Odpowiedź :
a)
W reakcji siarka z -II przechodzi na +VI stopień utlenienia, a azot z +V stopnia utlenienia przechodzi na +II.
Azot jest więc utleniaczem (akceptuje elektrony) i ulega redukcji.
Siarka jest reduktorem (oddaje elektrony) i ulega utlenieniu.
Zapisujemy reakcje połówkowe, a następnie wymnażamy je tak, aby w obu reakcjach była taka sama liczba elektronów:
[tex]S^{2-} + 4H_2O --- > SO_4^{2-} + 8e^- 8H^+ | * 3\\NO_3^- + 3e^- + 4H^+ --- > NO + 2H_2O | * 8[/tex]
Sumujemy reakcje połówkowe:
[tex]3 S^{2-} + 12 H_2O + 8 NO_3^- + 24e^- + 32 H^+ --- > 3 SO_4^2- + 24e^- + 24 H^+ + 8 NO + 16H_2O[/tex]
... a następnie skracamy powtarzające się po obu stronach elektrony, jony wodorowe czy wodę:
[tex]3 S^{2-} + 8 NO_3^- +8 H^+ --- > 3 SO_4^2- + 8 NO + 4 H_2O[/tex]
Przepisujemy uzyskane współczynniki do równania wyjściowego i uzgadaniamy brakujące współczynniki:
[tex]3H_2S + 8 HNO_3 --- > 3H_2SO_4 + 8 NO + 4 H_2O[/tex]
b)
W reakcji chlor z jonu kwasu chloranowego(VII) [tex]ClO_4^-[/tex] przechodzi do jonu chlorkowego, czyli akceptuje elektrony i redukuje stan utlenienia z VII+ na -I. Chlor jest więc utleniaczem i ulega reakcji redukcji.
Natomiast siarka przechodzi ze stopnia utlenienia +IV na stopień utlenienia +VI, czyli oddaje elektrony. Siarka ulega więc utlenieniu, a sama jest reduktorem.
Zapisujemy reakcje połówkowe, a następnie wymnażamy je tak, aby w obu reakcjach była taka sama liczba elektronów:
[tex]ClO_4^- + 8e^- + 8H^+ --- > Cl^- + 4 H_2O \\SO_3^{2-} + H_2O -- > SO_4^{2-} + 2e^- + 2H^+ ||*4[/tex]
Sumujemy reakcje połówkowe:
[tex]ClO_4^- + 8e^- + 8H^+ + 4SO_3^{2-} + 4H_2O--- > Cl^- + 4 H_2O + 4SO_4^{2-} + 8e^- + 8H^+[/tex]
... a następnie skracamy powtarzające się po obu stronach elektrony, jony wodorowe czy wodę:
[tex]ClO_4^- + 4SO_3^{2-} --- > Cl^- +4SO_4^{2-}[/tex]
Przepisujemy uzyskane współczynniki do równania wyjściowego i uzgadaniamy brakujące współczynniki:
[tex]HClO_4 +4 H_2SO_3 --- > HCl + 4H_2SO_4[/tex]
c)
W reakcji jod z -I przechodzi na +V stopień utlenienia, a azot z +V stopnia utlenienia przechodzi na +IV.
Azot jest więc utleniaczem (akceptuje elektrony) i ulega redukcji.
Jod jest reduktorem (oddaje elektrony) i ulega utlenieniu.
Zapisujemy reakcje połówkowe, a następnie wymnażamy je tak, aby w obu reakcjach była taka sama liczba elektronów:
[tex]NO_3^- + e^- + 2H^+ --- > NO_2 + H_2O |*6\\I^- + 3H_2O -- > IO_3^- + 6e^- + 6H^+ |*1[/tex]
Sumujemy reakcje połówkowe:
[tex]6NO_3^- + 6e^- + 12H^+ + I^- + 3H_2O --- > 6NO_2 + 6H_2O + IO_3^- + 6e^- + 6H^+[/tex]
... a następnie skracamy powtarzające się po obu stronach elektrony, jony wodorowe czy wodę:
[tex]6NO_3^- + 6H^+ + I^- --- > 6NO_2 + IO_3^- + 3H_2O[/tex]
Przepisujemy uzyskane współczynniki do równania wyjściowego i uzgadaniamy brakujące współczynniki:
[tex]6HNO_3 + HI --- > 6NO_2 + HIO_3 + 3H_2O[/tex]
d)
W reakcji cyna z +II przechodzi na +IV stopień utlenienia, a żelazo z +III stopnia utlenienia przechodzi na +II.
Żelazo jest więc utleniaczem (akceptuje elektrony) i ulega redukcji.
Cyna jest reduktorem (oddaje elektrony) i ulega utlenieniu.
Zapisujemy reakcje połówkowe, a następnie wymnażamy je tak, aby w obu reakcjach była taka sama liczba elektronów:
[tex]Fe^{3+} + 1e^- -- > Fe^{2+} |*2\\Sn^{2+} -- > Sn^{4+} + 2e^- |*1[/tex]
Sumujemy reakcje połówkowe:
[tex]2Fe^{3+} + 2e^- + Sn^{2+} -- > 2 Fe^{2+} + Sn^{4+} + 2e^-[/tex]
Przepisujemy uzyskane współczynniki do równania wyjściowego:
[tex]2FeCl_3 + SnCl_2 -- > 2FeCl_2 + SnCl_4[/tex]
Reakcje redox
Reakcje utlenienia i redukcji (zwane też redox) to reakcje w wyniku których pomiędzy związkami następuje transfer elektronów, co skutkuje zmianą stopnia utlenienia poszczególnych atomów w związkach.
Na reakcję utlenienia i redukcji składają się 2 tzw. reakcje połówkowe:
- reakcja utlenienia, czyli proces w którym reduktor oddaje elektrony i zwiększa swój stopień utlenienia;
- reakcja redukcji, czyli proces w którym utleniacz przyjmuje elektrony i obniża swój stopień utlenienia.
