Расстановка коэффициентов методом электронного баланса для реакции: $$\text{HNO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{NO}_2 + \text{O}_2$$

1. Определяем степени окисления элементов, которые изменяются в ходе реакции:

$$\mathop{\text{N}}\,^{+5} \rightarrow \mathop{\text{N}}\,^{+4} + \mathop{\text{O}}\,_2^{0}$$

2. Составляем схемы электронного баланса:

$$\mathop{\text{N}}\,^{+5} + 1e^{-} \rightarrow \mathop{\text{N}}\,^{+4}$$

$$2\mathop{\text{O}}\,^{-2} - 4e^{-} \rightarrow \mathop{\text{O}}\,_2^{0}$$

3. Находим наименьшее общее кратное (НОК) между количеством отданных и принятых электронов (1 и 4). НОК равно 4.

4. Определяем коэффициенты, разделив НОК на количество электронов, отданных и принятых:

Для азота: 4 / 1 = 4

Для кислорода: 4 / 4 = 1

5. Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

$$4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + 4\text{NO}_2 + \text{O}_2$$

Проверяем баланс кислорода: 4*3 = 2 + 4*2 + 2 => 12 = 12

Водорода: 4 = 2

Для того чтобы уравнять водород, нужно поставить коэффициент 2 перед водой:

$$4\text{HNO}_3 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} + 4\text{NO}_2 + \text{O}_2$$

6. Проверяем баланс кислорода: 4*3 = 2*1 + 4*2 + 2 => 12 ≠ 12

Для того чтобы уравнять кислород, нужно подобрать другие коэффициенты. Для этого умножим все части уравнения на 2:

$$8\text{HNO}_3 \rightarrow 4\text{H}_2\text{O} + 8\text{NO}_2 + 2\text{O}_2$$

Теперь баланс кислорода: 8*3 = 4*1 + 8*2 + 2*2 => 24 ≠ 26. Уравнение не сходится. Необходимы другие подходы решения.

Более правильный вариант решения:

$$4\text{HNO}_3 = 2\text{H}_2\text{O} + 4\text{NO}_2 + \text{O}_2$$

Но такой вариант тоже не сходится. Ищем другой способ решения. При нагревании концентрированная азотная кислота разлагается по следующему уравнению:

$$4\text{HNO}_3 \rightarrow 4\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2$$

Это уравнение получается при взаимодействии концентрированной азотной кислоты и меди.