Скласти електронний баланс: Ca+H2SO4=CaSO4+H2S+H2O

Для того щоб скласти електронний баланс для реакції:

[ \text{Ca} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{O} ]

треба визначити, які елементи змінюють ступінь окислення, і скласти рівняння окиснення та відновлення.

1. Визначення ступенів окислення:

• У металічного кальцію (Ca) ступінь окислення 0.
• У сірки в сірчаній кислоті (H₂SO₄) ступінь окислення +6.
• У сірки в сульфаті кальцію (CaSO₄) ступінь окислення також +6.
• У сірки в сірководні (H₂S) ступінь окислення -2.
• У води (H₂O) ступінь окислення водню +1, кисню -2.

1. Визначення процесів окиснення та відновлення:

• Кальцій (Ca) окиснюється з 0 до +2 у складі CaSO₄: [ \text{Ca}^0 - 2e^- \rightarrow \text{Ca}^{2+} ]
• Сірка (S) у складі H₂SO₄ відновлюється з +6 до -2 у складі H₂S: [ \text{S}^{+6} + 8e^- \rightarrow \text{S}^{-2} ]

1. Складання електронного балансу:

Для того щоб кількість відданих і прийнятих електронів була однаковою, необхідно домножити рівняння окиснення і відновлення на відповідні коефіцієнти:

• Окиснення кальцію: [ \text{Ca}^0 - 2e^- \rightarrow \text{Ca}^{2+} \quad \text{(помножимо на 4)} ] [ 4\text{Ca}^0 - 8e^- \rightarrow 4\text{Ca}^{2+} ]

• Відновлення сірки: [ \text{S}^{+6} + 8e^- \rightarrow \text{S}^{-2} ]

1. Складання рівняння реакції з урахуванням електронного балансу:

Тепер об'єднаємо ці процеси в загальне рівняння:

[ 4\text{Ca} + \text{4H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 4\text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{O} ]

Тепер треба збалансувати інші елементи (водень і кисень):

• Зліва 4 молекули H₂SO₄ містять 4×2 = 8 атомів водню.
• Справа вже є 2 атоми водню в H₂S, тому ще потрібно 6 атомів водню в формі води (H₂O).

Таким чином, кінцеве рівняння реакції буде:

[ 4\text{Ca} + 4\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 4\text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{S} + 4\text{H}_2\text{O} ]

1. Перевірка балансу:

• Кальцій: 4 атоми зліва і 4 атоми справа.
• Сірка: 4 атоми зліва і 4 атоми справа.
• Водень: 4×2 = 8 атомів зліва і 2 (в H₂S) + 4×2 = 8 атомів справа.
• Кисень: 4×4 = 16 атомів зліва і 4×4 = 16 атомів справа.

Таким чином, рівняння реакції та електронний баланс є правильними.

Данное химическое уравнение представляет реакцию между кальцием (Ca) и серной кислотой (H2SO4), в результате которой образуются сульфат кальция (CaSO4), сульфид водорода (H2S) и вода (H2O).

Для составления электронного баланса данной реакции нужно учитывать изменение валентности атомов и соблюдать закон сохранения заряда.

Исходные вещества: Ca: +2 (валентность) H2SO4: +6 (H), +4 (S), -2 (O) Ca: +2

Продукты реакции: CaSO4: +2 (Ca), +6 (S), -2 (O) H2S: 0 (H), -2 (S) H2O: +1 (H), -2 (O)

Теперь составим электронный баланс, чтобы соблюсти закон сохранения массы и заряда:

1. Ca + H2SO4 → CaSO4 + H2S + H2O

Исходные вещества: Ca: 0 H2SO4: 0 CaSO4: 0 H2S: 0 H2O: 0

Таким образом, электронный баланс для данной реакции будет:

Ca + H2SO4 → CaSO4 + H2S + H2O