покажи как надо делать номер 7

Question

Расшифровка фото нейросетью:
7. Используя метод электронного баланса, составьте уравнения реакций, соответствующие следующим превращениям:
а) $\mathrm{NH_3} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{N_2} + \mathrm{H_2O}$
б) $\mathrm{NaOH} + \mathrm{Br_2} \rightarrow \mathrm{NaBr} + \mathrm{NaBrO_3} + \mathrm{H_2O}$
в) $\mathrm{Na_2SO_3} + \mathrm{Cl_2} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Na_2SO_4} + \mathrm{HCl}$
Укажите окислитель и восстановитель.

Answer

Кратко — уравнения:

$$
4\mathrm{NH_3}+3\mathrm{O_2}\to2\mathrm{N_2}+6\mathrm{H_2O}
$$

$$
6\mathrm{NaOH}+3\mathrm{Br_2}\to5\mathrm{NaBr}+\mathrm{NaBrO_3}+3\mathrm{H_2O}
$$

$$
\mathrm{Na_2SO_3}+\mathrm{Cl_2}+\mathrm{H_2O}\to\mathrm{Na_2SO_4}+2\mathrm{HCl}
$$

Главное правило метода электронного баланса: восстановитель отдаёт электроны и повышает степень окисления, а окислитель принимает электроны и понижает её. Число отданных и принятых электронов должно быть одинаковым.

а) $\mathrm{NH_3}+\mathrm{O_2}\to\mathrm{N_2}+\mathrm{H_2O}$

Азот: $\mathrm{N}^{-3}\to\mathrm{N}^{0}$ — отдаёт электроны.
Кислород: $\mathrm{O}^{0}\to\mathrm{O}^{-2}$ — принимает электроны.

$$
\begin{aligned}
2\mathrm{N}^{-3}-6e^-&\to\mathrm{N_2}^0 &&\times2\
\mathrm{O_2}^0+4e^-&\to2\mathrm{O}^{-2} &&\times3
\end{aligned}
$$

Общее число электронов — 12. Поэтому ставим:

перед $\mathrm{NH_3}$ — 4;

перед $\mathrm{N_2}$ — 2;

перед $\mathrm{O_2}$ — 3.

Водород балансируем водой: получается 6 $\mathrm{H_2O}$.

Окислитель — $\mathrm{O_2}$.
Восстановитель — $\mathrm{NH_3}$ (азот в степени окисления $-3$).

б) $\mathrm{NaOH}+\mathrm{Br_2}\to\mathrm{NaBr}+\mathrm{NaBrO_3}+\mathrm{H_2O}$

Бром в $\mathrm{Br_2}$ имеет степень окисления $0$. Он одновременно и понижает её до $-1$, и повышает до $+5$:

$$
\begin{aligned}
\mathrm{Br}^0+e^-&\to\mathrm{Br}^{-1} &&\times5\
\mathrm{Br}^0-5e^-&\to\mathrm{Br}^{+5} &&\times1
\end{aligned}
$$

На 5 атомов брома, которые восстанавливаются, приходится 1 атом, который окисляется. Всего нужно 6 атомов брома, то есть 3 молекулы $\mathrm{Br_2}$.

Отсюда коэффициенты:

$$
6\mathrm{NaOH}+3\mathrm{Br_2}\to5\mathrm{NaBr}+\mathrm{NaBrO_3}+3\mathrm{H_2O}
$$

Окислитель и восстановитель — одно и то же вещество $\mathrm{Br_2}$. Это реакция диспропорционирования.

в) $\mathrm{Na_2SO_3}+\mathrm{Cl_2}+\mathrm{H_2O}\to\mathrm{Na_2SO_4}+\mathrm{HCl}$

Сера: $\mathrm{S}^{+4}\to\mathrm{S}^{+6}$ — отдаёт 2 электрона.
Хлор: $\mathrm{Cl_2}^0\to2\mathrm{Cl}^{-1}$ — принимает 2 электрона.

$$
\begin{aligned}
\mathrm{S}^{+4}-2e^-&\to\mathrm{S}^{+6}\
\mathrm{Cl_2}^0+2e^-&\to2\mathrm{Cl}^{-1}
\end{aligned}
$$

Электроны уже сбалансированы, поэтому основные коэффициенты равны 1:

$$
\mathrm{Na_2SO_3}+\mathrm{Cl_2}+\mathrm{H_2O}\to\mathrm{Na_2SO_4}+2\mathrm{HCl}
$$

Окислитель — $\mathrm{Cl_2}$.
Восстановитель — $\mathrm{Na_2SO_3}$ (сера в степени окисления $+4$).

Проверка: во всех трёх уравнениях число атомов каждого элемента слева и справа одинаково. Например, в уравнении б: $\mathrm{Na}$ — 6 и 6, $\mathrm{Br}$ — 6 и 6, $\mathrm{H}$ — 6 и 6, $\mathrm{O}$ — 6 и 6.

покажи как надо делать номер 7

а) \(\mathrm{NH_3}+\mathrm{O_2}\to\mathrm{N_2}+\mathrm{H_2O}\)

б) \(\mathrm{NaOH}+\mathrm{Br_2}\to\mathrm{NaBr}+\mathrm{NaBrO_3}+\mathrm{H_2O}\)

в) \(\mathrm{Na_2SO_3}+\mathrm{Cl_2}+\mathrm{H_2O}\to\mathrm{Na_2SO_4}+\mathrm{HCl}\)