AGH, Wydział Energetyki i Paliw, kierunek Energetyka

Chemia – ćwiczenia

Zajęcia 9,

Bilansowanie reakcji chemicznych

Zadania z zajęć:

1. Zidentyfikuj substancje, które zostały utlenione i zredukowane w reakcji:

   1. 2Ag⁺(aq) + Al(s) → 3Ag(s) + Al³⁺(aq)

   2. Cu²⁺(aq) + Zn(s) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)

2. Zadanie wyznacz stopień utlenienia siarki w:

   1. SO₂

   2. SO₄^2-

3. Wyznacz stopnie utlenienia siarki, fosforu i azotu w:

   1. H₂S

   2. PO₄^3-

   3. NO₃^-

4. Wyznacz stopnie utlenienia siarki, azotu i chloru w:

   1. SO₃^2-

   2. NO₂^-

   3. HClO₃.

5. Zidentyfikuj utleniacz i reduktor w następującym procesie:

   1. Mg(s) + Cl₂(g) → MgCl₂(s)

   2. Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)

   3. Zn(s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(g)

   4. Cu(s) + 4H⁺(aq) + 2NO₃^-(aq) → Cu²⁺(aq) + 2NO₂(g) + 2H₂O

6. Zbilansuj następujące równanie reakcji redoks:
   Cu(s) + Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + Ag(s)

7. Glin reaguje z jonami wodorowymi w kwasie solnym z utworzeniem gazowego wodoru i jonów glinu. Napisz równanie jonowe tej reakcji.

Zadanie domowe:

1. Podaj definicje utleniania i redukcji oparte na

   1. kierunku przeniesienia elektronu

   2. zmianie stopnia utlenienia.

2. W jaki sposób można, na podstawie równania chemicznego ustalić czy reakcja jest reakcją typu redoks?

3. Zidentyfikuj utleniacz i reduktor w następującym skróconym równaniu jonowym:
   Cr₂O₇^2- + 6Fe²⁺(aq) + 14 H⁺(aq) → 6Fe³⁺(aq) + 2Cr³⁺(aq) + 7H₂O

4. W procesie otrzymywania siarki z gazu ziemnego i ropy naftowej metodą Clausa siarkowodór, H₂S, reaguje z ditlenkiem siarki, SO₂, tworząc wolną siarkę i wodę: 2H₂S(g) + SO₂(g) → 3S(s) + 2H₂O. Zidentyfikuj utleniacz i reduktor.

5. Gdy kwas siarkowy(VI) reaguje z jodkiem sodu, powstaje jodan(V) sodu i ditlenek siarki. Zidentyfikuj utleniacz i reduktor w tej reakcji. Uwaga: nie jest tu konieczne zapisywanie równania chemicznego, wystarczą wzory substratów i produktów.

6. Glin reaguje z jonami wodorowymi w kwasie solnym z utworzeniem gazowego wodoru i jonów glinu. Napisz równanie jonowe tej reakcji.

7. Po wprowadzeniu cyny do roztworów jonów Fe³⁺ redukuje ona te jony do żelaza(II), a sama utlenia się do jonów cyny(II). Napisz skrócone równanie jonowe reakcji.

8. Jony ceru(IV) utleniają jony jodkowe do jodu, ulegając przy tym redukcji do jonów ceru(III). Napisz równanie jonowe tej reakcji.

9. Napisz zbilansowane równania odpowiadające następującym szkieletowym równaniom redoks:

   1. P(s) + Br₂(c) → PBr₃(s)

   2. Fe²⁺(aq) + Sn⁴⁺(aq) → Fe³⁺(aq) + Sn²⁺(aq)

   3. H₂(g) + S₈(s) → H₂S(g)

   4. NO(g) + O₂(g) → NO₂(g)

10. Napisz zbilansowanie równania następujących reakcji redoks:

    1. Wyparcie jonów srebra z roztworu przez miedź:
       Ag⁺(aq) + Cu(s) → Cu²⁺(aq) + Ag(s)

    2. Otrzymywanie tytanu przez redukcję magnezem:
       TiCl₄(g) + Mg(c) → MgCl₂(s) + Ti(s)

    3. Otrzymywanie miedzi przez prażenie siarczku miedzi(II):
       CuS(s) + O₂(g) Cu(s) + SO₂(g)

    4. Przemysłowa produkcja bromu z solanki:
       Cl₂(g) + Br^- (aq) → Br₂(c) + Cl^-(aq)