Решение: Электронный баланс реакции MnS
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{MnS + HNO_3 \rightarrow MnSO_4 + NO_2 + H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
5 шаговОпределяем степени окисления элементов, которые изменяются. Сера в $\mathrm{MnS}$ имеет степень окисления $-2$, а в сульфате $\mathrm{SO_4^{2-}}$ — $+6$. Азот в $\mathrm{HNO_3}$ имеет степень окисления $+5$, а в $\mathrm{NO_2}$ — $+4$.
$$\mathrm{S^{-2} \rightarrow S^{+6};\quad N^{+5} \rightarrow N^{+4}}$$Сера отдаёт 8 электронов, то есть окисляется. Азот принимает 1 электрон, то есть восстанавливается. Для уравнивания числа электронов перед соединением азота ставим коэффициент 8.
$$\mathrm{S^{-2} - 8e^- \rightarrow S^{+6}};\quad \mathrm{N^{+5} + e^- \rightarrow N^{+4}}$$Расставляем коэффициенты перед веществами и уравниваем атомы водорода и кислорода.
$$\mathrm{MnS + 8HNO_3 \rightarrow MnSO_4 + 8NO_2 + 4H_2O}$$Проверяем: атомы Mn, S, N, H и O в левой и правой частях уравнения совпадают.
Восстановителем является сульфид-ион $\mathrm{S^{2-}}$ в составе $\mathrm{MnS}$, поскольку он отдаёт электроны. Окислителем является нитрат-ион $\mathrm{NO_3^-}$ в составе $\mathrm{HNO_3}$, поскольку азот принимает электроны.
$\mathrm{MnS + 8HNO_3 \rightarrow MnSO_4 + 8NO_2 + 4H_2O}$; окислитель — $\mathrm{HNO_3}$ (ион $\mathrm{NO_3^-}$), восстановитель — $\mathrm{MnS}$ (ион $\mathrm{S^{2-}}$).
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Ставят коэффициент 8 перед $\mathrm{MnS}$ вместо коэффициента 8 перед соединениями азота.
Считают серу восстановителем как простое вещество, не учитывая, что в реакции восстановителем является сульфид-ион $\mathrm{S^{2-}}$.
Не уравнивают атомы водорода и кислорода после составления электронного баланса.
Называют $\mathrm{NO_2}$ окислителем, хотя окислитель — исходный нитрат-ион $\mathrm{NO_3^-}$.