Для подбора коэффициентов в уравнении окислительно-восстановительной реакции методом электронного баланса, давайте рассмотрим процесс окисления и восстановления.
Данное уравнение имеет следующий вид:
\[ \text{NH}_3 + \text{O}_2 \rightarrow \text{NO} + \text{H}_2\text{O} \]
- Определяем окислитель и восстановитель:
- Аммиак (NH₃) - является восстановителем, так как он теряет электроны и окисляется до NO.
- Кислород (O₂) - является окислителем, поскольку он принимает электроны и восстанавливается до H2O.
- Установим изменения степеней окисления:
- В NH₃ (аммиак) азот (N) имеет степень окисления -3.
- В NO (оксид азота) азот (N) имеет степень окисления +2.
- В O₂ (молекулярный кислород) степень окисления 0.
- В H₂O (вода) кислород (O) имеет степень окисления -2.
Теперь подытожим изменения:
- Азот: -3 → +2 (потеря 5 электронов)
- Кислород: 0 → -2 (прирост 4 электронов)
- Составим половинные уравнения:
Для восстановления кислорода: \[ \text{O}_2 + 4e^- + 4\text{H}^+ \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} \]
Для окисления аммиака: \[ \text{2NH}_3 \rightarrow \text{2NO} + 6\text{H}^+ + 5e^- \]
- Уравновесьте количество электронов:
Чтобы уравновесить количество теряемых и получаемых электронов, можем умножить уравнение с NH₃ на 4 и с O₂ на 5:
\[ 4\text{NH}_3 \rightarrow 4\text{NO} + 12\text{H}^+ + 20e^- \] \[ 5\text{O}_2 + 20e^- + 20\text{H}^+ \rightarrow 10\text{H}_2\text{O} \]
- Составим полное уравнение:
Теперь объединяем обе части уравнения:
\[ 4\text{NH}_3 + 5\text{O}_2 \rightarrow 4\text{NO} + 6\text{H}_2\text{O} \]
- Итог.
Коэффициенты в окончательном уравнении будут:
- NH₃: 4
- O₂: 5
- NO: 4
- H₂O: 6
Таким образом, окислитель - это O₂, а восстановитель - NH₃.
