NH3+O2<N2+H2o

Задача: балансировать уравнение NH3 + O2 → N2 + H2O.

Решение (пошагово):

1. Определим, какие части нужно сохранить: число атомов каждого элемента слева и справа должно быть равным. Пусть коэффициенты перед веществами будут таковы:

• x NH3 + y O2 → z N2 + w H2O

2. Балансируем азот (N):

• в NH3 один N, в N2 — две молекулы азота на одну молекулу N2.
• соотношение: x = 2z.

3. Балансируем водород (H):

• в NH3 три H, в H2O два H.
• всего водорода слева: 3x; справа: 2w.
• соотношение: 3x = 2w, то есть w = (3/2)x.

4. Балансируем кислород (O):

• в O2 два O, в H2O один O на молекулу.
• слева: 2y; справа: w.
• соотношение: 2y = w, значит y = w/2.

5. Найдем целые коэффициенты:

• из x = 2z и w = (3/2)x выберем x так, чтобы все коэффициенты стали целыми. Возьмём x = 4.
  • тогда z = x/2 = 2;
  • w = (3/2)·4 = 6;
  • y = w/2 = 6/2 = 3.
• Получаем: 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O.

6. Проверка баланса:

• Азот: слева 4, справа 2·2 = 4 — ок.
• Водород: слева 4·3 = 12, справа 6·2 = 12 — ок.
• Кислород: слева 3·2 = 6, справа 6 — ок.

Итоговое сбалансированное уравнение: 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O

Краткое объяснение (для понимания redox-связи):

• Азот в NH3 имеет степень окисления -3; в N2 она равна 0, значит N окисляется.
• Кислород в O2 имеет 0, в H2O становится -2, значит O восстанавливается.
• Баланс достигается за счет четко подобранных коэффициентов, при которых суммарное число электронов, переходящих между веществами, совпадает (детали можно рассмотреть через полуреакции, если интересно).