Номер 4, страница 33 - гдз по химии 7 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Масловская

Дано

химическое уравнение: $ZnS + O_2 \rightarrow ZnO + SO_2\uparrow$

Найти:

коэффициенты реакции и их сумму.

Решение

Раставьте коэффициенты и укажите их сумму в уравнении химической реакции

для расстановки коэффициентов в уравнении химической реакции воспользуемся методом электронного баланса.

1. определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:

в $ZnS$: цинк имеет степень окисления $+2$, сера имеет степень окисления $-2$.

в $O_2$: кислород как простое вещество имеет степень окисления $0$.

в $ZnO$: цинк имеет степень окисления $+2$, кислород имеет степень окисления $-2$.

в $SO_2$: сера имеет степень окисления $+4$ (так как кислород $-2$, а его 2 атома, то $-2 \times 2 = -4$, значит сера $+4$), кислород имеет степень окисления $-2$.

2. выпишем элементы, изменившие степень окисления, и составим электронный баланс:

сера ($S$) меняет степень окисления с $-2$ на $+4$. это процесс окисления (потеря электронов):

$S^{-2} - 6e^- \rightarrow S^{+4}$ (сера является восстановителем)

кислород ($O$) меняет степень окисления с $0$ на $-2$. так как в исходном веществе $O_2$ содержится два атома кислорода, а в продуктах он также входит в состав соединений ($ZnO$ и $SO_2$), то для баланса электронов рассматриваем молекулу $O_2$:

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ (кислород является окислителем)

3. найдем наименьшее общее кратное (нок) для числа отданных (6) и принятых (4) электронов. нок для 6 и 4 равно 12.

4. определим коэффициенты, на которые нужно умножить полуреакции, чтобы количество отданных и принятых электронов стало равным нок:

для серы: $12 / 6 = 2$. значит, перед соединениями с серой ($ZnS$ и $SO_2$) ставим коэффициент 2.

для кислорода: $12 / 4 = 3$. значит, перед молекулой кислорода ($O_2$) ставим коэффициент 3.

5. расставим полученные коэффициенты в уравнении реакции:

$2ZnS + 3O_2 \rightarrow ?ZnO + 2SO_2\uparrow$

теперь уравняем количество атомов цинка ($Zn$). с левой стороны 2 атома цинка (из $2ZnS$), значит с правой стороны также должно быть 2 атома цинка. поставим коэффициент 2 перед $ZnO$:

$2ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2\uparrow$

6. проверим баланс всех атомов в уравнении:

с левой стороны уравнения:

цинк ($Zn$): $2$ атома

сера ($S$): $2$ атома

кислород ($O$): $3 \times 2 = 6$ атомов

с правой стороны уравнения:

цинк ($Zn$): $2$ атома (в $2ZnO$)

сера ($S$): $2$ атома (в $2SO_2$)

кислород ($O$): $2$ атома (в $2ZnO$) + $2 \times 2 = 4$ атома (в $2SO_2$). всего $2 + 4 = 6$ атомов.

количество атомов каждого элемента с обеих сторон уравнения совпадает, значит, уравнение сбалансировано правильно.

7. вычислим сумму всех стехиометрических коэффициентов в уравнении:

коэффициенты равны: $2$ (для $ZnS$), $3$ (для $O_2$), $2$ (для $ZnO$), $2$ (для $SO_2$).

сумма коэффициентов $= 2 + 3 + 2 + 2 = 9$

Ответ: $9$