Сульфиды: решение задач методом электронного баланса
Подробно решение уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом электронного баланса разобраны на странице «Метод электронного баланса».
Ниже приведены примеры уравнений окислительно-восстановительных реакций сульфидов:
- сульфид цинка ZnS
- сульфид свинца PbS
- сульфид молибдена MoS2
- сульфид меди Cu2S
- сульфид натрия Na2S
- сульфид алюминия Al2S3
- сульфид железа (II) FeS
Если в окислительно-восстановительной реакции принимают участие простые вещества, молекулы которых состоят из двух или более атомов элементов, то в электронном балансе кол-во отданных и полученных электронов определяют с учётом кол-ва атомов в молекуле: H2 0 -2e — → 2H +1 .
Уравнения окислительно-восстановительных реакций сульфидов
1. Уравнение реакции окисления сульфида цинка с образованием сульфата цинка:
2. Уравнение реакции гидросульфида кальция с азотной кислотой:
3. Уравнение реакции сульфида свинца с пероксидом водорода с сульфатом свинца и воды:
4. Уравнение реакции окисления сульфида молибдена с образованием оксида молибдена и сернистого ангидрида:
5. Уравнение реакции сульфида меди с карбонатом кальция в кислородной среде с образованием оксида меди, сульфата кальция и углекислого газа:
6. Уравнение реакции окисления сульфида меди:
7. Уравнение реакции сульфида натрия с концентрированной серной кислотой:
В первую очередь уравниваются коэффициенты у серы, оксида серы и гидросульфата натрия и только потом ставится коэффициент в левой части уравнения перед серной кислотой.
8. Уравнение реакции сульфида натрия с хлоридом железа (III):
Порядок расстановки коэффициентов: FeCl3, FeS, S, Na2S, NaCl.
9. Уравнение реакции сульфида натрия с концентрированным пероксидом водорода:
10. Уравнение реакции сульфида натрия с концентрированной азотной кислотой:
11. Уравнение реакции сульфида алюминия с концентрированной азотной кислотой:
12. Уравнение реакции окисления сульфида алюминия:
13. Уравнение реакции сульфида железа (II) с концентрированными серной и азотной кислотами:
14. Уравнение реакции дисульфида железа с концентрированной серной кислотой:
Откуда взялся коэффициент 15?: 4S +4 +11S +4 = 15S +4 (15SO2).
15. Уравнение реакции дисульфида железа с концентрированной азотной кислотой:
16. Уравнение реакции окисления дисульфида железа:
17. Уравнение реакции окисления сульфида железа:
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
Сульфиды с разными окислителями
статья по химии (11 класс)
S -2 c разными окислителями
В щелочной среде хлор окисляет сульфиды до сульфатов:
В кислой и нейтральной среде возможно образование сульфитов:
Восстановители:S -2. Cl — , Br — , I — . переходят в Э 0
P -3, As -3 переходят в Э +5
N +3 , P +3 , S +4 и т.п. переходят в высшую степень окисления (в кислоту или соль)
В результате окисления сероводорода перманганатом калия в кислой среде, создаваемой серной кислотой происходит образование средних солей сульфатов марганца (II) и калия, воды и выделение серы в чистом виде. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
8KMnO4 + 5H2S + 7H2SO4 = 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O (может быть и так)
5 K2S + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 = 5 S + 2 MnSO4 + 6 K2SO4 + 8 H2O,
В нейтральной среде
3 K2S + 2 KMnO4 + 4 H2O = 2 MnO2↓ + 3 S↓ + 8 KOH,
При обычных условиях правильно будет указывать именно молекулярную серу и щелочь отдельно, а не продукты их взаимодействия.
Щелочная среда
K2S + 2 KMnO4 –(KOH)= 2 K2MnO4 + S↓
HNO3
Сера в степени окисления -2 окисляется без нагревания до простого вещества, при нагревании до серной кислоты.
Концентрированная азотная кислота окисляет газообразный сероводород (так же как и сульфиды) до сульфат ионов при нагревании
CuS + 10HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + 8NO2 + 4H2O может образоваться CuSO4
Разбавленная азотная кислота окисляет газообразный сероводород (так же как и сульфиды) до серы
3H2S + 2HNO3→ 2NO +4H2O + 3S
K2CrO4 и K2Cr2O7
Восстановители:S -2. Cl — , Br — , I — . переходят в Э 0
P -3, As -3 переходят в Э +5
N +3 , P +3 , S +4 и т.п. переходят в высшую степень окисления (в кислоту или соль
2K2CrO4 + 3K2S + 8H2O = 3S + 10KOH + 2Cr(OH)3
Азотная кислота: получение и химические свойства
Строение молекулы и физические свойства
Азотная кислота HNO3 – это сильная одноосновная кислота-гидроксид. При обычных условиях бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C ( при нормальном атмосферном давлении). Азотная кислота смешивается с водой во всех соотношениях. На свету частично разлагается.
Валентность азота в азотной кислоте равна IV, так как валентность V у азота отсутствует. При этом степень окисления атома азота равна +5. Так происходит потому, что атом азота образует 3 обменные связи и одну донорно-акцепторную, является донором электронной пары.
Поэтому строение молекулы азотной кислоты можно описать резонансными структурами:
Обозначим дополнительные связи между азотом и кислородом пунктиром. Этот пунктир по сути обозначает делокализованные электроны. Получается формула:
Способы получения
В лаборатории азотную кислоту можно получить разными способами:
1. Азотная кислота образуется при действии концентрированной серной кислоты на твердые нитраты металлов. При этом менее летучая серная кислота вытесняет более летучую азотную.
Например , концентрированная серная кислота вытесняет азотную из кристаллического нитрата калия:
2. В промышленности азотную кислоту получают из аммиака . Процесс осуществляется постадийно.
1 стадия. Каталитическое окисление аммиака.
2 стадия. Окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV) кислородом воздуха.
3 стадия. Поглощение оксида азота (IV) водой в присутствии избытка кислорода.
Химические свойства
Азотная кислота – это сильная кислота . За счет азота со степенью окисления +5 азотная кислота проявляет сильные окислительные свойства .
1. Азотная кислота практически полностью диссоциирует в водном растворе.
2. Азотная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.
Например , азотная кислота взаимодействует с оксидом меди (II):
Еще пример : азотная кислота реагирует с гидроксидом натрия:
3. Азотная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов, сульфитов).
Например , азотная кислота взаимодействует с карбонатом натрия:
4. Азотная кислота частично разлагается при кипении или под действием света:
5. Азотная кислота активно взаимодействует с металлами. При этом никогда не выделяется водород! При взаимодействии азотной кислоты с металлами окислителем всегда выступает азот +5. Азот в степени окисления +5 может восстанавливаться до степеней окисления -3, 0, +1, +2 или +4 в зависимости от концентрации кислоты и активности металла.
металл + HNO3 → нитрат металла + вода + газ (или соль аммония)
С алюминием, хромом и железом на холоду концентрированная HNO3 не реагирует – кислота «пассивирует» металлы, т.к. на их поверхности образуется пленка оксидов, непроницаемая для концентрированной азотной кислоты. При нагревании реакция идет. При этом азот восстанавливается до степени окисления +4:
Золото и платина не реагируют с азотной кислотой, но растворяются в «царской водке» – смеси концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1 : 3 (по объему):
HNO3 + 3HCl + Au → AuCl3 + NO + 2H2O
Концентрированная азотная кислота взаимодействует с неактивными металлами и металлами средней активности (в ряду электрохимической активности после алюминия). При этом образуется оксид азота (IV), азот восстанавливается минимально:
С активными металлами (щелочными и щелочноземельными) концентрированная азотная кислота реагирует с образованием оксида азота (I):
Разбавленная азотная кислота взаимодействует с неактивными металлами и металлами средней активности (в ряду электрохимической активности после алюминия). При этом образуется оксид азота (II).
С активными металлами (щелочными и щелочноземельными), а также оловом и железом разбавленная азотная кислота реагирует с образованием молекулярного азота:
При взаимодействии кальция и магния с азотной кислотой любой концентрации (кроме очень разбавленной) образуется оксид азота (I):
Очень разбавленная азотная кислота реагирует с металлами с образованием нитрата аммония:
Таблица . Взаимодействие азотной кислоты с металлами.
Азотная кислота | ||||
Концентрированная | Разбавленная | |||
с Fe, Al, Cr | с неактивными металлами и металлами средней активности (после Al) | с щелочными и щелочноземельными металлами | с неактивными металлами и металлами средней активности (после Al) | с металлами до Al в ряду активности, Sn, Fe |
пассивация при низкой Т | образуется NO2 | образуется N2O | образуется NO | образуется N2 |
6. Азотная кислота окисляет и неметаллы (кроме кислорода, водорода, хлора, фтора и некоторых других). При взаимодействии с неметаллами HNO3 обычно восстанавливается до NO или NO2, неметаллы окисляются до соответствующих кислот, либо оксидов (если кислота неустойчива).
Например , азотная кислота окисляет серу, фосфор, углерод, йод:
Безводная азотная кислота – сильный окислитель. Поэтому она легко взаимодействует с красным и белым фосфором . Реакция с белым фосфором протекает очень бурно. Иногда она сопровождается взрывом.
Видеоопыт взаимодействия фосфора с безводной азотной кислотой можно посмотреть здесь.
Видеоопыт взаимодействия угля с безводной азотной кислотой можно посмотреть здесь.
7. Концентрированная а зотная кислота окисляет сложные вещества (в которых есть элементы в отрицательной, либо промежуточной степени окисления): сульфиды металлов, сероводород, фосфиды, йодиды, соединения железа (II) и др. При этом азот восстанавливается до NO2, неметаллы окисляются до соответствующих кислот (или оксидов), а металлы окисляются до устойчивых степеней окисления.
Например , азотная кислота окисляет оксид серы (IV):
Еще пример : азотная кислота окисляет иодоводород:
Сера в степени окисления -2 окисляется без нагревания до простого вещества, при нагревании до серной кислоты.
Например , сероводород окисляется азотной кислотой без нагревания до молекулярной серы:
При нагревании до серной кислоты:
Соединения железа (II) азотная кислота окисляет до соединений железа (III):
8. Азотная кислота окрашивает белки в оранжево-желтый цвет («ксантопротеиновая реакция«).
Ксантопротеиновую реакцию проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты. К раствору белка прибавляем концентрированную азотную кислоту. Белок свертывается. При нагревании белок желтеет. При добавлении избытка аммиака окраска переходит в оранжевую.
Видеоопыт обнаружения белков с помощью азотной кислоты можно посмотреть здесь.
http://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2019/04/10/sulfidy-s-raznymi-okislitelyami
http://chemege.ru/azotnaya-kislota/