Вопрос:

Задание: Методом электронного баланса подобрать коэффициенты к уравнению реакции. Указать окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления. A) HNO₃+H₂S→H₂SO₄+NO+H₂O Б) KNO₃→KNO₂ + O₂ B) Mg+N₂→Mg₃N₂

Ответ:

Задание: Методом электронного баланса подобрать коэффициенты к уравнению реакции. Указать окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления.

А) HNO₃ + H₂S → H₂SO₄ + NO + H₂O

1. Определяем степени окисления элементов:

  • В HNO₃: H(+1), O(-2), N(+5)
  • В H₂S: H(+1), S(-2)
  • В H₂SO₄: H(+1), O(-2), S(+6)
  • В NO: O(-2), N(+2)
  • В H₂O: H(+1), O(-2)

2. Определяем, какие элементы изменили степень окисления:

  • Азот (N) изменил степень окисления с +5 до +2 (восстановление).
  • Сера (S) изменила степень окисления с -2 до +6 (окисление).

3. Составляем электронный баланс:

  • N⁺⁵ + 3e⁻ → N⁺² | 3 (окислитель)
  • S⁻² - 8e⁻ → S⁺⁶ | 8 (восстановитель)

4. Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

8 HNO₃ + 3 H₂S → 3 H₂SO₄ + 8 NO + 5 H₂O

Окислитель: HNO₃ (из-за N⁺⁵). Восстановитель: H₂S (из-за S⁻²).

Процесс окисления: S⁻² → S⁺⁶. Процесс восстановления: N⁺⁵ → N⁺².

Б) KNO₃ → KNO₂ + O₂

1. Определяем степени окисления элементов:

  • В KNO₃: K(+1), O(-2), N(+5)
  • В KNO₂: K(+1), O(-2), N(+3)
  • В O₂: O(0)

2. Определяем, какие элементы изменили степень окисления:

  • Азот (N) изменил степень окисления с +5 до +3 (восстановление).
  • Кислород (O) в KNO₃ имел степень окисления -2, а в O₂ стал 0 (окисление).

3. Составляем электронный баланс:

  • N⁺⁵ + 2e⁻ → N⁺³ | 1 (окислитель)
  • 2 O⁻² - 4e⁻ → O₂⁰ | 2 (восстановитель)

4. Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

2 KNO₃ → 2 KNO₂ + O₂

Окислитель: KNO₃ (из-за N⁺⁵). Восстановитель: KNO₃ (из-за O⁻²).

Процесс окисления: 2 O⁻² → O₂⁰. Процесс восстановления: N⁺⁵ → N⁺³.

В) Mg + N₂ → Mg₃N₂

1. Определяем степени окисления элементов:

  • В Mg: Mg(0)
  • В N₂: N(0)
  • В Mg₃N₂: Mg(+2), N(-3)

2. Определяем, какие элементы изменили степень окисления:

  • Магний (Mg) изменил степень окисления с 0 до +2 (окисление).
  • Азот (N) изменил степень окисления с 0 до -3 (восстановление).

3. Составляем электронный баланс:

  • Mg⁰ - 2e⁻ → Mg⁺² | 3 (восстановитель)
  • N₂⁰ + 6e⁻ → 2 N⁻³ | 1 (окислитель)

4. Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

3 Mg + N₂ → Mg₃N₂

Окислитель: N₂ (из-за N⁰). Восстановитель: Mg (из-за Mg⁰).

Процесс окисления: Mg⁰ → Mg⁺². Процесс восстановления: N₂⁰ → 2 N⁻³.

Ответ: А) 8HNO₃ + 3H₂S → 3H₂SO₄ + 8NO + 5H₂O. Окислитель: HNO₃, восстановитель: H₂S. Процесс окисления: S⁻²→S⁺⁶, процесс восстановления: N⁺⁵→N⁺².

Б) 2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂. Окислитель: KNO₃ (N⁺⁵), восстановитель: KNO₃ (O⁻²). Процесс окисления: 2O⁻²→O₂⁰, процесс восстановления: N⁺⁵→N⁺³.

В) 3Mg + N₂ → Mg₃N₂. Окислитель: N₂, восстановитель: Mg. Процесс окисления: Mg⁰→Mg⁺², процесс восстановления: N₂⁰→2N⁻³.