Реши задание на изображении
Краткий ответ
На листе разобраны две группы: HNO₃ с металлами и HNO₃ с неметаллами. Для Mg и K — активных металлов — по схеме на листе: концентрированная HNO₃ даёт N₂O, разбавленная — NO.
1. Металлы
\[ 4Mg+10HNO_{3(\text{конц.})}=4Mg(NO_3)_2+N_2O\uparrow+5H_2O \]
\[ 3Mg+8HNO_{3(\text{разб.})}=3Mg(NO_3)_2+2NO\uparrow+4H_2O \]
\[ 8K+10HNO_{3(\text{конц.})}=8KNO_3+N_2O\uparrow+5H_2O \]
\[ 3K+4HNO_{3(\text{разб.})}=3KNO_3+NO\uparrow+2H_2O \]
2. Неметаллы
Неметалл окисляется до высшей степени окисления, а концентрированная HNO₃ восстанавливается до NO₂:
\[ P+5HNO_3=H_3PO_4+5NO_2\uparrow+H_2O \]
\[ C+4HNO_3=CO_2\uparrow+4NO_2\uparrow+2H_2O \]
Можно сначала записать через угольную кислоту: \[ C+4HNO_3=H_2CO_3+4NO_2+H_2O, \] но \(H_2CO_3\) распадается на \(CO_2\) и \(H_2O\), поэтому итоговое уравнение выше.
\[ S+6HNO_3=H_2SO_4+6NO_2\uparrow+2H_2O \]
Как понять принцип
- HNO₃ — сильный окислитель за счёт азота в степени окисления \(+5\). С металлами водород \(H_2\) не выделяется: восстанавливается не \(H^+\), а нитрат-ион.
- Продукт восстановления HNO₃ зависит от концентрации кислоты и активности металла: у активных Mg и K в данной схеме конц. → \(N_2O\), разб. → \(NO\). У малоактивных металлов, например Cu, концентрированная HNO₃ обычно даёт \(NO_2\).
- Коэффициенты удобно проверять электронным балансом. Например, для фосфора: \[ P^0-5e\to P^{+5},\qquad N^{+5}+1e\to N^{+4}. \] Поэтому на 1 атом P нужно 5 атомов N, то есть \(5HNO_3\).
Проверка для серы: слева 6 N, справа \(6NO_2\); водорода слева 6, справа \(2+4=6\); кислорода слева 18, справа \(4+12+2=18\). Всё сходится.
Для очень разбавленной HNO₃ у активных металлов иногда допускают образование \(NH_4NO_3\); если учитель даёт и этот вариант, это отдельная строка схемы.
