Электронный баланс методом полуреакций K2Cr2O7 + H2SO4 + Na2SO3 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

Ответы на вопрос

Отвечает Плисецкая Мария.

Для составления электронного баланса методом полуреакций для реакции:

$\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{Na}_2\text{SO}_3 \rightarrow \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O}$

необходимо разделить реакцию на два полуреакции: одну для восстановления хрома (связанную с восстановлением $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ в $\text{Cr}^{3+}$ ) и другую для окисления сульфита (связанную с окислением $\text{SO}_3^{2-}$ в $\text{SO}_4^{2-}$ ).

1. Полуреакция восстановления хрома

Хром в $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ имеет степень окисления +6. После реакции он восстанавливается до степени окисления +3 в $\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3$ .

Полуреакция для восстановления хрома:

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\text{H}^+ + 6e^- \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 7\text{H}_2\text{O}

2. Полуреакция окисления сульфита

Сульфит-ион ( $\text{SO}_3^{2-}$ ) окисляется до сульфата ( $\text{SO}_4^{2-}$ ).

Полуреакция для окисления сульфита:

\text{SO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{SO}_4^{2-} + 2e^-

3. Составление уравнения реакции

Теперь необходимо сбалансировать количество электронов, передаваемых в обеих полуреакциях. В полуреакции восстановления хрома передается 6 электронов, а в полуреакции окисления сульфита — 2 электрона. Чтобы уравнять количество электронов, умножим полуреакцию окисления сульфита на 3.

Умноженная полуреакция окисления:

3\left( \text{SO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{SO}_4^{2-} + 2e^- \right) \Rightarrow 3\text{SO}_3^{2-} + 3\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{SO}_4^{2-} + 6e^-

Теперь суммируем обе полуреакции, устраняя электроны:

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\text{H}^+ + 6e^- + 3\text{SO}_3^{2-} + 3\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 7\text{H}_2\text{O} + 3\text{SO}_4^{2-} + 6e^-

После упрощения:

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 3\text{SO}_3^{2-} + 14\text{H}^+ \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 3\text{SO}_4^{2-} + 7\text{H}_2\text{O}

4. Учет всех веществ

Теперь, учитывая все вещества реакции, добавим недостающие ионы $\text{K}^+$ , $\text{Na}^+$ и $\text{SO}_4^{2-}$ :

Исходная реакция:

\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{Na}_2\text{SO}_3 \rightarrow \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O}

Последние заданные вопросы в категории Химия