Расставьте коэффициенты в уравнении окислительно-восстановительной реакции методом электронного баланса: K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + S + K2SO4 + H2O

Для того чтобы расставить коэффициенты в уравнении окислительно-восстановительной реакции методом электронного баланса, нужно выполнить несколько шагов. Рассмотрим уравнение реакции:

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

Шаг 1: Определение изменения степеней окисления

1. Калий хромат (K2Cr2O7):

   • Хром (Cr) в K2Cr2O7 имеет степень окисления +6, так как в ионе Cr2O7^2- каждый атом хрома вносит по +6.

2. Серководород (H2S):

   • Сера (S) в H2S имеет степень окисления -2.

3. Хром в Cr2(SO4)3:

   • Хром в Cr2(SO4)3 имеет степень окисления +3 (так как сульфатная группа SO4^2- не изменяет степень окисления серы).

4. Сера в элементарном состоянии (S):

   • Сера в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.

Шаг 2: Составление полуреакций

Теперь составим полуреакции для окисления и восстановления.

1. Полуреакция восстановления хрома:

Хром восстанавливается из степени окисления +6 (в K2Cr2O7) до степени окисления +3 (в Cr2(SO4)3).

Полуреакция восстановления будет выглядеть так:

2. Полуреакция окисления сероводорода:

Сера в сероводороде (H2S) окисляется с -2 до 0. Полуреакция окисления будет следующей:

Шаг 3: Балансировка количества электронов

Теперь нужно уравнять количество передаваемых электронов в обеих полуреакциях. В полуреакции восстановления хрома участвуют 6 электронов, а в полуреакции окисления сероводорода — 2 электрона. Для уравнивания умножим полуреакцию окисления на 3, чтобы количество электронов совпало.

Полуреакция окисления после умножения:

Шаг 4: Сложение полуреакций

Теперь, когда количество электронов в обеих полуреакциях одинаково (по 6 электронов), складываем их:

Электроны и ионы водорода сокращаются, и уравнение упрощается:

Шаг 5: Включение калийных и сульфатных ионов

Теперь добавим калий (K) и сульфатные ионы (SO4^2-), которые участвуют в реакции:

• Калий в реакции появляется в виде K2Cr2O7 и K2SO4. У нас 2 атома калия на 1 молекулу K2Cr2O7, поэтому коэффициент при K2SO4 равен 1.

• Сульфатные ионы поступают как из H2SO4, так и из K2SO4 и Cr2(SO4)3. Учитываем, что 1 молекула Cr2(SO4)3 требует 3 сульфатных иона, а каждый H2SO4 предоставляет один сульфатный ион.

Таким образом, уравнение в итоге будет выглядеть так:

Шаг 6: Окончательные коэффициенты

Теперь, когда все элементы сбалансированы, уравнение выглядит следующим образом:

Это уравнение отражает полное окислительно-восстановительное взаимодействие между реагентами, и коэффициенты расставлены правильно.