Присоединиться

Химия·Уравнения реакций·8–11 класс

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса: Cu + HNO₃(разб.) → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

Условие

Медная проволока растворяется в разбавленной азотной кислоте: раствор становится голубым, а из пробирки выходит бесцветный газ, который на воздухе сразу буреет. Схема реакции: Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO+H2O\mathrm{Cu} + \mathrm{HNO_3} \to \mathrm{Cu(NO_3)_2} + \mathrm{NO}\uparrow + \mathrm{H_2O}. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса и укажите окислитель и восстановитель.

Ответ

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O; восстановитель — Cu⁰, окислитель — HNO₃ за счёт N⁺⁵

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Расставляем степени окисления

    Cu0\mathrm{Cu^0} — простое вещество, степень окисления 0.

    В HNO3\mathrm{HNO_3}: H+1\mathrm{H^{+1}}, O2\mathrm{O^{-2}}, тогда для азота +1+x+3(2)=0+1 + x + 3\cdot(-2) = 0, откуда x=+5x = +5.

    В Cu(NO3)2\mathrm{Cu(NO_3)_2}: медь +2+2, азот в нитрат-ионе по-прежнему +5+5.

    В NO\mathrm{NO}: кислород 2-2, значит азот +2+2.

    Меняют степень окисления только медь (0+20 \to +2) и часть азота (+5+2+5 \to +2).

  2. Шаг 2. Электронный баланс

    Записываем полуреакции и уравниваем число отданных и принятых электронов:

    Cu02eCu+2 ×3— окисление, Cu — восстановитель\mathrm{Cu^0} - 2e^- \to \mathrm{Cu^{+2}} \quad \Big|\ \times 3 \quad \text{— окисление, } \mathrm{Cu} \text{ — восстановитель} N+5+3eN+2 ×2— восстановление, HNO3 — окислитель\mathrm{N^{+5}} + 3e^- \to \mathrm{N^{+2}} \quad \Big|\ \times 2 \quad \text{— восстановление, } \mathrm{HNO_3} \text{ — окислитель}

    НОК числа электронов: НОК(2;3)=6\text{НОК}(2;\,3) = 6, отсюда множители 3 и 2. Всего передаётся 6 электронов.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Переносим множители в уравнение
  • Шаг 4. Уравниваем азот и водород
  • Шаг 5. Проверка по кислороду
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Поставить перед HNO₃ коэффициент 2 прямо из электронного баланса: восстановилось только 2 атома азота, а всего кислоты нужно 8 моль, потому что часть азота уходит в нитрат меди.

  • Написать продуктом NO₂ вместо NO: бурый газ NO₂ даёт концентрированная кислота, а по условию кислота разбавленная.

  • Записать реакцию как вытеснение водорода (Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂): азотная кислота окисляет металл за счёт азота, водород при этом не выделяется.

  • Ошибиться в степени окисления азота в нитрат-ионе, приняв её за +3 или −3.

  • Считать окислителем весь HNO₃ целиком без указания, что окисляет именно N⁺⁵.

Другие задачи по теме «Уравнения реакций»