Для решения данной задачи начнем с расстановки коэффициентов в реакции и определения степеней окисления атомов, участвующих в реакции. Наша реакция выглядит следующим образом:
[ \text{Ca} + \text{HNO}_3 = \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + \text{H}_2\text{O} ]
Шаг 1: Определение степеней окисления
Степень окисления атома окислителя (азот из HNO3):
В кислоте ( \text{HNO}_3 ) (азотная кислота), степень окисления атома азота (N) равна +5.
Поэтому, степень окисления окислителя: +5.
Степень окисления атома восстановителя (Ca):
Кальций (Ca) в своем элементарном состоянии имеет степень окисления 0. В процессе реакции он будет окисляться до +2.
Поэтому, степень окисления восстановителя: 0 (в элементарной форме).
Шаг 2: Определение числа электронов, принимаемых окислителем
- Число электронов, принимаемых окислителем:
Изменяем степень окисления азота (N) с +5 до +3 (в NH4NO3) в процессе реакции. Это означает, что:
[
\text{Разница в степени окисления} = +5 - (+3) = 2
]
Это означает, что на один атом азота в ( \text{HNO}_3 ) окислитель принимает 2 электрона.
Шаг 3: Определение коэффициента перед азотной кислотой
- Коэффициент перед азотной кислотой:
Теперь мы запишем полное уравнение с учетом коэффициентов. Мы видим, что на каждый атом кальция реакция требует 2 молекулы HNO3 для полного завершения. Это можно понять, составив уравнение:
- 1 атом Ca реагирует с 2 молекулами HNO3, чтобы образовать 1 молекулу Ca(NO3)2 и 1 молекулу NH4NO3, вместе с образованием H2O.
Таким образом, уравнение будет выглядеть следующим образом:
[
\text{Ca} + 2 \text{HNO}_3 = \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + \text{H}_2\text{O}
]
Таким образом, коэффициент перед азотной кислотой (( \text{HNO}_3 )) будет равен 2.
Ответы:
- Степень окисления окислителя: +5.
- Степень окисления восстановителя: 0.
- Число электронов, принимаемых окислителем: 2.
- Коэффициент перед азотной кислотой: 2.
Это полный анализ задачи с пошаговым объяснением. Если есть еще вопросы или нужна помощь, обращайтесь!
