Составить овр методом электронного баланса; определить окислитель, восстановитель. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2O

Для того чтобы составить окислительно-восстановительный (ОВР) процесс методом электронного баланса, давайте последовательно проанализируем реакцию:

Исходная реакция:

$\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2$

Это реакция цинка с серной кислотой, в результате которой образуется сульфат цинка (ZnSO₄) и водород (H₂).

1. Разделение на полуреакции:

Рассмотрим, какие элементы подвергаются изменениям в степени окисления в ходе реакции.

Окисление цинка:

В металлическом цинке (Zn) степень окисления равна 0. В сульфате цинка (ZnSO₄) степень окисления цинка равна +2. Таким образом, цинк окисляется, отдавая электроны.

Полуреакция окисления:

Цинк теряет два электрона.

Восстановление водорода:

В серной кислоте водород существует в виде ионов $\text{H}^+$ (степень окисления +1). В водороде (H₂) степень окисления водорода 0. То есть водород восстанавливается, принимая электроны.

Полуреакция восстановления:

Водород ионы $\text{H}^+$ принимают два электрона и образуют молекулы водорода $\text{H}_2$.

2. Балансировка по электронам:

Мы видим, что в полуреакции окисления цинка теряются 2 электрона, а в полуреакции восстановления водорода принимаются 2 электрона. Количество электронов в обеих полуреакциях одинаково, поэтому уравнение уже сбалансировано по электронам.

3. Составление общего уравнения:

Теперь мы можем сложить обе полуреакции и добавить все остальные компоненты, чтобы получить полное уравнение реакции.

Окисление цинка:

Восстановление водорода:

Общее уравнение:

Теперь нужно учесть, что $\text{Zn}^{2+}$ в растворе будет существовать в виде сульфата цинка, то есть добавляем $\text{SO}_4^{2-}$ и получаем сульфат цинка (ZnSO₄). В кислой среде также присутствуют ионы $\text{H}^+$, которые образуют воду (H₂O) при взаимодействии с кислородом.

Полное уравнение реакции:

4. Определение окислителя и восстановителя:

• Окислитель – это вещество, которое забирает электроны, то есть оно восстанавливается. В этой реакции окислителем является ион водорода $\text{H}^+$, который принимает электроны и восстанавливается до молекулы водорода $\text{H}_2$.

• Восстановитель – это вещество, которое отдает электроны, то есть оно окисляется. В данной реакции восстановителем является цинк (Zn), который теряет два электрона и окисляется до ионов $\text{Zn}^{2+}$.

Итог:

ОВР-реакция между цинком и серной кислотой протекает с окислением цинка (Zn) до ионов $\text{Zn}^{2+}$ и восстановлением водородных ионов $\text{H}^+$ до молекул водорода (H₂).