Условие задачи

Составьте уравнения реакций, при которых из простых веществ образуются сложные вещества: Li2S, ZnS, SO2, SF6. Поясните, какие свойства (окислительные или восстановительные) проявляет сера в этих реакциях.

Решение

Ниже приведён подробный разбор задачи по неорганической химии. Необходимо составить уравнения реакций синтеза сложных веществ (Li₂S, ZnS, SO₂, SF₆) из простых элементов – то есть из элементов в их элементарном состоянии – и определить, проявляет ли сера в каждой реакции окислительные или восстановительные свойства.

─────────────────────────────
1. Получение Li₂S
Мы знаем, что литий (Li) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0, а в соединении Li₂S литий находится в степени +1, а сера (S) – в степени –2. При синтезе Li₂S элементарная сера (S, 0) переходит в состояние –2, то есть происходит её восстановление (она принимает электроны). Для получения Li₂S реакция выглядит так:

2 Li (т) + S (т) → Li₂S (т)

Здесь элементарная сера, выступая окислителем, принимает электроны от лития.

─────────────────────────────
2. Получение ZnS
В соединении ZnS цинк (Zn) имеет степень окисления +2, а сера S ­– –2. При реакции синтеза ZnS элементарная сера (S, 0) также переходит в состояние –2, то есть претерпевает восстановление, принимая электроны от цинка. Уравнение реакции:

Zn (т) + S (т) → ZnS (т)

Таким образом, сера действует как окислитель.

─────────────────────────────
3. Получение SO₂
В соединении диоксид серы (SO₂) сера имеет степень окисления +4, а кислород – –2. При образовании SO₂ элементарная сера (S, 0) отдаёт электроны, окислясь до S(+4), а кислород из O₂ (0) восстанавливается до –2. Следовательно, сера выступает здесь как восстановитель. Уравнение реакции можно записать так:

S (т) + O₂ (г) → SO₂ (г)

Это уравнение сбалансировано по атомам (1 S и 2 O).

─────────────────────────────
4. Получение SF₆
В соединении SF₆ сера имеет степень окисления +6, а фтор – –1. При синтезе SF₆ элементарная сера (S, 0) отдаёт 6 электронов, окисляясь до S(+6), а фтор из F₂ (0) восстанавливается до –1 (каждая молекула F₂ содержит 2 атома фтора). С учетом стехиометрии, уравнение реакции будет таким:

S (т) + 3 F₂ (г) → SF₆ (г)

Здесь сера отдает электроны и действует как восстановитель.

─────────────────────────────
Вывод по свойствам серы:
– В реакциях получения Li₂S и ZnS элементарная сера (S, 0) переходит в состояние S²⁻ (–2) и, следовательно, принимает электроны. Таким образом, сера проявляет окислительные свойства (она окисляет металлы).
– В реакциях получения SO₂ и SF₆ сера отдает электроны, её степень окисления возрастает от 0 до +4 и +6 соответственно. Здесь сера проявляет восстановительные свойства (она восстанавливается кислородом или фтором).

─────────────────────────────
Ответ:
Уравнения реакций:
1) 2 Li (т) + S (т) → Li₂S (т)
2) Zn (т) + S (т) → ZnS (т)
3) S (т) + O₂ (г) → SO₂ (г)
4) S (т) + 3 F₂ (г) → SF₆ (г)

При получении Li₂S и ZnS сера восстанавливается (принимает электроны) и действует как окислитель, а при получении SO₂ и SF₆ сера окисляется (отдаёт электроны) и действует как восстановитель.