HNO3+FeO-Fe(NO3)3+NO+H2O

Задача: сбалансировать реакцию HNO3 + FeO -> Fe(NO3)3 + NO + H2O.

1. Установим общую форму и обозначим коэффициенты Пусть: a HNO3 + b FeO -> c Fe(NO3)3 + d NO + e H2O

2. Балансировка элементов

• Железо: b = c
• Нитроген: a = 3c + d (в Fe(NO3)3 три атома N, в NO — один N)
• Кислород: слева 3a + b, справа 9c + d + e (Fe(NO3)3 имеет 9 O, NO — 1 O, водяной пузырек — e O)
• Водород: слева a, справа 2e → e = a/2

3. Система уравнений Из баланса N: d = a − 3c Из баланса O: 3a + b = 9c + d + e Из баланса Fe: b = c Из баланса H: e = a/2

Подставляем b = c и d = a − 3c, e = a/2 в уравнение по кислороду: 3a + c = 9c + (a − 3c) + a/2 3a + c = 6c + a + a/2 Умножаем на 2: 6a + 2c = 12c + 2a + a 3a = 10c → a = (10/3) c

Чтобы коэффициенты были целыми, возьмём c кратным 3: c = 3k → a = 10k. Тогда b = c = 3k, d = a − 3c = 10k − 9k = k, e = a/2 = 5k.

Наименьшее целочисленное решение: k = 1

• a = 10
• b = 3
• c = 3
• d = 1
• e = 5

Итого сбалансированное уравнение: 10 HNO3 + 3 FeO → 3 Fe(NO3)3 + NO + 5 H2O

4. Проверка

• Fe: слева 3, справа 3
• N: слева 10, справа 3·3 + 1 = 10
• O: слева 10·3 + 3 = 33, справа 3·9 + 1 + 5 = 27 + 1 + 5 = 33
• H: слева 10, справа 5·2 = 10

5. Короткое пояснение по механизму (для понимания)

• FeO содержит Fe2+. В Fe(NO3)3 железо оказывается в состоянии Fe3+, то есть Fe2+ окисляется до Fe3+ (each FeO → Fe3+ + e−).
• Нитрат-анионы из HNO3 восстанавливаются частично до NO (NO из N в степени окисления +5 до +2).
• В итоге три молекулы FeO дают три электронных пар, enough to частично восстанавливать нитрат до NO, образуя Fe(NO3)3 и NO, плюс образуются воды из протонов.

Ответ: 10 HNO3 + 3 FeO → 3 Fe(NO3)3 + NO + 5 H2O