Обжиг пирита: расставить коэффициенты в FeS2 + O2 = Fe2O3 + SO2
Условие
Первая стадия производства серной кислоты — обжиг пирита, при котором получают оксид железа(III) и сернистый газ: . Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, учитывая, что в пирите железо имеет степень окисления , а сера . Сколько электронов отдаёт одна формульная единица пирита?
Ответ
; одна формульная единица отдаёт 11 электронов.
Решение по шагам
Шаг 1. Разбираемся со степенями окисления в пирите
Формулу легко прочитать неверно. Пирит — это не сульфид с серой , а дисульфид: в его решётке есть группировка с ковалентной связью между двумя атомами серы.
Заряд делится на два атома, поэтому на каждый атом серы приходится , а железу остаётся . Проверка суммы: .
Если бы сера была , железу пришлось бы приписать несуществующую степень — это первый признак ошибки.
Шаг 2. Кто окисляется, а кто восстанавливается
В продуктах: и , кислород вступал в реакцию в виде .
Железо: , отдаёт 1 электрон.
Сера: , отдаёт 5 электронов на атом.
Кислород: , принимает электроны.
Важный момент: восстановителя здесь два, но оба сидят в одном веществе в жёстком соотношении , поэтому разводить их по отдельным строкам баланса с независимыми множителями нельзя.
Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:
- Шаг 3. Объединённая полуреакция окисления
- Шаг 4. Уравниваем с кислородом
- Шаг 5. Проверка по всем элементам
Бесплатно · займёт минуту
Частые ошибки
- ✗
Приписывают сере в пирите степень ; тогда у железа выходит , и весь баланс ломается.
- ✗
Пишут для железа и для серы отдельные строки с независимыми множителями, теряя жёсткое соотношение внутри .
- ✗
Учитывают только окисление серы и забывают, что железо тоже отдаёт электрон — получают 10 вместо 11.
- ✗
Берут для кислорода схему : тогда множители выходят и , и запись не сходится по кислороду ( слева против справа). На молекулу приходится 4 электрона.