Расставь коэффициенты методом электронного баланса в уравнении реакции: AL + HNO3 → Al(NO3)3 + N2 + H20 Запиши в ответе сумму коэффициентов перед формулами окислителя и…
Расставь коэффициенты методом электронного баланса в уравнении реакции: AL + HNO3 → Al(NO3)3 + N2 + H20 Запиши в ответе сумму коэффициентов перед формулами окислителя и восстановителя.
Для решения задачи, нам нужно рассставить коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса. Давайте пошагово разберем этот процесс.
Шаг 1: Определение окислителя и восстановителя
В данном уравнении:
- Алгоритм: \( \text{Al} \) (алюминий) окисляется, поскольку он теряет электроны.
- Нитрат ионы \( \text{NO}_3^- \) из \( \text{HNO}_3 \) восстанавливаются до молекулярного азота \( \text{N}_2 \).
Шаг 2: Запись полууреаний
Полуреакция окисления (\( \text{Al} \) → \( \text{Al(NO}_3)_3 \)): \[ \text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3e^- \]
Полуреакция восстановления (\( \text{NO}_3^- \) → \( \text{N}_2 \)): Для восстановления из 6 нитратов (2 азота — 3 нитрата на один азот) с упрощением: \[ 2\text{NO}_3^- + 10e^- + 12\text{H}^+ \rightarrow \text{N}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \]
Шаг 3: Уравнивание электронов
Теперь мы уравняем количество электронами, чтобы коэффициенты соответствовали:
- Для окисления алюминия необходимо 3 электрона.
- Для восстановления нитратов у нас 10 электронов.
Чтобы уравнять количество электронов, мы можем умножить полуокисление алюминия на 10: \[ 10\text{Al} \rightarrow 10\text{Al}^{3+} + 30e^- \]
Теперь количество электронов одинаковое:
- Окисление: 30 электронов (10 x 3)
- Восстановление: 30 электронов.
Шаг 4: Составление полного уравнения
Теперь мы можем комбинировать полученные полууреакции и учитывать \( \text{HNO}_3 \) и воду:
- \( 10\text{Al} + 30\text{HNO}_3 \rightarrow 10\text{Al(NO}_3)_3 + 15\text{N}_2 + 15\text{H}_2\text{O} \)
Шаг 5: Запись итогового уравнения
Теперь запишем итоговое уравнение: \[ 10\text{Al} + 30\text{HNO}_3 \rightarrow 10\text{Al(NO}_3)_3 + 15\text{N}_2 + 15\text{H}_2\text{O} \]
Шаг 6: Подсчет коэффициентов окислителя и восстановителя
Коэффициенты окислителя (HNO₃) и восстановителя (Al):
- \( \text{HNO}_3 \): 30
- \( \text{Al} \): 10
Сумма коэффициентов: \[ 30 + 10 = 40 \]
Ответ
Сумма коэффициентов перед формулами окислителя и восстановителя равна 40.
