Cu+HNO3=NO+Cu(NO3)2+H2O

Задача относится к редокс-реакциям меди с азотной кислотой. В разбавленной азотной кислоте образуется оксид азота NO. Чтобы правильно сбалансировать уравнение, нужно учесть изменение степеней окисления и баланс по атомам и перезаряду. 1) Что меняется в реакциях - Cu, степень окисления 0, превращается в Cu2+ в соль Cu(NO3)2. Это потеря 2 электронов: Cu → Cu2+ + 2 e−. - N в HNO3 имеет степень окисления +5; в NO степень окисления +2. Это прием 3 электронов: N+5 уменьшается до N+2, принимая 3 e−. Чтобы балансировать электроны, нужно привести количество электронов к одному общему множителю: - У меди: 3 Cu = 3 × 2 e− = 6 e−. - Чтобы принять 6 e−, нужно 2 молекулы NO (каждая приняла по 3 e−): 2 HNO3 + 6 e− + 6 H+ → 2 NO + 4 H2O. 2) Сборка полного молекулярного уравнения - Из баланса электронов и добавления H+ получаем частичное уравнение: 3 Cu → 3 Cu2+ + 6 e− 2 HNO3 + 6 e− + 6 H+ → 2 NO + 4 H2O Сложив, получим: 3 Cu + 2 HNO3 + 6 H+ → 3 Cu2+ + 2 NO + 4 H2O - Нитрат-ион NO3− из азотной кислоты должен объединиться с медью, образуя Cu(NO3)2. Это требует 6 NO3− для 3Cu2+: 3 Cu2+ + 6 NO3− → 3 Cu(NO3)2 - Остальные молекулы HNO3 также нужны для баланса кислорода и водорода и для источников H+ и NO3−. В итоге выходит целое сбалансированное молекулярное уравнение: 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O 3) Проверка баланса - Cu: слева 3, справа 3 (в Cu(NO3)2). - N: слева 8 (в 8 HNO3), справа 6 (в 3 Cu(NO3)2) + 2 (в 2 NO) = 8. - H: слева 8 (в 8 HNO3), справа 4×2 = 8 (в 4 H2O). - O: слева 8×3 = 24, справа 3×6 = 18 (в Cu(NO3)2) + 2×1 (в NO) + 4 (в H2O) = 24. - Все атомы и общий заряд сбалансированы. 4) Что делать с исходной записью Заданные коэффициенты в виде Cu + HNO3 → NO + Cu(NO3)2 + H2O с единичными коэффициентами не позволяют балансировать углерод? Нет, здесь речь о редокс-реакции с азотной кислотой, и для NO как единого газообразного продукта минимально возможное целое сбалансированное уравнение имеет коэффициенты 3, 8, 3, 2, 4: 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O 5) Дополнительная note - В зависимости от концентрированности азотной кислоты и условий реакции продукты могут быть различны. При концентрированной HNO3 часто образуется NO2 вместо NO: Cu + 4 HNO3(conc) → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O - Но в задаче указано NO, следовательно соответствующая балансировка выше. Итог Балансированное уравнение для данной задачи: 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O Если хочешь, могу показать балансировку двумя способами — по средству алгебраического метода и по полуреакциям — чтобы было понятно, как приходят коэффициенты.