Какое уравнение реакции можно составить при окислении угля азотной кислотой, если в результате образуются углекислый газ, оксид азота (IV) и вода? Также объясните, какое вещество является окислителем, а какое - восстановителем, используя электронный баланс.

Химия 9 класс Окислительно-восстановительные реакции окисление угля азотная кислота углекислый газ оксид азота вода окислитель восстановитель электронный баланс химическая реакция Новый

Для начала давайте определим, какие вещества участвуют в реакции. У нас есть уголь (C), азотная кислота (HNO3), углекислый газ (CO2), оксид азота (IV) (NO2) и вода (H2O).

Реакция окисления угля азотной кислотой можно записать следующим образом:

Уравнение реакции:

C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O

Теперь давайте разберем, какие изменения происходят с окислителями и восстановителями в этой реакции.

Шаги для определения окислителя и восстановителя:

1. Определяем степени окисления:
   • Углерод (C) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
   • В углекислом газе (CO2) углерод имеет степень окисления +4.
   • Азот в азотной кислоте (HNO3) имеет степень окисления +5.
   • В оксиде азота (IV) (NO2) азот имеет степень окисления +4.
   • Вода (H2O) не участвует в изменении степени окисления азота.
2. Определяем, какие элементы окисляются и восстанавливаются:
   • Углерод (C) окисляется, так как его степень окисления увеличивается с 0 до +4.
   • Азот (N) восстанавливается, так как его степень окисления уменьшается с +5 (в HNO3) до +4 (в NO2).
3. Определяем окислитель и восстановитель:
   • Окислителем является азотная кислота (HNO3), так как она принимает электроны и восстанавливается.
   • Восстановителем является уголь (C), так как он отдает электроны и окисляется.

Таким образом, в данной реакции уголь окисляется, а азотная кислота восстанавливается. Это классический пример окислительно-восстановительной реакции, где одно вещество теряет электроны, а другое их принимает.