Краткий ответ
- \[ \mathrm{S^0 \xrightarrow{+2e^-} S^{-2}} \] Сера принимает 2 электрона — это окислитель, процесс восстановления.
\[ \mathrm{K^0 \xrightarrow{-e^-} K^+} \] Калий отдаёт 1 электрон — это восстановитель, процесс окисления.
\[ \mathrm{2H^+ \xrightarrow{+2e^-} H_2^0} \] Ионы водорода принимают 2 электрона — окислитель, процесс восстановления.
- Степени окисления азота:
\[ \mathrm{NH_3:\ N^{-3}} \]
\[ \mathrm{HNO_3:\ N^{+5}} \]
\[ \mathrm{NaNO_2:\ N^{+3}} \]
- \[ \boxed{2\mathrm{Al}+3\mathrm{Cl_2}=2\mathrm{AlCl_3}} \]
Тип ОВР — межмолекулярная.
Это реакция, в которой окислитель и восстановитель находятся в составе разных веществ.
Как это получается
1. Отдача и присоединение электронов
Главное правило:
- восстановитель отдаёт электроны и сам окисляется;
- окислитель принимает электроны и сам восстанавливается.
Для серы:
\[ \mathrm{S^0+2e^- \rightarrow S^{-2}} \]
Сера приняла 2 электрона, значит, она окислитель.
Для калия:
\[ \mathrm{K^0-e^- \rightarrow K^+} \]
Калий отдал 1 электрон, значит, он восстановитель.
Для водорода:
\[ \mathrm{2H^++2e^- \rightarrow H_2^0} \]
На два иона \(\mathrm{H^+}\) принимается 2 электрона. Ион водорода — окислитель.
2. Степени окисления азота
Сумма степеней окисления в нейтральной молекуле равна нулю.
NH₃:
\[ x+3(+1)=0 \]
\[ x=-3 \]
Значит, \(\mathrm{N^{-3}}\).
HNO₃:
\[ (+1)+x+3(-2)=0 \]
\[ x=+5 \]
Значит, \(\mathrm{N^{+5}}\).
NaNO₂:
\[ (+1)+x+2(-2)=0 \]
\[ x=+3 \]
Значит, \(\mathrm{N^{+3}}\).
3. Электронный баланс для \(\mathrm{Al+Cl_2\rightarrow AlCl_3}\)
Определяем степени окисления:
\[ \mathrm{Al^0 \rightarrow Al^{+3}} \]
Алюминий отдаёт 3 электрона:
\[ \mathrm{Al^0-3e^- \rightarrow Al^{+3}} \]
Хлор принимает электроны:
\[ \mathrm{Cl_2^0+2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}} \]
Теперь уравниваем число отданных и принятых электронов. Наименьшее общее кратное для 3 и 2 — это 6.
\[ \begin{aligned} \mathrm{Al^0-3e^-} &\rightarrow \mathrm{Al^{+3}} \quad |\times 2\\ \mathrm{Cl_2^0+2e^-} &\rightarrow 2\mathrm{Cl^{-1}} \quad |\times 3 \end{aligned} \]
Получаем:
\[ 2\mathrm{Al}+3\mathrm{Cl_2}=2\mathrm{AlCl_3} \]
Проверка:
- слева \(\mathrm{Al}\) — 2, справа — 2;
- слева \(\mathrm{Cl}\) — 6, справа — \(2\cdot3=6\).
Всё уравнено.
Тип ОВР: межмолекулярная, потому что восстановитель \(\mathrm{Al^0}\) и окислитель \(\mathrm{Cl_2^0}\) входят в разные вещества. По типу химической реакции это также реакция соединения.
