ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 39 Вопрос 9 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

В какой из реакций сера выполняет роль восстановителя, а в какой — окислителя?
а) S + Al → Al₂S₃
б) S + HNO₃ → SO₂ + NO₂ + H₂O

Составьте уравнения реакций, используя метод электронного баланса.

а) S⁰ + Al⁰ → Al⁺³₂S⁻²₃

S⁰ + 2e⁻ → S⁻² | ×3 | ок-ль

Al⁰ − 3e⁻ → Al⁺³ | ×2 | вос-ль

3S⁰ + 2Al⁰ → 3S⁻² + 2Al⁺³

3S + 2Al = Al₂S₃

сера — окислитель

б) S⁰ + H⁺¹N⁺⁵O⁻²₃ → S⁺⁴O⁻²₂ + N⁺⁴O⁻²₂ + H₂⁺¹O⁻²

N⁺⁵ + e⁻ → N⁺⁴ | ×4 | ок-ль

S⁰ − 4e⁻ → S⁺⁴ | ×1 | вос-ль

4N⁺⁵ + S⁰ → 4N⁺⁴ + S⁺⁴

S + 4HNO₃ = SO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

сера — восстановитель

Нужно определить, кем является сера в каждой реакции. Для этого смотрим, как меняется степень окисления серы: если она уменьшается, сера принимает электроны и выступает окислителем; если увеличивается, сера отдаёт электроны и выступает восстановителем. Затем по изменениям степеней окисления составляют электронный баланс и получают коэффициенты.

а) S + Al → Al₂S₃

1. Степени окисления
S и Al — простые вещества, значит S⁰ и Al⁰.
В Al₂S₃ алюминий имеет +3, тогда сера должна быть −2, потому что 2·(+3) + 3·(−2) = 0. То есть: S⁰ + Al⁰ → Al⁺³₂S⁻²₃.

2. Что происходит с серой и алюминием
Сера: S⁰ → S⁻². Степень окисления уменьшилась на 2, значит сера принимает 2e⁻ и восстанавливается. Тот, кто принимает электроны, является окислителем, поэтому сера здесь окислитель.
Алюминий: Al⁰ → Al⁺³. Степень окисления увеличилась на 3, значит алюминий отдаёт 3e⁻ и окисляется. Тот, кто отдаёт электроны, является восстановителем.

3. Электронный баланс
Сера принимает: S⁰ + 2e⁻ → S⁻².
Алюминий отдаёт: Al⁰ − 3e⁻ → Al⁺³.

Нужно, чтобы число принятых и отданных электронов совпало. Для этого берём НОК(2, 3) = 6:

• умножаем превращение серы на 3: 3S⁰ + 6e⁻ → 3S⁻²;
• умножаем превращение алюминия на 2: 2Al⁰ − 6e⁻ → 2Al⁺³.

Складываем, электроны сокращаются: 3S⁰ + 2Al⁰ → 3S⁻² + 2Al⁺³.

4. Получаем молекулярное уравнение
Справа уже видно соотношение 2Al и 3S, это и есть формула Al₂S₃. Значит итог: 3S + 2Al = Al₂S₃.

Вывод о роли серы:
Сера принимает электроны, поэтому в реакции (а) сера — окислитель.

б) S + HNO₃ → SO₂ + NO₂ + H₂O

1. Степени окисления
Сера слева: S⁰.
В HNO₃: H⁺¹, O⁻², тогда N⁺⁵.
В SO₂ кислород O⁻², значит сера S⁺⁴ (потому что +4 + 2·(−2) = 0).
В NO₂ кислород O⁻², значит азот N⁺⁴ (потому что +4 + 2·(−2) = 0).
В воде: H⁺¹₂O⁻².

2. Что происходит с серой и азотом
Сера: S⁰ → S⁺⁴. Степень окисления увеличилась на 4, значит сера отдаёт 4e⁻ и окисляется. Тот, кто отдаёт электроны, является восстановителем, значит сера — восстановитель.
Азот: N⁺⁵ → N⁺⁴. Степень окисления уменьшилась на 1, значит азот принимает 1e⁻ и восстанавливается. Тот, кто принимает электроны, является окислителем, значит HNO₃ (его азот) — окислитель.

3. Электронный баланс
Азот принимает: N⁺⁵ + e⁻ → N⁺⁴.
Сера отдаёт: S⁰ − 4e⁻ → S⁺⁴.

Чтобы электроны сократились, нужно 4 электрона, значит превращение азота умножаем на 4:
4N⁺⁵ + 4e⁻ → 4N⁺⁴.
Теперь складываем с серой, электроны сокращаются: 4N⁺⁵ + S⁰ → 4N⁺⁴ + S⁺⁴.

4. Переходим к молекулярному уравнению
Из соотношения видно, что нужно 4 молекулы HNO₃ и 4 молекулы NO₂. Сера даёт SO₂. Остаётся уравнять H и O водой.
Если взять: S + 4HNO₃ = SO₂ + 4NO₂ + 2H₂O, то:

• H слева 4, справа в 2H₂O тоже 4;
• O слева 12, справа 2 (в SO₂) + 8 (в 4NO₂) + 2 (в 2H₂O) = 12. Всё сходится.

Вывод о роли серы
Сера отдаёт электроны, поэтому в реакции (б) сера — восстановитель.