Для расстановки коэффициентов в уравнении реакции с использованием метода электронного баланса, сначала нужно определить степени окисления всех элементов в реакции:
Составим уравнение реакции: \[ \text{Zn} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + \text{NO} + \text{H}_2\text{O} \]
Определим степени окисления:
- Zn: 0 (элемент)
- H: +1 в HNO₃
- N: +5 в HNO₃
- O: -2 в HNO₃
- Zn в Zn(NO₃)₂: +2
- N в NO: +2
- H в H₂O: +1
- O в H₂O: -2
Ищем изменения степеней окисления:
- Цинк (Zn) oxidized: 0 → +2
- Азот в HNO₃ (N) reduced: +5 → +2
Определим окислитель и восстановитель:
- Окислитель: HNO₃ (так как он вызывает окисление цинка и сам восстанавливается).
- Восстановитель: Zn (так как он окисляется).
Составим полное уравнение с коэффициентами:
Обозначим коэффициенты: \[ a \cdot \text{Zn} + b \cdot \text{HNO}_3 \rightarrow c \cdot \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + d \cdot \text{NO} + e \cdot \text{H}_2\text{O} \]
Учитывая изменения степени окисления, можно установить:
- 1 атом Zn образует 1 Zn(NO₃)₂ и отдает 2 электрона.
- Нужны 4 HNO₃ для 2 NO (так как 1 HNO₃ дает 1 NO) и 2 H₂O.
Теперь запишем уравнение: \[ \text{Zn} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + 2 \text{NO} + 2 \text{H}_2\text{O} \]
Таким образом, уравнение реакции сбалансировано, и его можно считать окончательным.
Ответ:
- Окислитель: HNO₃
- Восстановитель: Zn
- Сбалансированное уравнение: \[ \text{Zn} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + 2 \text{NO} + 2 \text{H}_2\text{O} \]