Расставьте коэффициенты методом электронного баланса S + HNO3 = SO2 + NO2 + H2O

Для того чтобы расставить коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса, нужно определить, какие элементы меняют свою степень окисления и составить баланс по электронам.

1. Определение степени окисления:

   • В элементарной сере (S) степень окисления = 0.
   • В диоксиде серы (SO₂) серы степень окисления = +4.
   • В азотной кислоте (HNO₃) азот степень окисления = +5.
   • В диоксиде азота (NO₂) азот степень окисления = +4.

2. Определение изменений в степенях окисления:

   • Для серы:

     • Изменение: S (0) → SO₂ (S +4)
     • Изменение степени окисления = +4 (теряется 4 электрона).

   • Для азота:

     • Изменение: N (+5) → NO₂ (N +4)
     • Изменение степени окисления = -1 (приобретается 1 электрон).

3. Составление электронного баланса:

   • Уравниваем количество потерянных и приобретенных электронов:
     • S (0) → SO₂ (S +4) | потеря 4 e⁻
     • N (+5) → NO₂ (N +4) | приобретение 1 e⁻

   Чтобы уравнять баланс по электронам, нужно, чтобы количество приобретенных и потерянных электронов было равным. Для этого необходимо 1 атом серы и 4 атома азота:

   • 1 S (0) → 1 SO₂ (S +4) | потеря 4 e⁻
   • 4 N (+5) → 4 NO₂ (N +4) | приобретение 4 e⁻

4. Расстановка коэффициентов:

   На основании электронного баланса получаем:

   • 1 молекула S взаимодействует с 4 молекулами HNO₃, образуя 1 молекулу SO₂ и 4 молекулы NO₂.

   Теперь необходимо учесть водород и кислород, чтобы сбалансировать водород и кислород:

   • У нас 4 молекулы HNO₃, что дает 4 атома H и 12 атомов O (4x3).
   • Продукты: 1 молекула SO₂ (2 O), 4 молекулы NO₂ (8 O), и H₂O.
   • Мы уже имеем 10 атомов O в продуктах, значит добавляем 2 атома O в виде воды: 1 H₂O (2 O).

   Таким образом, уравнение реакции с коэффициентами: [ \text{S} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{SO}_2 + 4\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

Эти коэффициенты уравнивают реакцию по всем элементам.

S + 6HNO3 = SO2 + 2NO2 + 4H2O

Для того чтобы расставить коэффициенты методом электронного баланса, мы должны сначала записать уравнение реакции и определить изменение валентности для каждого элемента.

S + HNO3 = SO2 + NO2 + H2O

Сера (S) имеет валентность +6 в HNO3 и +4 в SO2. Азот (N) имеет валентность +5 в HNO3 и +4 в NO2. Кислород (O) имеет валентность -2 в HNO3, 0 в SO2, 4 в NO2 и -2 в H2O.

Теперь мы можем записать уравнение для изменения валентности:

S: +6 -> +4 N: +5 -> +4 O: -2 -> 0 (SO2), -2 -> 4 (NO2), -2 -> -2 (H2O)

Теперь мы можем сбалансировать уравнение, используя эти изменения валентности:

S + 6HNO3 = 2SO2 + 2NO2 + 6H2O

Таким образом, коэффициенты для данной реакции, расставленные методом электронного баланса, будут следующими: S = 1, HNO3 = 6, SO2 = 2, NO2 = 2, H2O = 6.