Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции Zn+HNO3 = Zn(NO3)2 + NO + H2O
Для расставления коэффициентов в уравнении реакции с использованием метода электронного баланса, сначала необходимо определить, какие элементы окисляются, а какие восстанавливаются.
В данной реакции:
- Цинк (Zn) окисляется, так как его валентность увеличивается с нуля до двух в соединении Zn(NO3)2.
- Азот (N) в азотной кислоте (HNO3) восстанавливается до монооксида азота (NO).
Теперь напишем полные уравнения окисления и восстановления:
Окисление: \[ \text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^- \]
Восстановление (один атом азота в HNO3): \[ \text{N}^{5+} + 4e^- + 2H^+ \rightarrow \text{NO} + 2H2O \]
Теперь у нас есть:
- 1 атом Zn отдаёт 2 электрона.
- 1 атом N принимает 4 электрона.
Чтобы сбалансировать электроны, необходимо умножить уравнение окисления на 2:
\[ 2\text{Zn} \rightarrow 2\text{Zn}^{2+} + 4e^- \]
Теперь у нас:
- 4 электрона от 2 Zn.
- 1 атом N принимает 4 электрона.
Таким образом, теперь можем написать сбалансированное уравнение:
\[ 2 \text{Zn} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow 2 \text{Zn(NO}_3)_2 + 2 \text{NO} + 2 \text{H}_2\text{O} \]
Проверим, чтобы все элементы были сбалансированы:
- Zn: 2 слева и 2 справа.
- N: 4 слева (из 4 HNO3) и 2 (из 2 Zn(NO3)2) + 2 (из 2 NO) = 4 справа.
- H: 4 слева (из 4 HNO3) и 4 справа (из 2 H2O).
Уравнение является сбалансированным:
\[ 2 \text{Zn} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow 2 \text{Zn(NO}_3)_2 + 2 \text{NO} + 2 \text{H}_2\text{O} \]
Таким образом, коэффициенты в уравнении реакции равны: 2, 4, 2, 2, 2.
