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

(0-1)

Równanie procesu redukcji:
MnO⁻₄ + 8H⁺ + 5e^–→ Mn²⁺ + 4H₂O │· 2

Równanie procesu utleniania:
S²⁻→ S + 2e^– │· 5

(0-1)

2MnO⁻₄ + 5S²⁻ + 16H⁺ →2Mn²⁺ + 5S + 8H₂O

Wskazówki

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.

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

Z zapisu tego odczytujemy współczynniki stechiometryczne potrzebne do uzupełnienia schematu.