Вопрос школьника
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции
C + KNO3 → K2CO3 + CO2 + N2
Определите окислитель и восстановитель
Ответ от учителя
Метод электронного баланса основан на том, что в реакции должно сохраняться количество электронов до и после реакции. Для этого необходимо выразить все вещества в виде ионов и найти изменение их зарядов.
Исходя из данного уравнения, мы имеем:
C + KNO3 → K2CO3 + CO2 + N2
Переведем все вещества в ионообразное состояние:
C + 2K+ + NO3- → 2K+ + CO32- + CO2 + N2
Теперь найдем изменение зарядов для каждого элемента:
C: 0 → +4 (окисление)
K: +1 → +1 (без изменений)
N: +5 → 0 (восстановление)
O: -2 → -2 (без изменений)
Таким образом, мы видим, что углерод окисляется, а азот восстанавливается.
Теперь, чтобы сбалансировать уравнение, необходимо добавить коэффициенты перед каждым веществом так, чтобы количество электронов до и после реакции было одинаковым. Мы видим, что в данной реакции электроны переходят только между атомами углерода и азота, поэтому мы можем сосредоточиться только на них.
C: 0 → +4 (4 электрона)
NO3-: +5 → 0 (5 электронов)
Чтобы электроны сбалансировались, мы должны умножить уравнение для азота на 4:
C + 2K+ + 4NO3- → 2K+ + CO32- + CO2 + 4N2
Теперь у нас сбалансированное уравнение реакции.
Окислитель — NO3-, восстановитель — C.
