Реши задание по химии 9 класс номер 5 под буквой А
Хорошо, давайте разберём задачу.
Задание
Определить окислитель и восстановитель в окислительно-восстановительной реакции:
\[ \text{Al} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Al(NO}_3\text{)}_3 + \text{N}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \]
Шаг 1: Определим степени окисления
Алюминий (Al):
- Атом алюминия в свободном состоянии имеет степень окисления 0.
- В нитрате алюминия (\( \text{Al(NO}_3\text{)}_3 \)) степень окисления алюминия +3.
Азот в азотной кислоте (\(\text{HNO}_3\)):
- В азотной кислоте каждое атом азота имеет степень окисления +5.
- В оксиде азота (\(\text{N}_2\text{O}\)) степень окисления азота +1.
Шаг 2: Определим кто окислитель и восстановитель
Алюминий (Al):
- Меняет степень окисления с 0 до +3.
- Он отдаёт электроны (окисляется), значит, является восстановителем.
Азот в \(\text{HNO}_3\):
- Меняет степень окисления с +5 до +1.
- Он принимает электроны (восстанавливается), значит, является окислителем.
Шаг 3: Запишем электронный баланс
Для алюминия: \[ \text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3} \]
Для азота: \[ \text{N}^{+5} + 4e^- \rightarrow \text{N}^{+1} \]
Шаг 4: Выравнивание ионно-электронного баланса
Чтобы уравнять электроны, необходимо взять 4 атома азота и 3 атома алюминия:
- \( 3 \times (\text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3}) \)
- \( 4 \times (\text{N}^{+5} + 4e^- \rightarrow \text{N}^{+1}) \)
Это приводит к: \[ 3 \, \text{Al} + 4 \, \text{HNO}_3 \rightarrow 3 \, \text{Al(NO}_3\text{)}_3 + 2 \, \text{N}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \]
Таким образом, в данной реакции алюминий является восстановителем, а азотная кислота — окислителем.
