S → SO2 → Na2SO4 → BaSO4 А) Запишите молекулярные уравнения реакций переходов. Б) Рассмотрите первое превращение с точки зрения ОВР. В) Рассмотрите последнее превращение с точки зрения теории электролитической диссоциации.

Ответ:

А) Молекулярные уравнения реакций переходов:

1. S → SO₂
   Горение серы в кислороде:

   $$S + O_2 \rightarrow SO_2$$

2. SO₂ → Na₂SO₄
   Сначала диоксид серы реагирует с водой с образованием сернистой кислоты, которая затем взаимодействует с щёлочью (гидроксидом натрия). Затем полученная соль (Na₂SO₃) окисляется до сульфата натрия (Na₂SO₄), например, с кислородом воздуха:

   $$SO_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_3$$ $$H_2SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O$$ $$2Na_2SO_3 + O_2 \rightarrow 2Na_2SO_4$$

3. Na₂SO₄ → BaSO₄
   Реакция обмена с солями бария:

   $$Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaCl$$

   (BaSO₄ — осадок белого цвета)

Б) Первое превращение с точки зрения ОВР (окислительно-восстановительной реакции):

Рассматриваем реакцию:

Анализ степеней окисления:

• В элементарной сере (S) степень окисления = 0

• В молекуле кислорода (O₂) степень окисления = 0

• В SO₂:

  • О (кислород) = –2

  • S вычисляем: x + 2(–2) = 0 → x = +4

Изменения:

• S: 0 → +4 (окисление, отдача 4 электронов)

• O: 0 → –2 (восстановление, на каждый атом кислорода –2 электрона)

Полуреакции:

• Окисление:

  $$S^0 \rightarrow S^{+4} + 4e^-$$

• Восстановление (на два атома кислорода):

  $$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$$

Вывод: Сера окисляется, кислород восстанавливается. Реакция — типичная ОВР.

В) Последнее превращение с точки зрения теории электролитической диссоциации:

Реакция:

Рассмотрим эту реакцию в растворе, где все вещества (кроме осадка BaSO₄) диссоциируют на ионы:

Полная ионная форма:

Сокращённая ионная форма (после исключения ионов, не участвующих в осаждении — Na⁺ и Cl⁻):

Объяснение:

• Ионы натрия и хлора остаются в растворе (они — спектатор-ион, не участвующие в осаждении).

• Ионы Ba²⁺ и SO₄²⁻ взаимодействуют с образованием малорастворимой соли — BaSO₄, которая выпадает в осадок.

Это типичный пример реакции ионного обмена в растворе электролитов, с образованием осадка — реакции, хорошо описываемой теорией электролитической диссоциации.