Объясните окислительно-восстановительную сущность реакций: N2 + H2 = NH3. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса.

Химия 10 класс Окислительно-восстановительные реакции окислительно-восстановительные реакции реакция N2 + H2 = NH3 коэффициенты методом электронного баланса Новый

Давайте разберем данную реакцию: N2 + H2 = NH3. Это реакция синтеза аммиака из азота и водорода. Чтобы понять окислительно-восстановительную сущность этой реакции, мы можем использовать метод электронного баланса.

Шаг 1: Определение степеней окисления.

• В молекуле азота (N2) степень окисления азота равна 0, так как это элемент в свободном состоянии.
• В молекуле водорода (H2) степень окисления водорода также равна 0.
• В аммиаке (NH3) степень окисления азота равна -3, а водорода +1.

Шаг 2: Определение изменений в степенях окисления.

• Азот (N) изменяет свою степень окисления с 0 до -3, значит, он восстанавливается и принимает 3 электрона.
• Водород (H) изменяет свою степень окисления с 0 до +1, значит, он окисляется и отдает 1 электрон.

Шаг 3: Уравновешивание электронов.

Для того чтобы уравновесить количество потерянных и принятых электронов, мы должны учесть, что на каждый атом азота, который принимает 3 электрона, потребуется 3 атома водорода, которые отдают по одному электрону:

1. 1 атом N2 (2 атома N) принимает 6 электронов (так как 2 атома N по 3 электрона).
2. Следовательно, нам нужно 6 атомов H2 (то есть 3 молекулы H2), которые отдадут 6 электронов.

Шаг 4: Запись сбалансированного уравнения.

Теперь мы можем записать уравнение с коэффициентами:

• 2 N2 + 6 H2 = 4 NH3

Таким образом, окончательное сбалансированное уравнение реакции выглядит так:

2 N2 + 6 H2 = 4 NH3

Это уравнение показывает, что для синтеза 4 молекул аммиака необходимо 2 молекулы азота и 6 молекул водорода. Мы видим, что в этой реакции происходит как окисление, так и восстановление, что и подтверждает ее окислительно-восстановительную природу.