Na2so3 so2 h2o ионное уравнение

Гидролиз сульфита натрия

Na₂SO₃ — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.

Первая стадия (ступень) гидролиза

Полное ионное уравнение
2Na + + SO₃ 2- + HOH ⇄ Na + + HSO₃ — + Na + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
SO₃ 2- + HOH ⇄ HSO₃ — + OH —

Вторая стадия (ступень) гидролиза

Полное ионное уравнение
Na + + HSO₃ — + HOH ⇄ H₂SO₃ + Na + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HSO₃ — + HOH ⇄ H₂SO₃ + OH —

Среда и pH раствора сульфита натрия

В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).

Оксиды серы. Примеры заданий ОГЭ с объяснениями.

Задание 1:

Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для второго превращения составьте сокращенное ионное уравнение реакции.

Решение:

Веществом X должно быть соединение, содержащее ион сульфит (SO₃ 2- ), которое при реакции с кислотой в результате реакции обмена образует сернистую кислоту.

А ты наверняка знаешь, что H₂SO₃ — слабая кислота, неустойчивая, разлагается на сернистый газ и воду.

Значит, первая реакция должна проходить между гидроксидом натрия и сернистым газом:

Вторая реакция — сульфит натрия плюс соляная кислота:

Это реакция обмена,в результате которой должны образоваться хлорид натрия и сернистая кислота, но, как я указала выше, вместо нее выделяется SO₂ и вода.

Теперь, когда мы получили сернистый газ, нужно получить серный ангидрид; а это каталитическое окисление:

Однако, это не конец задания (нужно всегда читать задания до конца!); для второй реакции необходимо составить сокращенное ионное уравнение:

Задание 2:

Установите соответствие между исходными веществами и продуктом(-ами) реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Решение:

Итак, первая реакция — взаимодействие сернистого газа с водой, я на предыдущем уроке объясняла свойства сернистого газа, поэтому, очевидно, что эта реакция получения сернистой кислоты; ответ А — 5.

Вторая реакция — серный ангидрид плюс вода — реакция получения серной кислоты; ответ Б — 4.

В третьей реакции оксид серы (IV) реагирует с щелочью,гидроксидом кальция — это реакция обмена, без изменения степени окисления.

Исходя из чего, сернистый газ в этом случае даст соль сернистой кислоты и воду; ответ В — 2.

Задание 3:

Через 80 грамм раствора с массовой долей гидроксида натрия 4% пропустили сернистый газ. При этом образовался сульфит натрия. Вычислите объем (н.у.) вступившего в реакцию газа.

Решение:

Составляем план решения:

1) Пишем химическую реакцию:

2) Производим действия на основе указанного вещества:

— нам дано 80 грамм раствора гидроксида натрия, однако, его массовая доля равна 4%; чтобы узнать, чему равна масса чистого гидроксида натрия необходимо следовать формуле:

m (вещества) = m (раствора) * ω / 100

m (вещества) = 80 * 4 / 100, или 80 * 0,04 = 3,2 грамм.

Теперь мы узнали массу чистого гидроксида натрия, через эту массу мы можем найти количество вещества NaOH:

n (вещества) = m / M

n (вещества) = 3,2 / 40 = 0,08 моль.

3) Теперь находим моль сернистого газа через моль гидроксида натрия:

n (SO₂) = 0,5 (NaOH) = 0,04 моль (по реакции видно, что гидроксида натрия взято в два раза больше, чем сернистого газа, отсюда и 0,5 моль).

4) Последнее действие — нахождение объема SO₂

Задание 4:

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

В данной реакции изменяют свои степени окисления два элемента — сера и хлор.

Составим уравнения электронного баланса:

Перед серой мы должны поставить коэффициент 4, перед хлором — 1 (мы же сокращаем 2 и 8).

Не забываем указать, кто окислитель и восстановитель:

Хлор в степени окисления +7 — окислитель,

Сера в степени окисления + 4 — восстановитель.

Метод электронного баланса и ионно-электронный метод (метод полуреакций)

Спецификой многих ОВР является то, что при составлении их уравнений подбор коэффициентов вызывает затруднение.

Для облегчения подбора коэффициентов чаще всего используют метод электронного баланса и ионно-электронный метод (метод полуреакций). Рассмотрим применение каждого из этих методов на примерах.

Метод электронного баланса

В его основе метода электронного баланса лежит следующее правило: общее число электронов, отдаваемое атомами-восстановителями, должно совпадать с общим числом электронов, которые принимают атомы-окислители .

В качестве примера составления ОВР рассмотрим процесс взаимодействия сульфита натрия с перманганатом калия в кислой среде.

1) Составить схему реакции:

Записать исходные вещества и продукты реакции, учитывая, что в кислой среде MnO₄ — восстанавливается до Mn 2+ (см. схему):

Найдем степень окисления элементов:

Из приведенной схемы понятно, что в процессе реакции происходит увеличение степени окисления серы с +4 до +6. S +4 отдает 2 электрона и является восстановителем. Степень окисления марганца уменьшилась от +7 до +2, т.е. Mn +7 принимает 5 электронов и является окислителем.

3) Составить электронные уравнения и найти коэффициенты при окислителе и восстановителе.

S +4 – 2e — = S +6 | 5 восстановитель, процесс окисления

Mn +7 +5e — = Mn +2 | 2 окислитель, процесс восстановления

Чтобы число электронов, отданных восстановителем, было равно числу электронов, принятых восстановителем, необходимо:

• Число электронов, отданных восстановителем, поставить коэффициентом перед окислителем.
• Число электронов, принятых окислителем, поставить коэффициентом перед восстановителем.

Таким образом, 5 электронов, принимаемых окислителем Mn +7 , ставим коэффициентом перед восстановителем, а 2 электрона, отдаваемых восстановителем S +4 коэффициентом перед окислителем:

4) Уравнять количества атомов элементов, не изменяющих степень окисления

Соблюдаем последовательность: число атомов металлов, кислотных остатков, количество молекул среды (кислоты или щелочи). В последнюю очередь подсчитывают количество молекул образовавшейся воды.

Итак, в нашем случае число атомов металлов в правой и левой частях совпадают.

По числу кислотных остатков в правой части уравнения найдем коэффициент для кислоты.

В результате реакции образуется 8 кислотных остатков SO₄ 2- , из которых 5 – за счет превращения 5SO₃ 2- → 5SO₄ 2- , а 3 – за счет молекул серной кислоты 8SO₄ 2- — 5SO₄ 2- = 3SO₄ 2- .

Таким образом, серной кислоты надо взять 3 молекулы:

Аналогично, находим коэффициент для воды по числу ионов водорода, во взятом количестве кислоты

6H + + 3O -2 = 3H₂O

Окончательный вид уравнения следующий:

Признаком того, что коэффициенты расставлены правильно является равное количество атомов каждого из элементов в обеих частях уравнения.

Ионно-электронный метод (метод полуреакций)

Реакции окисления-восстановления, также как и реакции обмена, в растворах электролитов происходят с участием ионов. Именно поэтому ионно-молекулярные уравнения ОВР более наглядно отражают сущность реакций окисления-восстановления.

При написании ионно-молекулярных уравнений, сильные электролиты записывают в виде ионов, а слабые электролиты, осадки и газы записывают в виде молекул (в недиссоциированном виде).

При написании полуреакций в ионной схеме указывают частицы, подвергающиеся изменению их степеней окисления, а также характеризующие среду, частицы:

H + — кислая среда, OH — — щелочная среда и H₂O – нейтральная среда.

Пример 1.

Рассмотрим пример составления уравнения реакции между сульфитом натрия и перманганатом калия в кислой среде.

1) Составить схему реакции:

Записать исходные вещества и продукты реакции:

2) Записать уравнение в ионном виде

В уравнении сократим те ионы, которые не принимают участие в процессе окисления-восстановления:

SO₃ 2- + MnO₄ — + 2H + = Mn 2+ + SO₄ 2- + H₂O

3) Определить окислитель и восстановитель и составить полуреакции процессов восстановления и окисления.

В приведенной реакции окислитель — MnO₄ — принимает 5 электронов восстанавливаясь в кислой среде до Mn 2+ . При этом освобождается кислород, входящий в состав MnO₄ — , который, соединяясь с H + образует воду:

MnO₄ — + 8H + + 5e — = Mn 2+ + 4H₂O

Восстановитель SO₃ 2- — окисляется до SO₄ 2- , отдав 2 электрона. Как видно образовавшийся ион SO₄ 2- содержит больше кислорода, чем исходный SO₃ 2- . Недостаток кислорода восполняется за счет молекул воды и в результате этого происходит выделение 2H + :

SO₃ 2- + H₂O — 2e — = SO₄ 2- + 2H +

4) Найти коэффициенты для окислителя и восстановителя

Необходимо учесть, что окислитель присоединяет столько электронов, сколько отдает восстановитель в процессе окисления-восстановления:

MnO₄ — + 8H + + 5e — = Mn 2+ + 4H₂O |2 окислитель, процесс восстановления

SO₃ 2- + H₂O — 2e — = SO₄ 2- + 2H + |5 восстановитель, процесс окисления

5) Просуммировать обе полуреакции

Предварительно умножая на найденные коэффициенты, получаем:

2MnO₄ — + 16H + + 5SO₃ 2- + 5H₂O = 2Mn 2+ + 8H₂O + 5SO₄ 2- + 10H +

Сократив подобные члены, находим ионное уравнение:

2MnO₄ — + 5SO₃ 2- + 6H + = 2Mn 2+ + 5SO₄ 2- + 3H₂O

6) Записать молекулярное уравнение

Молекулярное уравнение имеет следующий вид:

Пример 2.

Далее рассмотрим пример составления уравнения реакции между сульфитом натрия и перманганатом калия в нейтральной среде.

В ионном виде уравнение принимает вид:

Также, как и предыдущем примере, окислителем является MnO₄ — , а восстановителем SO₃ 2- .

В нейтральной и слабощелочной среде MnO₄ — принимает 3 электрона и восстанавливается до MnО₂. SO₃ 2- — окисляется до SO₄ 2- , отдав 2 электрона.

Полуреакции имеют следующий вид:

MnO₄ — + 2H₂O + 3e — = MnО₂ + 4OH — |2 окислитель, процесс восстановления

SO₃ 2- + 2OH — — 2e — = SO₄ 2- + H₂O |3 восстановитель, процесс окисления

Запишем ионное и молекулярное уравнения, учитывая коэффициенты при окислителе и восстановителе:

Пример 3.

Составление уравнения реакции между сульфитом натрия и перманганатом калия в щелочной среде.

В ионном виде уравнение принимает вид:

В щелочной среде окислитель MnO₄ — принимает 1 электрон и восстанавливается до MnО₄ 2- . Восстановитель SO₃ 2- — окисляется до SO₄ 2- , отдав 2 электрона.

Полуреакции имеют следующий вид:

MnO₄ — + e — = MnО₂ |2 окислитель, процесс восстановления

SO₃ 2- + 2OH — — 2e — = SO₄ 2- + H₂O |1 восстановитель, процесс окисления

Запишем ионное и молекулярное уравнения, учитывая коэффициенты при окислителе и восстановителе:

Необходимо отметить, что не всегда при наличии окислителя и восстановителя, возможно самопроизвольное протекание ОВР. Поэтому для количественной характеристики силы окислителя и восстановителя и для определения направления реакции пользуются значениями окислительно-восстановительных потенциалов.

Еще больше примеров составления окислительно-восстановительных реакций приведены в разделе Задачи к разделу Окислительно-восстановительные реакции. Также в разделе тест Окислительно-восстановительные реакции