Составление электронного баланса – это важный шаг в анализе окислительно-восстановительных реакций. В этом процессе мы определяем, какие элементы окисляются, а какие восстанавливаются, и затем уравниваем количество переданных электронов. Давайте рассмотрим каждую из предложенных реакций по порядку.
1. Cu + ArNO3 = Cu2NO3 + Ar
- Определим степени окисления:
- Cu (медь) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
- В Cu2NO3 медь имеет степень окисления +1.
- Азот в NO3 имеет степень окисления +5.
- Аргон (Ar) в этой реакции не изменяет свою степень окисления, так как он инертный газ.
- Теперь определим, какие элементы окисляются и восстанавливаются:
- Cu окисляется с 0 до +1 (теряет 1 электрон).
- Азот в ArNO3 восстанавливается с +5 до +2 (приобретает 3 электрона).
- Уравняем количество электронов:
- 2 атома меди теряют 2 электрона, а один атом азота принимает 3 электрона.
- Таким образом, необходимо уравнять: 2 Cu + 3 ArNO3 = 2 Cu2NO3 + 3 Ar.
2. CuO + NH3 = Cu + N2 + H2O
- Определим степени окисления:
- Cu в CuO имеет степень окисления +2.
- O в CuO имеет степень окисления -2.
- N в NH3 имеет степень окисления -3.
- Cu в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
- N в N2 имеет степень окисления 0.
- Определим изменения:
- Cu восстанавливается с +2 до 0 (приобретает 2 электрона).
- N окисляется с -3 до 0 (теряет 3 электрона).
- Уравняем количество электронов:
- 2 атома меди принимают 2 электрона, а 2 атома азота теряют 6 электронов.
- Таким образом, уравнение будет: 3 CuO + 2 NH3 = 3 Cu + N2 + 3 H2O.
3. Al + HCl = AlCl3 + H2
- Определим степени окисления:
- Al в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
- H в HCl имеет степень окисления +1.
- Al в AlCl3 имеет степень окисления +3.
- H в H2 имеет степень окисления 0.
- Изменения:
- Al окисляется с 0 до +3 (теряет 3 электрона).
- H восстанавливается с +1 до 0 (приобретает 1 электрон).
- Уравняем количество электронов:
- 3 атома водорода принимают 3 электрона, а один атом алюминия теряет 3 электрона.
- Итак, уравнение: 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2.
Таким образом, мы составили электронные балансы для всех трех реакций. Этот процесс помогает лучше понять, как происходит перенос электронов и как различные элементы изменяются в ходе химических реакций.