Chemia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 78.
Kategoria:
Bilans elektronowy
Typ:
Napisz równanie reakcji
Poniżej podano schematy dwóch reakcji utleniania i redukcji.
I MnO−4 + S2− + H+ → Mn2+ S + H2O
II I− + SO2−4 + H+ → I2 + H2S + H2O
a) | Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem liczby oddanych lub pobranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesu redukcji i procesu utleniania zachodzących podczas przemiany przedstawionej schematem I. |
b) | Dobierz i uzupełnij współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie. |
MnO−4 + S2− + H+ → Mn2+ S + H2O
Rozwiązanie
a)
(0-1)
Równanie procesu redukcji:
MnO−4 + 8H+ + 5e–→ Mn2+ + 4H2O │· 2
Równanie procesu utleniania:
S2−→ S + 2e– │· 5
b)
(0-1)
2MnO−4 + 5S2− + 16H+ →2Mn2+ + 5S + 8H2O
Wskazówki
a)
Rozwiązując to zadanie, wykorzystamy nasze spostrzeżenia, których dokonaliśmy w czasie
analizy zadania poprzedniego. Zauważyliśmy wtedy, że w reakcji zilustrowanej schematem I
zmianom ulega stopień utlenienia tylko manganu i siarki: w jonie MnO–4 mangan przyjmuje
stopień utlenienia równy VII, a w jonie Mn2+ – stopień utlenienia równy II, natomiast siarka
przechodzi z –II stopnia utlenienia w jonie S2− na stopień utlenienia równy 0 w siarce
elementarnej (S). Dzięki temu możemy zapisać równania obu procesów, uwzględniając
postać chemiczną, w jakiej występują mangan i siarka przed reakcją i po reakcji oraz fakt,
że reakcja ta przebiega w środowisku kwasowym.
Redukcja:
MnO−4 + 8H+ + 5e–→ Mn2+ + 4H2O │· 2
Utlenianie:
S2−→ S + 2e– │· 5
W ten sposób uzyskujemy odpowiedź do części a) zadania.
b)
Następnie – po dokonaniu bilansu liczby elektronów oddanych i pobranych, czyli
po pomnożeniu równania redukcji przez 2, a równania utleniania przez 5 – sumujemy
stronami oba te równania i uzyskujemy następujący zapis:
2MnO−4 + 5S2− +16H+ → 2Mn2+ + 5S + 8H2O
2MnO−4 + 5S2− +16H+ → 2Mn2+ + 5S + 8H2O
Z zapisu tego odczytujemy współczynniki stechiometryczne potrzebne do uzupełnienia schematu.