Уравнять реакции методом электронного баланса

Question

Расшифровка фото нейросетью:
50. $3FeCO_3 + 10HNO_3 \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + NO + 3CO_2 + 5H_2O$

51. $K_2Cr_2O_7 + 3H_2S + 4H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + 3S + 7H_2O$

52. $Na_2S_2 + 16HNO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + 2H_2SO_4 + 14NO_2 + 6H_2O$

53. $6FeCl_2 + Na_2Cr_2O_7 + 14HCl \rightarrow 2NaCl + 6FeCl_3 + 2CrCl_3 + 7H_2O$

54. $NaNO_2 + 2NaMnO_4 + 2NaOH \rightarrow NaNO_3 + 2Na_2MnO_4 + H_2O$

55. $K_2Cr_2O_7 + 3SO_2 + H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + H_2O$

Answer

Я проверил: все реакции 50–55 на фото уже уравнены. Ниже — электронный баланс, который объясняет, почему стоят именно такие коэффициенты.

Как действовать в похожем задании

1. Найти атомы, у которых меняется степень окисления.

2. Записать, сколько электронов они отдают или принимают.

3. Уравнять число отданных и принятых электронов — это даёт множители.

4. Расставить коэффициенты, затем уравнять остальные атомы, особенно H и O.

50)
$$
3\mathrm{FeCO_3}+10\mathrm{HNO_3}\to 3\mathrm{Fe(NO_3)_3}+\mathrm{NO}+3\mathrm{CO_2}+5\mathrm{H_2O}
$$

$$
\mathrm{Fe}^{+2}-e^-\to \mathrm{Fe}^{+3}\quad|\times3,
\qquad
\mathrm{N}^{+5}+3e^-\to \mathrm{N}^{+2}\quad|\times1.
$$

3 атома Fe отдают 3 электрона, 1 атом N принимает 3 электрона. При этом только одна молекула $\mathrm{HNO_3}$ восстанавливается до $\mathrm{NO}$; ещё 9 атомов N остаются в степени $+5$ в нитрат-ионах. Углерод степень окисления не меняет.

Коэффициенты: $3,10,3,1,3,5$.

51)
$$
\mathrm{K_2Cr_2O_7}+3\mathrm{H_2S}+4\mathrm{H_2SO_4}\to
\mathrm{K_2SO_4}+\mathrm{Cr_2(SO_4)_3}+3\mathrm{S}+7\mathrm{H_2O}
$$

$$
2\mathrm{Cr}^{+6}+6e^-\to 2\mathrm{Cr}^{+3}\quad|\times1,
\qquad
\mathrm{S}^{-2}-2e^-\to \mathrm{S}^{0}\quad|\times3.
$$

Два атома хрома принимают всего 6 электронов, а три атома серы из $\mathrm{H_2S}$ отдают $3\cdot2=6$ электронов. Сера в $\mathrm{H_2SO_4}$ и сульфатах остаётся $+6$, поэтому она не входит в баланс.

Коэффициенты: $1,3,4,1,1,3,7$.

52)
$$
\mathrm{Na_2S_2}+16\mathrm{HNO_3}\to
2\mathrm{NaNO_3}+2\mathrm{H_2SO_4}+14\mathrm{NO_2}+6\mathrm{H_2O}
$$

$$
2\mathrm{S}^{-1}-14e^-\to 2\mathrm{S}^{+6}\quad|\times1,
\qquad
\mathrm{N}^{+5}+e^-\to \mathrm{N}^{+4}\quad|\times14.
$$

В $\mathrm{Na_2S_2}$ суммарная степень окисления двух атомов серы равна $-2$, то есть каждый S имеет $-1$. Два атома серы отдают 14 электронов. Столько же атомов азота восстанавливаются. Ещё 2 атома N остаются в $\mathrm{NaNO_3}$, поэтому $\mathrm{HNO_3}$ всего 16.

Коэффициенты: $1,16,2,2,14,6$.

53)
$$
6\mathrm{FeCl_2}+\mathrm{Na_2Cr_2O_7}+14\mathrm{HCl}\to
2\mathrm{NaCl}+6\mathrm{FeCl_3}+2\mathrm{CrCl_3}+7\mathrm{H_2O}
$$

$$
\mathrm{Fe}^{+2}-e^-\to \mathrm{Fe}^{+3}\quad|\times6,
\qquad
2\mathrm{Cr}^{+6}+6e^-\to 2\mathrm{Cr}^{+3}\quad|\times1.
$$

6 атомов железа отдают 6 электронов, два атома хрома принимают 6 электронов. Хлор степень окисления не меняет.

Коэффициенты: $6,1,14,2,6,2,7$.

54)
$$
\mathrm{NaNO_2}+2\mathrm{NaMnO_4}+2\mathrm{NaOH}\to
\mathrm{NaNO_3}+2\mathrm{Na_2MnO_4}+\mathrm{H_2O}
$$

$$
\mathrm{N}^{+3}-2e^-\to \mathrm{N}^{+5}\quad|\times1,
\qquad
\mathrm{Mn}^{+7}+e^-\to \mathrm{Mn}^{+6}\quad|\times2.
$$

Азот отдаёт 2 электрона, два атома марганца принимают по одному электрону. Среда щелочная, поэтому в уравнении участвует $\mathrm{NaOH}$.

Коэффициенты: $1,2,2,1,2,1$.

55)
$$
\mathrm{K_2Cr_2O_7}+3\mathrm{SO_2}+\mathrm{H_2SO_4}\to
\mathrm{Cr_2(SO_4)_3}+\mathrm{K_2SO_4}+\mathrm{H_2O}
$$

$$
2\mathrm{Cr}^{+6}+6e^-\to 2\mathrm{Cr}^{+3}\quad|\times1,
\qquad
\mathrm{S}^{+4}-2e^-\to \mathrm{S}^{+6}\quad|\times3.
$$

Два атома хрома принимают 6 электронов, три атома серы отдают $3\cdot2=6$ электронов. Сера в $\mathrm{H_2SO_4}$ остаётся $+6$.

Коэффициенты: $1,3,1,1,1,1$.

Проверка. Например, в реакции 50 по кислороду:
$$
3\cdot3+10\cdot3=39,
\qquad
3\cdot9+1+3\cdot2+5=39.
$$
По водороду тоже $10=2\cdot5$. В остальных уравнениях аналогично сходятся все атомы.