Какова степень окисления углерода в оксиде углерода (IV) и изменяется ли она при взаимодействии углекислого газа с водой с образованием угольной кислоты?

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в следующих схемах:

1. NH3 + SO2 → N2 + S + H2О
2. H2S + H2О2 → H2SО4 + H2О

Химия 11 класс Окислительно-восстановительные реакции и степень окисления степень окисления углерода оксид углерода (IV) углекислый газ угольная кислота коэффициенты методом электронного баланса реакции химии 11 класса Новый

Степень окисления углерода в оксиде углерода (IV)

Оксид углерода (IV) имеет формулу CO2. Чтобы определить степень окисления углерода в этом соединении, мы можем воспользоваться следующим правилом:

• Степень окисления кислорода обычно равна -2.

В CO2 у нас два атома кислорода, поэтому общее число, которое они вносят, равно:

• 2 * (-2) = -4.

Общая степень окисления молекулы CO2 равна нулю, так как это нейтральное соединение. Следовательно, степень окисления углерода будет равна:

• С + (-4) = 0.
• С = +4.

Таким образом, степень окисления углерода в оксиде углерода (IV) равна +4.

Изменение степени окисления при взаимодействии углекислого газа с водой

При взаимодействии углекислого газа (CO2) с водой (H2O) образуется угольная кислота (H2CO3). В этом процессе степень окисления углерода остается неизменной:

• В CO2 степень окисления углерода равна +4.
• В угольной кислоте (H2CO3) углерод также имеет степень окисления +4.

Таким образом, степень окисления углерода не изменяется при этом взаимодействии.

Расстановка коэффициентов методом электронного баланса

Теперь рассмотрим реакции, которые вы привели. Начнем с первой реакции:

1. NH3 + SO2 → N2 + S + H2O

1. Определяем степени окисления:
• N в NH3: -3
• N в N2: 0
• S в SO2: +4
• S в S: 0
2. Записываем изменения:
• N: -3 → 0 (окисление, потеря 3 электронов)
• S: +4 → 0 (восстановление, получение 4 электронов)
3. Уравниваем электроны. Поскольку для восстановления одного атома серы требуется 4 электрона, а для окисления двух атомов азота - 6 электронов, умножаем уравнение с NH3 на 2:

Получаем уравнение:

2 NH3 + SO2 → N2 + S + 2 H2O

2. H2S + H2O2 → H2SO4 + H2O

1. Определяем степени окисления:
• S в H2S: -2
• S в H2SO4: +6
• O в H2O2: -1 (пероксид) и в H2O: -2
2. Записываем изменения:
• S: -2 → +6 (окисление, потеря 8 электронов)
• O: -1 → -2 (восстановление, получение 1 электрона на 2 атома кислорода)
3. Уравниваем электроны. Для 8 электронов, потерянных серой, необходимо 4 атома кислорода, поэтому умножаем H2O2 на 4:

Получаем уравнение:

H2S + 4 H2O2 → H2SO4 + 4 H2O

Таким образом, мы расставили коэффициенты в обеих реакциях с использованием метода электронного баланса.