Какое уравнение реакции окисления ртути озоном, если помимо оксида ртути образуется также кислород? Восстановите

  • 6
Какое уравнение реакции окисления ртути озоном, если помимо оксида ртути образуется также кислород? Восстановите уравнение, используя метод электронного баланса и расставьте коэффициенты.
Рыжик
16
Для нахождения уравнения реакции окисления ртути озоном, воспользуемся методом электронного баланса. Данный метод основан на том, что количество электронов, участвующих в окислительно-восстановительной реакции, должно быть одинаковым для обеих сторон уравнения.

Итак, рассмотрим окисление ртути озоном. Ртутируют из окислителей обычно реагируют в двух степенях окисления: Hg2+ и Hg+. Мы не знаем, в каких степенях окисления реагирует ртуть в данной реакции, поэтому обозначим степени окисления обоих форм ртути как a и b соответственно.

Уравнение реакции будет иметь следующий вид:

Hga(O3)xHgb(O2)+O2

Теперь необходимо определить изменение степеней окисления ртути. Исходя из данной задачи, мы знаем, что ртуть окисляется, а значит, ее степень окисления изменяется с меньшей величины на большую. В данной реакции реагенты Hg(O3) и HgO2 содержат ртуть в разных степенях окисления, следовательно, разность степеней окисления составит ba.

Кроме того, поскольку кислород O3 окисляется до O2, его степень окисления увеличивается на 2. Таким образом, разность степеней окисления ртути будет ba, а разность степеней окисления кислорода будет 2.

Теперь начнем балансировку уравнения. Для начала балансируем кислород, добавив коэффициенты перед соответствующими реагентами и продуктами:

Hga(O3)xHgb(O2)y+O2z

Так как у оксида ртути HgO2 коэффициент перед молекулой кислорода равен 2, а у кислорода в O2 равен 1, уравнение становится:

Hga(O3)xHgb(O2)y+2O2z

Теперь балансируем ртуть. Поскольку разность степеней окисления ртути составляет ba, добавляем коэффициенты перед ртути в соответствии с этой разностью:

Hga(O3)xHgb(O2)y+2O2z

После балансировки ртути мы получаем уравнение:

Hga(O3)xHgx+(ba)(O2)y+2O2z

Исходя из условия задачи, помимо оксида ртути образуется также кислород. Следовательно, общее количество кислорода на правой стороне уравнения должно равняться общему количеству кислорода на левой стороне.

Учитывая, что в HgO2 содержится одна молекула кислорода, а в O2 - две, получаем уравнение:

x=2z

Теперь введем неизвестные коэффициенты:

Hga(O3)xHgx+(ba)(O2)y+2O2z

Поскольку считаем, что коэффициенты должны быть наименьшими целыми числами, то уравнение примет следующий вид:

Hg2(O3)2Hg2+2(O2)1+2O2

Таким образом, уравнение реакции окисления ртути озоном будет:

2Hg(O3)HgO2+O2

При данной балансировке a=2, b=4, x=2, y=1 и z=1. Возможны также другие варианты балансировки данной реакции, но данное уравнение является наиболее простым и симметричным.