (\text{S}^{+6} + 2e^- \rightarrow \text{S}^{+4}) (степень окисления серы изменяется с +6 до +4).

3. Составление полуреакций:

   • Полуреакция окисления (для меди): [ \text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2e^- ]

   • Полуреакция восстановления (для серы): [ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2e^- \rightarrow \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

4. Уравнивание числа электронов:

   • Уравнивание числа электронов в полуреакциях: [ \text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2e^- ] [ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2e^- \rightarrow \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

   • Число электронов в обеих полуреакциях одинаково (2 электрона), поэтому дополнительные корректировки не требуются.

5. Составление полного уравнения реакции:

   • Суммируем полуреакции, чтобы получить общее уравнение реакции: [ \text{Cu} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

6. Проверка баланса атомов и зарядов:

   • Проверяем баланс атомов: [ \text{Слева: Cu = 1, H = 2, S = 1, O = 4} ] [ \text{Справа: Cu = 1, H = 2, S = 1, O = 6} ]

     Однако мы видим, что количество атомов кислорода не сбалансировано. Исправим это, добавив коэффициенты перед молекулами воды: [ \text{Cu} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

     Теперь проверяем баланс заново: [ \text{Слева: Cu = 1, H = 4, S = 2, O = 8} ] [ \text{Справа: Cu = 1, H = 4, S = 2, O = 8} ]

     Баланс атомов соблюден.

   • Проверяем баланс зарядов: [ \text{Слева: 0} ] [ \text{Справа: 0} ]

     Баланс зарядов также соблюден.

Таким образом, окончательное уравнение реакции выглядит так: [ \text{Cu} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

Это уравнение подтверждает, что происходит окислительно-восстановительная реакция, в которой медь окисляется, а сера восстанавливается.

Это уравнение химической реакции представляет реакцию между медью (Cu) и серной кислотой (H2SO4), которая приводит к образованию медного сульфата (CuSO4), диоксида серы (SO2) и воды (H2O). В данной реакции медь замещает водород в серной кислоте, образуя медный сульфат, при этом выделяется диоксид серы и вода. Эта реакция является типичным примером замещения в химии.