Давайте разберем данное уравнение и определим, какие вещества выступают в роли окислителей и восстановителей.
У вас представлена реакция:
[ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{O} ]
На первый взгляд, это не совсем обычная реакция для взаимодействия цинка с серной кислотой, поскольку обычно в результате такой реакции выделяется водород, а не сульфид водорода ((\text{H}_2\text{S})). Однако, это может быть реакцией при определенных условиях, например, при высокой концентрации кислоты или её нагреве.
Тем не менее, давайте рассмотрим процесс, как если бы это был типичный пример окислительно-восстановительной реакции.
Определение степеней окисления:
- Цинк (Zn): В элементарной форме (Zn) цинк имеет степень окисления 0. В сульфате цинка ((\text{ZnSO}_4)) цинк имеет степень окисления +2.
- Сера в (\text{H}_2\text{SO}_4): Здесь сера имеет степень окисления +6.
- Сера в (\text{H}_2\text{S}): Здесь сера имеет степень окисления -2.
Определение изменений степеней окисления:
- Цинк (Zn): Меняет степень окисления с 0 до +2. Значит, цинк отдает электроны и окисляется.
- Сера (S) в (\text{H}_2\text{SO}_4): Меняет степень окисления с +6 до -2. Значит, сера принимает электроны и восстанавливается.
Определение окислителя и восстановителя:
- Восстановитель: Это вещество, которое отдает электроны. В данном случае цинк (Zn) является восстановителем, так как он окисляется, отдавая электроны.
- Окислитель: Это вещество, которое принимает электроны. В данном случае сера в составе (\text{H}_2\text{SO}_4) является окислителем, так как она восстанавливается, принимая электроны.
Полуреакции:
Составление полной ОВР:
Чтобы уравнять количество электронов, отданных и принятых, умножим первую полуреакцию на 4:
Итоговое уравнение:
[
4\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 4\text{ZnSO}_4 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{O}
]
В данном случае уравнение позволяет сохранить баланс числа атомов и зарядов, хотя, как упоминалось ранее, такая реакция будет редкостью при стандартных условиях.
Таким образом, цинк является восстановителем, а сера в серной кислоте — окислителем.