Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой: PbO 2 + Mn ( NO 3 ) 2 + HNO 3 → Pb ( NO 3 ) 2 + HMnO 4 + H 2 O Укажите окислитель и восстановитель.

Чтобы уравнять данное химическое уравнение с использованием метода электронного баланса, давайте разберёмся с каждой частью реакции. Начнём с того, какие вещества участвуют в реакции и какие изменения происходят. Для заданного уравнения: \[ \text{PbO}_2 + \text{Mn(NO}_3\text{)}_2 + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Pb(NO}_3\text{)}_2 + \text{HMnO}_4 + \text{H}_2\text{O} \] ### Шаг 1: Определение окислителей и восстановителей 1. **Связь между окислителем и восстановителем:** - Окислитель — это вещество, которое восстанавливается, то есть принимает электроны. - Восстановитель — это вещество, которое окисляется, то есть отдаёт электроны. 2. Рассмотрим окислительные состояния: - В \(\text{PbO}_2\) (свинцовый диоксид) свинец находится в состоянии +4. - В \(\text{Pb(NO}_3\text{)}_2\) свинец восстанавливается до состояния +2. - Таким образом, свинец (Pb) является восстановителем, отдающим электроны. - В соединении \(\text{Mn(NO}_3\text{)}_2\) марганец находится в состоянии +2. - В \(\text{HMnO}_4\) марганец окисляется до +7. - Поэтому марганец (Mn) является окислителем, принимающим электроны. ### Шаг 2: Уравнивание химического уравнения Теперь, когда мы определили окислитель и восстановитель, попробуем расставить коэффициенты. **Не забывайте, что в процессе могут возникать ионы нитрата и водорода, которые тоже нужно учесть в уравнении.** 1. Записываем окислительно-восстановительные полуреакции: - Восстановление свинца: \[ \text{PbO}_2 + 4\text{H}^+ + 2e^- \rightarrow \text{Pb}^{2+} + 2\text{H}_2\text{O} \] - Окисление марганца: \[ \text{Mn}^{2+} + 4\text{OH}^- \rightarrow \text{HMnO}_4 + 3e^- \] 2. Уравниваем количество электронов, отданных и принятых: Для этого умножим первое уравнение на 3 и второе - на 2: \[ 3\text{PbO}_2 + 12\text{H}^+ + 6e^- \rightarrow 3\text{Pb}^{2+} + 6\text{H}_2\text{O} \] \[ 2\text{Mn}^{2+} + 8\text{OH}^- \rightarrow 2\text{HMnO}_4 + 6e^- \] Теперь, складываем уравнения: \[ 3\text{PbO}_2 + 2\text{Mn(NO}_3\text{)}_2 + 10\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Pb(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{HMnO}_4 + 6\text{H}_2\text{O} \] ### Шаг 3: Финальное уравнение Теперь мы можем записать окончательное уравнение с коэффициентами: \[ 3\text{PbO}_2 + 2\text{Mn(NO}_3\text{)}_2 + 10\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Pb(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{HMnO}_4 + 6\text{H}_2\text{O} \] ### Ответ на вопрос: - **Окислитель:** \(\text{Mn(NO}_3\text{)}_2\) (марганец) - **Восстановитель:** \(\text{PbO}_2\) (свинец) Таким образом, мы успешно расставили коэффициенты и определили окислитель и восстановитель в данной реакции.