На основании строения атома укажите, какую роль окислителя или восстановителя в овр проявляют выделенные элементы в соединениях. расставьте коэффициенты методом электронного баланса в схемах приведенных уравнений реакций. соединения: mno2, feso4 схема: ph3 + kmno4 + h2so4 = h3po4 + mnso4 +..

Question

На основании строения атома укажите, какую роль окислителя или восстановителя в овр проявляют выделенные элементы в соединениях. расставьте коэффициенты методом электронного баланса в схемах приведенных уравнений реакций. соединения: mno2, feso4 схема: ph3 + kmno4 + h2so4 = h3po4 + mnso4 +..

modern_tablet 10.02.2026 08:50

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Для определения роли элемента в окислительно-восстановительной реакции (ОВР) необходимо рассмотреть его текущую степень окисления в контексте строения атома и его возможных валентных состояний. Анализ роли элементов в соединениях 1. Оксид марганца (IV) — $M n O_{2} cap M n cap O sub 2$

Степень окисления: Марганец ( Mncap M n) находится в степени окисления +4. Строение атома: Электронная конфигурация марганца — [Ar]3d54s2open bracket cap A r close bracket 3 d to the fifth power 4 s squared. Максимальная степень окисления марганца равна +7 (потеря всех валентных электронов), минимальная — 0 (металл) или +2 (в устойчивых солях). Роль: Поскольку степень окисления +4 является промежуточной, MnO2cap M n cap O sub 2 может проявлять двойственную роль:
- Окислитель: принимает электроны, понижая степень окисления до +2 (типично для кислой среды).
- Восстановитель: отдает электроны, повышая степень окисления до +6 или +7 (в присутствии сильных окислителей в щелочной среде).

2. Сульфат железа (II) — $F e S O_{4} cap F e cap S cap O sub 4$

Степень окисления: Железо ( $F e cap F e$ ) находится в степени окисления +2. Строение атома: Электронная конфигурация железа — $[A r] 3 d^{6} 4 s^{2} open bracket cap A r close bracket 3 d to the sixth power 4 s squared$ . Для железа наиболее устойчивой и высокой степенью окисления является +3 (конфигурация $3 d^{5} 3 d to the fifth power$ , обладающая повышенной стабильностью). Роль: Железо в степени окисления +2 чаще всего выступает в роли восстановителя, так как стремится отдать один электрон и перейти в более стабильное состояние $F e^{+3} cap F e cubed$ . Однако в реакциях с очень сильными восстановителями потенциально может восстановиться до металлического железа ( $F e^{0} cap F e to the 0 power$ ).

Расстановка коэффициентов методом электронного баланса Рассмотрим реакцию взаимодействия фосфина с перманганатом калия в сернокислой среде. Схема реакции: $P H_{3} + K M n O_{4} + H_{2} S O_{4} H_{3} P O_{4} + M n S O_{4} + K_{2} S O_{4} + H_{2} O cap P cap H sub 3 plus cap K cap M n cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus cap M n cap S cap O sub 4 plus cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap O$ 1. Определение степеней окисления элементов, которые их меняют:

Фосфор в $P H_{3} cap P cap H sub 3$ : -3 $right arrow$ в $H_{3} P O_{4} cap H sub 3 cap P cap O sub 4$ : +5 (окисление) Марганец в $K M n O_{4} cap K cap M n cap O sub 4$ : +7 $right arrow$ в $M n S O_{4} cap M n cap S cap O sub 4$ : +2 (восстановление)

2. Составление электронного баланса: $P^{-3} - 8 e^{-} P^{+5} | 5 (восстановитель) cap P to the negative 3 power minus 8 e raised to the negative power right arrow cap P to the fifth power space vertical line space 5 space (восстановитель)$ $M n^{+7} + 5 e^{-} M n^{+2} | 8 (окислитель) cap M n to the seventh power plus 5 e raised to the negative power right arrow cap M n squared space vertical line space 8 space (окислитель)$

Общее кратное для электронов: 40.
Коэффициент перед фосфором — 5, перед марганцем — 8.

3. Расстановка коэффициентов в уравнение:

Ставим 5 перед соединениями фосфора:
$5 P H_{3} + . . . 5 H_{3} P O_{4} + . . . 5 cap P cap H sub 3 plus point point point right arrow 5 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus point point point$ Ставим 8 перед соединениями марганца:
$5 P H_{3} + 8 K M n O_{4} + . . . 5 H_{3} P O_{4} + 8 M n S O_{4} + . . . 5 cap P cap H sub 3 plus 8 cap K cap M n cap O sub 4 plus point point point right arrow 5 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 8 cap M n cap S cap O sub 4 plus point point point$ Уравниваем калий: слева 8 атомов $K cap K$ , значит, перед $K_{2} S O_{4} cap K sub 2 cap S cap O sub 4$ ставим 4:
$5 P H_{3} + 8 K M n O_{4} + . . . 5 H_{3} P O_{4} + 8 M n S O_{4} + 4 K_{2} S O_{4} + . . . 5 cap P cap H sub 3 plus 8 cap K cap M n cap O sub 4 plus point point point right arrow 5 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 8 cap M n cap S cap O sub 4 plus 4 cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus point point point$ Уравниваем сульфат-ионы ( $S O_{4}^{2 -} cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power$ ): справа 8 (в $M n S O_{4} cap M n cap S cap O sub 4$ ) + 4 (в $K_{2} S O_{4} cap K sub 2 cap S cap O sub 4$ ) = 12. Ставим 12 перед $H_{2} S O_{4} cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ :
$5 P H_{3} + 8 K M n O_{4} + 12 H_{2} S O_{4} 5 H_{3} P O_{4} + 8 M n S O_{4} + 4 K_{2} S O_{4} + . . . 5 cap P cap H sub 3 plus 8 cap K cap M n cap O sub 4 plus 12 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow 5 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 8 cap M n cap S cap O sub 4 plus 4 cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus point point point$ Уравниваем водород: слева $5 \cdot 3 + 12 \cdot 2 = 15 + 24 = 39 5 center dot 3 plus 12 center dot 2 equals 15 plus 24 equals 39$ атомов. Справа уже есть $5 \cdot 3 = 15 5 center dot 3 equals 15$ в фосфорной кислоте. Остается $39 - 15 = 24 39 minus 15 equals 24$ атома, что дает 12 молекул воды:
$5 P H_{3} + 8 K M n O_{4} + 12 H_{2} S O_{4} 5 H_{3} P O_{4} + 8 M n S O_{4} + 4 K_{2} S O_{4} + 12 H_{2} O 5 cap P cap H sub 3 plus 8 cap K cap M n cap O sub 4 plus 12 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow 5 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 8 cap M n cap S cap O sub 4 plus 4 cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus 12 cap H sub 2 cap O$

Итоговое уравнение: $5 P H_{3} + 8 K M n O_{4} + 12 H_{2} S O_{4} = 5 H_{3} P O_{4} + 8 M n S O_{4} + 4 K_{2} S O_{4} + 12 H_{2} O 5 cap P cap H sub 3 plus 8 cap K cap M n cap O sub 4 plus 12 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 equals 5 cap H sub 3 cap P cap O sub 4 plus 8 cap M n cap S cap O sub 4 plus 4 cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus 12 cap H sub 2 cap O$ Проверка по кислороду:

Слева: $8 \cdot 4 (K M n O_{4}) + 12 \cdot 4 (H_{2} S O_{4}) = 32 + 48 = 80 8 center dot 4 open paren cap K cap M n cap O sub 4 close paren plus 12 center dot 4 open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 32 plus 48 equals 80$ . Справа: $5 \cdot 4 (H_{3} P O_{4}) + 8 \cdot 4 (M n S O_{4}) + 4 \cdot 4 (K_{2} S O_{4}) + 12 \cdot 1 (H_{2} O) = 20 + 32 + 16 + 12 = 80 5 center dot 4 open paren cap H sub 3 cap P cap O sub 4 close paren plus 8 center dot 4 open paren cap M n cap S cap O sub 4 close paren plus 4 center dot 4 open paren cap K sub 2 cap S cap O sub 4 close paren plus 12 center dot 1 open paren cap H sub 2 cap O close paren equals 20 plus 32 plus 16 plus 12 equals 80$ .
Баланс сошелся.

Я могу также помочь с расчетом масс реагентов для этой реакции или разобрать механизм поведения других переходных металлов в ОВР. Хотите продолжить?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов