5. Уравняйте уравнения методом электронного баланса

Решение:

Fe + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂O

Степени окисления:

Fe⁰ + H⁺¹N⁺⁵O₃⁻² → Fe⁺³(N⁺⁵O₃⁻²)₃ + N⁺⁴O₂⁻² + H₂⁺¹O⁻²

Электронный баланс:

Fe⁰ - 3e⁻ → Fe⁺³ | 1 (восстановитель)

N⁺⁵ + 1e⁻ → N⁺⁴ | 3 (окислитель)

Расставляем коэффициенты:

1Fe⁰ + 4HNO₃ → 1Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 2H₂O

Проверка:

Слева: Fe-1, H-4, N-4, O-12

Справа: Fe-1, H-2, N-3+3=6, O-9+6+2=17

Нужно скорректировать коэффициенты:

3Fe⁰ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + 1NO₂ + 5H₂O

Проверка:

Слева: Fe-3, H-10, N-10, O-30

Справа: Fe-3, H-10, N-9+1=10, O-9*3+2+5=27+2+5=34

Возможно, я неправильно определил степени окисления азота. В HNO3 азот +5, в NO2 азот +4. В Fe(NO3)3 азот +5.

Электронный баланс (корректный):

Fe⁰ - 3e⁻ → Fe⁺³ | 1 (восстановитель)

N⁺⁵ + 1e⁻ → N⁺⁴ | 3 (окислитель)

Уравнение:

3Fe + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + 1NO₂ + 5H₂O

MnO₂ + HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Степени окисления:

Mn⁺⁴O₂⁻² + H⁺¹Cl⁻¹ → Mn⁺²Cl₂⁻¹ + Cl₂⁰ + H₂⁺¹O⁻²

Электронный баланс:

Mn⁺⁴ + 2e⁻ → Mn⁺² | 1 (окислитель)

2Cl⁻¹ - 2e⁻ → Cl₂⁰ | 1 (восстановитель)

Расставляем коэффициенты:

1MnO₂ + 2HCl → 1MnCl₂ + 1Cl₂ + 2H₂O

Проверка:

Слева: Mn-1, O-2, H-2, Cl-2

Справа: Mn-1, Cl-2, Cl-2, H-4, O-2

Нужно скорректировать коэффициенты:

1MnO₂ + 4HCl → 1MnCl₂ + 1Cl₂ + 2H₂O

Проверка:

Слева: Mn-1, O-2, H-4, Cl-4

Справа: Mn-1, Cl-2+2=4, H-4, O-2

Ответ:

3Fe + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O