redox balance. K2Cr2O7 + H2O + S → KOH + Cr2O3 + SO2 (basic)

redox balance. K2Cr2O7 + H2O + S → KOH + Cr2O3 + SO2 (basic)

산화-환원 반응 완성하기. K2Cr2O7 + H2O + S → KOH + Cr2O3 + SO2

K2Cr2O7(aq) + H2O(l) + S(s) → KOH(aq) + Cr2O3(s) + SO2(g)

 

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▶ 참고: 산화-환원 반응 균형 맞추기 (염기성 용액)

[ https://ywpop.tistory.com/6321 ]

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반응 조건이 산성 또는 염기성인지 주어지지 않았다면,

반응물 또는 생성물을 보고 결정할 수 있어야 한다.

 

반응식에 나오는 KOH는 강염기이므로,

이 문제의 반응 조건은 염기성이다.

 

 

 

또한 반응물 또는 생성물, 각각의 개수가 3개 이상이면,

산화수 변화와 상관없는

구경꾼 이온, K^+,

용매, H2O,

촉매, OH^- 등을 제거하여

반응식을 단순하게 만들 줄도 알아야한다.

 

 

 

간단한 알짜 이온 반응식으로 나타내면,

Cr2O7^2- + S → Cr2O3 + SO2

---> 이 반응식으로 균형을 맞춰보자.

 

 

 

 

1. 반쪽 반응식 나누기

산화: S → SO2 (S의 산화수는 0에서 +4로 증가, S는 산화됨.)

환원: Cr2O7^2- → Cr2O3 (Cr의 산화수는 +6에서 +3으로 감소, Cr2O7^2-는 환원됨.)

> S is a reducing agent (환원제).

> Cr2O7^2-(K2Cr2O7) is an oxidizing agent (산화제).

( 참고: Cr2O7^2-의 산화수 https://ywpop.tistory.com/9968 )

( 참고: Cr2O3의 산화수 https://ywpop.tistory.com/8043 )

 

 

 

2. 질량 균형 맞추기

산화: S + 2H2O → SO2 + 4H^+

환원: Cr2O7^2- + 8H^+ → Cr2O3 + 4H2O

 

 

 

3. 전하 균형 맞추기

산화: S + 2H2O → SO2 + 4H^+ + 4e^-

환원: Cr2O7^2- + 8H^+ + 6e^- → Cr2O3 + 4H2O

 

 

 

4. 주고받은(이동한) 전자 수 같도록

산화: S + 2H2O → SO2 + 4H^+ + 4e^- (×3)

환원: Cr2O7^2- + 8H^+ + 6e^- → Cr2O3 + 4H2O (×2)

 

산화: 3S + 6H2O → 3SO2 + 12H^+ + 12e^-

환원: 2Cr2O7^2- + 16H^+ + 12e^- → 2Cr2O3 + 8H2O

> 1 mol Cr2O7^2-(K2Cr2O7) 당 6 mol 전자(e^-) 이동.

 

 

 

5. 반쪽 반응식 더하기

3S + 2Cr2O7^2- + 4H^+ → 3SO2 + 2Cr2O3 + 2H2O

( 만약 산성 조건이라면, 여기서 종료. )

 

 

 

6. H^+를 OH^-로 바꾸기 (∵ 염기성 용액)

3S + 2Cr2O7^2- + 4H^+ + 4OH^- → 3SO2 + 2Cr2O3 + 2H2O + 4OH^-

3S + 2Cr2O7^2- + 4H2O → 3SO2 + 2Cr2O3 + 2H2O + 4OH^-

3S + 2Cr2O7^2- + 2H2O → 3SO2 + 2Cr2O3 + 4OH^-

 

 

 

7. 구경꾼 이온 더하기. 끝.

3S + 2Cr2O7^2- + 2H2O + 4K^+ → 3SO2 + 2Cr2O3 + 4OH^- + 4K^+

3S + 2K2Cr2O7 + 2H2O → 3SO2 + 2Cr2O3 + 4KOH

 

 

 

2K2Cr2O7 + 2H2O + 3S → 4KOH + 2Cr2O3 + 3SO2

2K2Cr2O7(aq) + 2H2O(l) + 3S(s) → 4KOH(aq) + 2Cr2O3(s) + 3SO2(g)

 

 

 

 

[참고] 환원: Cr2O7^2- → Cr2O3

> Cr의 산화수는 3 만큼 감소.

---> 이동한 전자는 3 mol.

> 각 Cr2O7^2-, Cr2O3 화합물 속에

Cr이 2개씩 있으므로,

---> Cr2O7^2- 1 mol당

이동한 전자는 6 mol.

 

 

 

 

[ 동일 예제 https://ywpop.tistory.com/3142 ]

 

 

 

[키워드] redox Cr2O7^2- + S → Cr2O3 + SO2, redox S + Cr2O7^2- → Cr2O3 + SO2, redox K2Cr2O7 + S → Cr2O3 + SO2, redox S + K2Cr2O7 → Cr2O3 + SO2