Пишем реакцию:
Na₂SO₃ + KMnO₄ + KOH → Na₂SO₄ + K₂MnO₄ + H₂O
Расставляем степени окисления (если сразу трудно найти те, кто меняют их, то расставляем у всех, с опытом можно сразу предугадывать у кого расставлять):
Na₂⁺S⁺⁴O₃⁻² + K⁺Mn⁺⁷O⁻²₄ + K⁺O⁻²H⁺ → Na₂⁺S⁺⁶O₄⁻² + K₂⁺Mn⁺⁶O₄⁻² + H₂⁺O⁻²
Я выделил те элементы, которые меняют степени окисления в ходе реакции: сера из +4 переходит в +6; марганец из +7 в +6. Теперь составим электронный баланс, можно 2-мя через элементы и через ионы.
Простой через элементы): пишем элементы, как реакцию. Чтобы определить число электронов нужно поставить такое число, чтобы степень окисления справа перешла влево.
S⁺⁴ - 2e → S⁺⁶
Т.е. от +6 нужно вычесть 2 электрона (е), чтобы получить +4. Т.к. электроны отнимаются, то этот элемент (соединение) - восстановитель, а процесс наоборот - окисление.
Mn⁺⁷ + 1e → Mn⁺⁶
Чтобы от +6 перейти в +7 нужно прибавить 1 электрон. Принятие электронов говорит о том, что этот элемент (соединение) окислитель, а процесс называется восстановлением.
Далее работаем с числом электронов. Для нахождения коэффициентов нужно просто поставить эти числа крест-накрест (в некоторых случаях их можно сократить, но в данном случае не нужно:
S⁺⁴ - 2e → S⁺⁶ | 1 - восстановитель (окисление)
Mn⁺⁷ + 1e → Mn⁺⁶ | 2 - окислитель (восстановление)
Теперь, когда коэффициенты известны, можно их расставлять. Иногда они не очень особенно с первого составления электронного баланса, но иногда дают намек.
Расставляем коэффициенты 2 у соединений с Mn⁺⁷ и Mn⁺⁶. Далее проверяем нужны ли еще где-нибудь коэффициенты и готово:
Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + 2KOH → Na₂SO₄ + 2K₂MnO₄ + H₂O
m(H₂SO₄)=24.5г.
m(Zn)=13г.
Vm=22,4л./моль
V(H₂)-?
1. Находим молярную массу серной кислоты H₂SO₄ и молярную массу цинка:
M(H₂SO₄)=98г./моль
M(Zn)= 65г./моль.
2. Находим количество вещества в 24,5г. серной кислоты и в 13г. цинка:
n(H₂SO₄)=m(H₂SO₄)÷M(H₂SO₄)=24,5г.÷98г./моль=0,25моль
n(Zn)=m(Zn)÷M(Zn)=13г.÷65г./моль=0,2моль
3. Запишем уравнение реакции:
H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂
4. Делаем вывод, что серная кислота находится в избытке, задачу решае используя данные по цинку: n(Zn)=n(H₂)=0,2моль
5. Находим объем водорода количеством вещества 0,2моль:
V(H₂)=n(H₂) ×Vm=0,2моль×22,4л./моль=4,48л.H₂
6. Находим массу водорода количеством вещества 0,2моль:
M(H₂)=2г./моль m(H₂)= n(H₂) ×M(H₂)=0,2мольх2=0,4г.
6. ответ: образуется 4,48л. водорода, массой 0,4г..