Задание 1. Если смешать порошкообразное железо и серу, то мы не заметим признаков химической реакции. Чтобы химическая реакция между железом и серой началась, смесь этих веществ можно нагреть, а можно поступить иначе. Прибавим к такой смеси немного воды и размешаем смесь до тестообразной массы. Через несколько минут мы заметим признаки химической реакции: масса раскаляется, и процесс внешне протекает так же, как и при нагревании – идет химическая реакция. a) Какую роль в реакции выполняет вода?
b) Запишите уравнение реакции, зная, что железо повышает степень окисления до +2.
c) Укажите тип химической реакции. Укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления.
а) Вода выполняет в данной реакции роль реагента и активирующего компонента. Когда мы добавляем воду к смеси железа и серы, она служит разбавителем и распылителем, помогая более эффективно контактировать между собой железо и серу. Это приводит к увеличению активности их взаимодействия при размешивании и образованию тестообразной массы, которая становится основой для химической реакции.
Шаги по разбору задачи:
1. Вода добавляется к смеси железа и серы.
2. Смесь размешивается до получения тестообразной массы.
3. Через несколько минут начинают намечаться признаки химической реакции.
б) Уравнение реакции можно определить, зная, что железо повышает степень окисления до +2. В данной ситуации, когда образуется тестообразная масса, происходит реакция между железом и серой, в результате которой образуется железная сульфидная соединение — FeS. Уравнение реакции можно записать следующим образом:
Fe + S + H2O → FeS (железо + сера + вода → железная сульфидная соединенных)
в) Химическая реакция, описанная в задании, является окислительно-восстановительной реакцией. В данной реакции железо окисляется, а сера восстанавливается.
Процесс окисления: Fe → Fe2+ (повышение степени окисления железа до +2)
Процесс восстановления: S → S2- (уменьшение степени окисления серы до -2)
Окислитель: Fe (железо)
Восстановитель: S (сера)