3. Расставить коэффициенты методом электронного баланса: CuS + HNO3(разб.) → Cu(NO3)2 + S + NO + H2O

Решение:

Для того чтобы расставить коэффициенты в этом окислительно-восстановительном уравнении, воспользуемся методом электронного баланса.

1. Определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:
   • CuS: Cu (+2), S (-2)
   • HNO₃: H (+1), N (+5), O (-2)
   • Cu(NO₃)₂: Cu (+2), N (+5), O (-2)
   • S: S (0)
   • NO: N (+2), O (-2)
   • H₂O: H (+1), O (-2)
2. Выявим элементы, которые изменили степени окисления:
   • Сера (S) изменила степень окисления с -2 (в CuS) до 0 (в виде простого вещества S).
   • Азот (N) изменил степень окисления с +5 (в HNO₃) до +2 (в NO).
3. Составим полуреакции окисления и восстановления:
   • Окисление: S⁻² → S⁰ + 2e⁻ (сера отдает 2 электрона)
   • Восстановление: N⁺⁵ + 3e⁻ → N⁺² (азот принимает 3 электрона)
4. Найдем наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов:
   • НОК(2, 3) = 6
5. Определим коэффициенты для полуреакций:
   • Для окисления (S⁻² → S⁰): 6 / 2 = 3. Умножаем полуреакцию на 3.
   • Для восстановления (N⁺⁵ → N⁺²): 6 / 3 = 2. Умножаем полуреакцию на 2.
6. Запишем электронный баланс:
   • 3 S⁻² → 3 S⁰ + 6e⁻
   • 2 N⁺⁵ + 6e⁻ → 2 N⁺²
7. Перенесем коэффициенты в исходное уравнение:
   • Коэффициент 3 перед S (из полуреакции окисления) ставим перед CuS и S.
   • Коэффициент 2 перед N⁺⁵ (из полуреакции восстановления) ставим перед NO.

   Уравнение теперь выглядит так: 3CuS + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 3S + 2NO + H₂O

8. Расставим остальные коэффициенты, уравнивая атомы элементов (начинаем с металлов, потом неметаллы, водород и кислород):
   • Cu: слева 3 атома (в 3CuS), справа 1 атом (в Cu(NO₃)₂). Ставим коэффициент 3 перед Cu(NO₃)₂.
   • N: слева в HNO₃, справа в 2NO и 3Cu(NO₃)₂. В 3Cu(NO₃)₂ у нас 3 * 2 = 6 атомов азота. В 2NO — 2 атома азота. Всего справа 6 + 2 = 8 атомов азота. Ставим коэффициент 8 перед HNO₃.
   • H: слева 8 атомов (в 8HNO₃), справа 2 атома (в H₂O). Ставим коэффициент 4 перед H₂O.
   • O: Проверим кислород. Слева: 8 * 3 (в 8HNO₃) = 24 атома. Справа: (3 * 2 * 3 в 3Cu(NO₃)₂) + (3 * 3 в 3S) + (2 * 1 в 2NO) + (4 * 1 в 4H₂O) = 18 + 0 + 2 + 4 = 24 атома. Кислород уравнен.

Итоговое уравнение:

3CuS + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 3S + 2NO + 4H₂O